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基于两阶段混合算法的四向穿梭式密集仓储系统货位分配优化

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系统仿真学报 2024年

作者：吴自松苌道方盖宇春上海海事大学物流科学与工程研究院上海海事大学物流工程学院无锡中鼎集成技术有限公司

为了解决四向穿梭车式密集仓储系统货位分配中存在的货位密集分布、穿梭车容易拥堵等问题，结合四向穿梭式密集仓储系统货位分布的特点，将货位进行栅格化处理，构建了以货架稳定性、出入库效率及设备使用均衡为目标建立货位分配模型；... 详细信息

为了解决四向穿梭车式密集仓储系统货位分配中存在的货位密集分布、穿梭车容易拥堵等问题，结合四向穿梭式密集仓储系统货位分布的特点，将货位进行栅格化处理，构建了以货架稳定性、出入库效率及设备使用均衡为目标建立货位分配模型；针对该模型设计了一种两阶段混合算法：第一阶段通过引入爬山算法改进非支配排序遗传算法的局部搜索策略，求解一组Pareto前沿集；第二阶段由K-means对Pareto前沿集进行剪枝。通过仿真实验对模型和算法的有效性进行分析，结果表明本文方案与目标赋予权重的方案相比，设备使用均衡、货架稳定性、出入库效率目标分别优化了3.1%、4.5%、3.4%，所提出的两阶段混合算法的求解结果与速度均优于非支配排序遗传算法。

关键词：货位分配多目标优化非支配排序遗传算法爬山算法 K-means

考虑工人学习效应的船舶曲面分段车间调度研究

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控制工程 2024年

作者：肖家盛苌道方钱振华倪汉松沪东中华造船(集团)有限公司上海江南长兴造船有限责任公司上海海事大学物流工程学院

国内船舶制造大多是劳动密集型产业，曲面分段车间调度问题涉及到复杂的人员安排，工人因素是重要影响因素之一，研究将工人学习效应引入到船舶制造车间调度中。考虑工人的学习能力和作业劳动的积累对加工时间的影响，构建了考虑工人学... 详细信息

国内船舶制造大多是劳动密集型产业，曲面分段车间调度问题涉及到复杂的人员安排，工人因素是重要影响因素之一，研究将工人学习效应引入到船舶制造车间调度中。考虑工人的学习能力和作业劳动的积累对加工时间的影响，构建了考虑工人学习效应的船舶曲面分段车间调度模型。提出了一种差分麻雀搜索算法，算法采用一种混合的初始化策略，并引入自适应变化的交叉和变异操作，以提高算法的初始解质量和收敛速度。通过引用某船厂的实际数据验证了该算法的有效性，结果表明该算法在求解船舶曲面分段调度问题上具有优异效果，能够更好地提升船舶曲面分段制造调度过程的效率。

关键词：船舶制造曲面分段学习效应麻雀搜索算法

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基于融合文本情感转换的在线评论过采样方法

计算机技术与发展 2024年

作者：赵长欣苌道方上海海事大学物流工程学院

近年来，在线评论区已经被“好评返现”、“刷评”等控评手段的滥用所破坏，对在线评论情感分析模型在真实应用场景中的性能造成了严重影响。对此提出了一种基于融合文本情感转换的在线评论过采样方法以缓解上述样本数量分布失衡引起的... 详细信息

近年来，在线评论区已经被“好评返现”、“刷评”等控评手段的滥用所破坏，对在线评论情感分析模型在真实应用场景中的性能造成了严重影响。对此提出了一种基于融合文本情感转换的在线评论过采样方法以缓解上述样本数量分布失衡引起的问题。方法融合了基于特征词典的方法与基于深度学习的方法实现对文本的情感转换。对于多数类样本中的显式情感表达，方法采用基于特征词典的方法识别并完成替换。同时，基于深度学习的方法搭建了Seq2Seq模型并引入了掩码自注意力机制，用于替换文本中的隐式情感表达。最后采用限制性EDA方法对结果进一步扩充，作为少数类的过采样样本。通过在采集的真实在线评论数据集上进行实验，结果表明该方法使训练出的模型获得了16.6%的精确率和9.5%的F1值提高，同时对少数样本的分辨能力提高了12.2%。其相较传统方法对所训练的模型同样有更好的性能提升。

