不確定裝卸貨時間下的貨櫃甩掛運輸魯棒最佳化研究

《不確定裝卸貨時間下的貨櫃甩掛運輸魯棒最佳化研究》是依託深圳大學，由薛召傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：不確定裝卸貨時間下的貨櫃甩掛運輸魯棒最佳化研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：薛召傑
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

港口陸側的貨櫃集疏運系統是整個港口物流系統的重要組成部分。甩掛運輸是一種先進的集疏運組織方式，當拖車拖運貨櫃到達顧客處時，掛車和貨櫃可以被甩在顧客處進行裝卸貨，而拖頭可以直接去服務另一個顧客，待甩下的貨櫃裝卸貨作業完成後可由其它拖頭拖走。該模式下，顧客處的裝卸貨時間要求對拖車調度策略的生成影響很大。然而，按照確定的裝卸貨時間生成的調度策略在執行時往往會因為裝卸貨時間的不確定性而出現偏差，更甚者不可執行。本課題擬通過魯棒最佳化的方法來求解不確定裝卸貨時間下的貨櫃甩掛運輸問題。具體來講，本課題在前期對確定性甩掛運輸問題的研究基礎上，考慮不同的套用場景，在基於標稱值、連續區間範圍、離散情景和隨機分布四種不確定裝卸貨時間類型下，分別建立對應的魯棒最佳化模型，設計有效算法，求解滿足一定目標準則的魯棒最優解。該研究能彌補確定性問題研究的不足，使甩掛運輸的研究更貼近實際，從而得到更加廣泛的套用。

結題摘要

本課題主要是在貨櫃甩掛運輸的確定性調度問題基礎上，基於魯棒最佳化理論，進一步研究不確定裝卸貨時間下的貨櫃甩掛運輸拖車調度問題。具體地，在不同的套用場景下，根據四種不確定信息類型開展研究，分別是：（1）基於標稱值的不確定裝卸貨時間，（2）基於連續區間範圍的不確定裝卸貨時間，（3）基於離散場景的不確定裝卸貨時間，（4）基於隨機分布的不確定裝卸貨時間。第一部分基於標稱值的不確定裝卸貨時間的研究通過建立雙目標模型，綜合考慮調度的成本和魯棒性，設計了蟻群最佳化疊加Zoutendijk可行方向法的算法來求解該問題，通過大量數值算例驗證算法效果，提煉管理學啟示。第二部分基於連續區間範圍的問題討論了在不同情況下的轉化問題，歸結為確定性問題去求解。第三部分基於離散場景的不確定裝卸貨時間問題由於在原有確定性組合最佳化問題的基礎上又疊加了不確定參數的離散組合，使問題變得十分複雜，設計算法求解變得十分困難，該部分只進行了簡單的嘗試。第四部分基於隨機分布的不確定裝卸貨時間問題以最小化系統總成本的期望值為目標，建立了問題的數學模型，並嘗試用基於大量Scenarios的Benders算法求解該問題，然而可求解問題規模很小。後續研究繼續改進。