有先后順序限制或時間窗口限制的線性往返問題研究.pdf

1、在集裝箱港口,泊位沿直線分布,到達的船只停泊在泊位處等待港口機械的服務(wù)。由于各種運輸工具的載重量不同,所以到達港口的集裝箱必須在集裝箱貨場堆放,以便按時裝卸。在貨場上,各集裝箱貨堆在貨場上排列成網(wǎng)格狀,前后左右留有拖車運行通道。由于外部集裝箱到達時間的不確定性,所以集裝箱無序的擺放在指定的貨堆中。負責集裝箱提取和擺放的卡吊在貨堆內(nèi)沿既定軌道來回直線移動,按照要求順序進行提貨。負責托運的拖車在通道內(nèi)來回搬運集裝箱,為了避免貨場上交通擁擠,

2、拖車在貨堆內(nèi)沿直線進行搬運。而對于港口泊位中的船只來說,當未到服務(wù)時間時,只能在泊水區(qū)等候命令,直到到達規(guī)定的服務(wù)時間時,才能入港接受服務(wù)。
　　 有先后順序限制的線性往返問題描述的是對于貨場上集裝箱,為了減少集裝箱在船上的倒垛和搬運過程,所以在集裝箱提取時,要按照一定的順序?qū)ζ溥M行提取。其模型可以描述為,對于排列在一條直線上的節(jié)點,存在著先后訪問順序的限制,目的是去尋找一條最優(yōu)訪問順序,使所走過的路徑最短。在本論文中,我們討論

3、了存在單一先后約束的情況和多個約束的情況。對于單一約束的有先后順序限制的線性往返問題,我們提出了其擁有的優(yōu)化性質(zhì),在此基礎(chǔ)上給出了快速有效的求解算法。對于有多個約束的有先后順序限制的線性往返問題,我們證明此類問題是多項式時間內(nèi)可解的,而且我們證明了其具有動態(tài)規(guī)劃的性質(zhì),可以利用動態(tài)規(guī)劃進行求解。
　　 有時間窗口限制的線性往返問題描述的是泊位上集裝箱船服務(wù)的情況,其模型可以描述為,對于排列在一條直線上的節(jié)點,存在著訪問時間的限制

4、。每個節(jié)點存在著最早開始訪問時間、最遲結(jié)束時間以及服務(wù)時間。對于有時間窗口限制的線性往返問題,我們首先證明它是NP-hard問題。在此基礎(chǔ)上,我們建立了有時間窗口限制的線性往返問題的數(shù)學模型,并給出它的數(shù)據(jù)實驗設(shè)計。在數(shù)據(jù)實驗設(shè)計中,節(jié)點的服務(wù)時間窗口分為固定的服務(wù)時間窗口和隨機的服務(wù)窗口。為了證明算法的有效,我們把其結(jié)果和CPLEX的標準結(jié)果進行對比。對于固定的時間窗口,我們提出一種啟發(fā)式的排序算法進行求解,并且對于是否存在可行解,我