关键词：文本情感转换不平衡在线评论特征词典掩码自注意力 Seq2Seq模型

PBC模式下单部件加速退化系统的视情维修策略优化

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制造业自动化 2024年第2期46卷 68-75页

作者：莫亲鑫沈瑾苌道方上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海电机学院商学院上海201306

随着制造业向高质量服务型制造方向的转化,售后保障服务收入在企业收益中的比重不断增大,近年来PBC(Performance-BasedContract,PBC)模式在国外逐渐兴起,成为资本密集型企业的主要售后保障模式。针对一个单部件退化系统,提出了一种新的... 详细信息

随着制造业向高质量服务型制造方向的转化,售后保障服务收入在企业收益中的比重不断增大,近年来PBC(Performance-BasedContract,PBC)模式在国外逐渐兴起,成为资本密集型企业的主要售后保障模式。针对一个单部件退化系统,提出了一种新的基于服务性能合同(PBC)的视情维修策略。首先,以Gamma分布对退化过程建模,考虑系统退化速度会随役龄或维修次数的增加而逐渐加快的情况,采用完美维修和不完美维修两种维修操作,不完美维修的维修时间会随着系统的退化水平和维修次数而随机改变。在此基础上,以利润最大化为目标,通过评估系统的长期维修成本率和平均可用性,基于改进的粒子群算法得到了最优视情维修策略。最后,通过数值算例和模型参数敏感性分析,验证了模型的适用性,相比传统成本模型,绩效模型在利润收入上提高了11.6%,在系统可用度上提高了2.4%。

关键词：视情维修绩效合同不完美维修加速退化系统优化

基于改进遗传算法的电商零售商家库存优化研究

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上海管理科学 2024年第3期46卷 49-58页

作者：侯振春叶紫薇潘佑炫苌道方上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

库存优化指为应对需求不确定性,考虑订货点和交货期因素,降低库存系统成本。本文首先构建数学规划模型,将安全库存水平策略(s、S)和每日补货量作为核心决策变量,目标是最小化库存总成本(持有和缺货成本)、库存周转天数订购成本,然后引入... 详细信息

库存优化指为应对需求不确定性,考虑订货点和交货期因素,降低库存系统成本。本文首先构建数学规划模型,将安全库存水平策略(s、S)和每日补货量作为核心决策变量,目标是最小化库存总成本(持有和缺货成本)、库存周转天数订购成本,然后引入0-1辅助变量线性化处理非线性约束,并使用Gurobi和COPT两种求解器对模型进行数值分析和比较,同时进一步提出改进遗传算法在库存优化中的应用,开创性地设计新颖的编码方式,有效增强求解的效率和准确性。算例表明,此库存优化降低了需求不确定性,能灵活应对零售需求中多种需求模式,并针对(s,S)政策与优化的库存持有量和订单数量相结合,实现了最低的库存成本和周转天数,最终实现高效的库存管理和采购决策。

关键词：库存优化数学规划 Gurobi COPT 改进遗传算法

基于数字孪生的自动化集装箱码头多AGV动态调度

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计算机集成制造系统 2023年第12期29卷 4175-4190页

作者：李玉苌道方高银萍凌强上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海国际港务(集团)有限公司上海201306

自动导引车(AGV)调度是自动化集装箱码头作业的关键环节,其效率也是影响码头整体作业效率的决定性因素之一。为了应对作业中不确定事件、信息不对称以及生产信息透明度低等问题对AGV调度效率和稳定性产生的影响,提出了一种基于数字孪生... 详细信息

自动导引车(AGV)调度是自动化集装箱码头作业的关键环节,其效率也是影响码头整体作业效率的决定性因素之一。为了应对作业中不确定事件、信息不对称以及生产信息透明度低等问题对AGV调度效率和稳定性产生的影响,提出了一种基于数字孪生的自动化集装箱码头多AGV动态调度方法,通过码头物理空间和孪生空间的闭环交互以提高调度效率和减少调度偏差。构建了一种多AGV动态调度数字孪生框架和调度问题模型,深入探索了数据服务平台、数字孪生多维多尺度模型的构建、虚实一致性验证的运行机理以及码头虚实交互;详细阐述了基于数字孪生的多AGV动态调度流程和相应算法设计,并以某自动化码头实际的AGV调度过程为例,设计了原型系统来验证所提出AGV调度模式的有效性。

