《不確定條件下移動設施路徑問題的時空最佳化研究》是依託清華大學，由戚銘堯擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：不確定條件下移動設施路徑問題的時空最佳化研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：戚銘堯
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
現實套用中移動設施服務日漸普遍，但是移動設施的最佳化調度研究才剛剛開始。與動態設施定位問題和車輛路徑問題不同，移動設施路徑規劃的關鍵是在設施的移動和停留服務之間取得平衡，使得服務覆蓋最好。本項目將系統地研究多種移動設施路徑問題，特別是隨機或動態的不確定條件下的移動設施路徑規劃問題。以往的研究往往假設需求是離散分布的，本研究主要針對需求在平面空間上連續分布和沿道路網路分布兩種情況，以更符合現實套用情況。通過引入時間地理學理論框架和地理信息系統，從時空一體化分析這一新的角度去探索問題的本質，並建立數學模型，設計能支持大規模問題的有效算法，從而在移動設施路徑問題的理論上有所創新，並能直接在現實套用中提高設施的利用效率。
結題摘要
移動設施指的是既可以像傳統固定設施一樣為周邊的顧客提供服務，又可以像普通車輛一樣靈活改變地理位置的設施。近年來隨著技術進步和服務模式創新，各種移動設施得到越來越多的套用，如移動通訊車、移動售賣車、移動診所、移動圖書館、移動快遞收發站等。與傳統固定設施和普通車輛相比，移動設施具有靈活性高、成本低、 範圍廣等優勢，但其優勢的發揮依賴於精細管理和複雜調度。 本項目首先對不確定條件下的移動設施規劃與調度問題展開相關研究，旨在運用隨機規劃和魯棒最佳化等運籌學方法分別對隨機需求下的移動設施路徑規劃與調度問題、隨機條件下的應急移動設施重新部署問題和不確定需求下的移動設施車隊規模問題進行建模分析，提出相應的兩階段隨機規劃模型和兩階段魯棒最佳化模型，結合問題自身特點提出了增強型的 L 型算法和兩層次割平面算法，並通過數值實驗對算法效率和模型有效性進行了評估分析。 其次，作為研究內容的擴展，本項目還研究了供應鏈中的固定物流設施選址-庫存-路徑聯合最佳化問題，因為在現實中設施選址決策、庫存策略、路徑規劃方案都是緊密相關的。（1）我們首先考慮確定性的需求，研究了設施選址-庫存-路徑聯合最佳化（ILRP）的模型，並提出了一種高效的算法；（2）考慮設施中斷的風險和隨機的需求，研究選址-路徑聯合最佳化問題，提出隨機規劃模型並設計有效的算法；（3）進一步考慮庫存的最佳化，研究可靠性選址-庫存聯合最佳化問題，提出魯棒最佳化模型並設計有效的算法；（4）在庫存-路徑聯合最佳化中，我們進一步考慮了燃油消耗和碳排放的影響，通過建模和數值計算分析，為企業的經營決策和政府的碳排放政策制訂提出了合理的建議。 本研究針對所提出的隨機規劃、魯棒最佳化、二次規劃、非線性規劃問題，提出了 L型算法、列與約束生成算法、可變鄰域分解搜尋算法、基於RLT和SOS2的線性化方法等求解方法，對於其它的運籌學研究都具有很強的適用性。