关键词：自动化集装箱码头自动导引车动态调度数字孪生闭环交互

自动化集装箱码头数字孪生数据建模及评价方法研究

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系统仿真学报 2023年第12期35卷 2641-2654页

作者：徐国轩苌道方李佳琦凌强上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海海事大学物流工程学院上海201306 上海国际港务(集团)有限公司上海201306

为充分利用自动化集装箱码头海量作业数据,实现数字孪生驱动的码头数字化、智能化转型,提出一种自动化集装箱码头数字孪生数据建模及效果验证评价的方法。研究了基于数字孪生的自动化集装箱码头的应用框架及其运行机制;结合数字孪生框... 详细信息

为充分利用自动化集装箱码头海量作业数据,实现数字孪生驱动的码头数字化、智能化转型,提出一种自动化集装箱码头数字孪生数据建模及效果验证评价的方法。研究了基于数字孪生的自动化集装箱码头的应用框架及其运行机制;结合数字孪生框架的数据处理逻辑,提出了基于数字孪生的码头作业过程演化及动态数据建模方法;为验证数字孪生数据能否满足码头数字孪生的有效运行,给出了码头数字孪生数据验证评价的量化计算方法。为实现基于数字孪生的自动化集装箱码头的智能作业管控和作业数据管理提供方法支撑。

关键词：数字孪生自动化集装箱码头作业过程数据建模数据验证评价

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售前服务影响下的产品服务供应链优化研究

工业工程 2022年第4期25卷 116-124页

作者：任晓辉沈瑾苌道方上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 上海电机学院商学院上海201306

针对考虑售前服务影响的产品服务供应链(PSSC)优化问题,运用非线性优化理论构建售前服务影响下的PSSC网络优化模型,以服务集成商和产品供应商的全局利润最优解为目标,求解最佳服务水平、服务价格以及PSSC网络结构。提出一种具有约束推... 详细信息

针对考虑售前服务影响的产品服务供应链(PSSC)优化问题,运用非线性优化理论构建售前服务影响下的PSSC网络优化模型,以服务集成商和产品供应商的全局利润最优解为目标,求解最佳服务水平、服务价格以及PSSC网络结构。提出一种具有约束推理的双层嵌套遗传算法。最后通过计算某生产船舶细水雾喷淋系统建材公司的PSSC案例,证明数学模型和具有约束推理的双层嵌套遗传算法对求解此类问题有着一定的理论指导和参考价值。

关键词：产品服务供应链售前服务服务水平服务价格

混堆模式下基于动态规则NSGAⅡ的自动堆垛起重机作业优化

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计算机应用 2022年第10期42卷 3259-3267页

作者：高银萍苌道方陈俊贤上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306 南洋理工大学机械与宇航工程学院新加坡639798新加坡

针对外集卡到达时间的不确定性,提出自动堆垛起重机(ASC)作业序列的动态优化,从而以减少ASC作业完成时间以及ASC和外集卡等待时间为目的,提高自动化集装箱码头堆场的作业效率。首先,结合混堆模式下集装箱作业类型与外集卡动态到达的特点... 详细信息

针对外集卡到达时间的不确定性,提出自动堆垛起重机(ASC)作业序列的动态优化,从而以减少ASC作业完成时间以及ASC和外集卡等待时间为目的,提高自动化集装箱码头堆场的作业效率。首先,结合混堆模式下集装箱作业类型与外集卡动态到达的特点,提出ASC动态匹配外集卡作业任务的策略;其次,构建ASC作业时间最短与ASC和外集卡等待时间最短的多目标模型;最后,设计基于动态规则的非支配排序遗传算法Ⅱ(DRNSGAⅡ)作为求解算法。在小规模算例实验中,分别运用DRNSGAⅡ与遗传算法(GA)求解动态策略和随机策略下的ASC作业问题。实验结果表明,DRNSGAⅡ求解的动态策略下目标函数值优于随机策略28.2%,并且动态策略下DRNSGAⅡ的求解结果优于遗传算法23.3%。在大规模算例实验中,比较了DRNSGAⅡ与多目标粒子群优化(MOPSO)两种算法的性能。实验结果表明DRNSGAⅡ的求解结果优于MOPSO算法6.7%。可见DRNSGAⅡ能够快速生成多样化的非支配解,为混堆模式下的ASC动态作业提供决策支持。

关键词：混堆模式任务类型自动堆垛起重机动态策略非支配排序遗传算法Ⅱ