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进口集装箱堆场箱位分配与场桥调度协同优化

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1347-1354页

作者：朱瑾刘洋上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

针对场桥作业均衡和效率问题,设计了分时段平衡策略(TPBS),考虑了场桥之间作业安全距离和堆场容量的约束,建立了一个混合整数规划模型,以最大限度地减少双场桥的作业量方差和作业总时间,为了求解建立的模型并分析算例,开发了模拟退火遗... 详细信息

针对场桥作业均衡和效率问题,设计了分时段平衡策略(TPBS),考虑了场桥之间作业安全距离和堆场容量的约束,建立了一个混合整数规划模型,以最大限度地减少双场桥的作业量方差和作业总时间,为了求解建立的模型并分析算例,开发了模拟退火遗传算法(SAGA)。通过不同算法对比实验和3种平衡策略在集装箱数量为80~500个时的对比实验及分析,实验结果表明:SAGA对比于GA和SA的目标值分别平均降低7.32%、20.66%,分时段平衡策略可以均衡场桥作业任务量,缩短集装箱装卸任务的完成时间,有效地提高了堆场空间的利用率,并有助于提高场桥的整体作业效率。

关键词：分时段平衡策略箱位分配场桥调度混合整数规划模型模拟退火遗传算法

基于残差图卷积网络与深度强化学习的需求可拆分车辆路径优化算法

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 1123-1136页

作者：罗佳李朝锋上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

需求可拆分车辆路径问题(SDVRP)出现在广泛的物流配送场景中,具有重要的研究价值.高效的SDVRP优化算法能够提高车辆装载率,降低物流配送成本.为提高SDVRP的求解效率,本文提出基于残差图卷积神经网络(RGCN)和多头注意力的深度强化学习算... 详细信息

需求可拆分车辆路径问题(SDVRP)出现在广泛的物流配送场景中,具有重要的研究价值.高效的SDVRP优化算法能够提高车辆装载率,降低物流配送成本.为提高SDVRP的求解效率,本文提出基于残差图卷积神经网络(RGCN)和多头注意力的深度强化学习算法(REINFORCE),逐步构建可行解序列.首先,从强化学习的角度出发,文章对SDVRP建立马尔科夫决策模型,定义序列预测过程的环境状态、智能体动作空间、状态转移函数等.其次,建立编–解码模型求解节点选择策略,其中使用残差图卷积神经网络的编码器重构配送中心和客户节点的特征,将配送网络中节点间的连接关系与节点特征相互关联,获得差异性显著的特征嵌入向量;利用注意力网络解码器在重构后的嵌入向量基础上融合动态变化的车辆剩余装载量和客户需求等信息执行解码任务,实现每次迭代为单个案例提供多个可行解.最后,提出基于平均基准值的REINFORCE算法更新模型参数,通过求解不同问题规模测试集、标准SDVRP数据集,以及京东物流实际配送任务,验证了所提算法的有效性.

关键词：需求可拆分车辆路径问题残差图卷积神经网络注意力机制深度强化学习

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考虑探测效能的空空导弹分布式协同中制导律

控制理论与应用 2024年第4期41卷 638-648页

作者：杨鹤鸣李勇张飞王一冲李聪上海航天技术研究院上海机电工程研究所上海201109

本文以多枚空空导弹逆轨拦截高速运动目标为背景,提出了一种以协同探测为终端约束的分布式协同中制导律.通过对误差源和误差传递链路进行分析,建立了中末交班概率计算模型,基于虚拟导引点研究了协同视场拼接方法.在视线法向,针对位置协... 详细信息

本文以多枚空空导弹逆轨拦截高速运动目标为背景,提出了一种以协同探测为终端约束的分布式协同中制导律.通过对误差源和误差传递链路进行分析,建立了中末交班概率计算模型,基于虚拟导引点研究了协同视场拼接方法.在视线法向,针对位置协同和角度协同等约束条件,设计了基于高斯伪谱法的最优制导律.在视线方向,基于二阶多智能体一致性理论,设计了分布式时间协同制导律,构造李雅普诺夫泛函证明了该方法可使系统在有限时间达到稳定,并推导出了一致性时间上界.仿真结果表明该制导律可使多弹以各自期望的视线角同时到达指定交班区域,实现视场拼接、协同探测的需求,有效提高了中末交班概率.

关键词：多智能体体系时空协同中制导律分布式控制协同探测虚拟导引点最优控制

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路网资源分配下自动化码头水平运输调度与路径规划

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吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2245-2255页

作者：朱瑾黄琦上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

为提高自动化集装箱码头水平运输的效率,减少自动导引车(AGV)在水平运输过程中的冲突,本文建立了以最小化最大完工时间为目标的多AGV的水平运输调度与路径规划模型,提出了一种路网资源动态分配策略,并设计了由文化遗传算法(CGA)与基于... 详细信息

为提高自动化集装箱码头水平运输的效率,减少自动导引车(AGV)在水平运输过程中的冲突,本文建立了以最小化最大完工时间为目标的多AGV的水平运输调度与路径规划模型,提出了一种路网资源动态分配策略,并设计了由文化遗传算法(CGA)与基于时间窗的Dijkstra算法所构成的一个双层算法对模型进行求解。上层算法即CGA用以优化AGV的调度,下层算法即基于时间窗的Dijkstra算法用以无冲突的路径规划,有效地减少了自动化码头水平运输的最大完工时间,降低了冲突的可能性。通过比较基于路网资源动态分配策略的控制方法、速度控制方法和任务优先级控制方法,验证了该方法在解决自动化集装箱码头水平运输调度与路径规划的有效性。

关键词：自动化集装箱码头水平运输调度路径规划文化遗传算法基于时间窗的Dijkstra算法

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分时电价下泊位岸桥联合调度研究

计算机工程与应用 2024年第9期60卷 338-345页

作者：苟悦梁承姬张悦上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

基于全球各地推行分时电价政策以及大力发展港口岸电的背景下,将分时电价引入集装箱码头作业问题中,考虑岸电和分时电价对集装箱码头作业计划的影响,同时兼顾码头和船方的利益,在保证船舶可以按计划离港的前提下,构建以船舶在港时间、... 详细信息

基于全球各地推行分时电价政策以及大力发展港口岸电的背景下,将分时电价引入集装箱码头作业问题中,考虑岸电和分时电价对集装箱码头作业计划的影响,同时兼顾码头和船方的利益,在保证船舶可以按计划离港的前提下,构建以船舶在港时间、岸桥电力成本和船舶使用岸电的电力成本最小化为目标的多目标优化模型,根据所选取问题和模型目标函数的特点,选择带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA II)进行求解。通过不同规模的实例验证,与不考虑电力成本的传统泊位岸桥分配策略相比,所提出的模型算法均能够有效降低码头的电力成本,缓解高峰用电压力,尤其对集装箱吞吐量较少的码头优化效果更加显著。最后,通过对分时电价峰谷电价差的灵敏度分析,为码头相关部门针对不同的电价政策进行决策提供一定的依据。

关键词：分时电价泊位岸桥联合调度岸电非支配排序遗传算法(NSGA II)

自动化码头同时考虑握手区容量和位置的双ASC调度

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计算机工程与应用 2024年第17期60卷 302-311页

作者：马飞扬朱瑾上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

为了提高自动堆垛起重机(ASC)在自动化集装箱码头(ACT)存取箱同步模式下的调度效率,对不可跨越式双ASC在同一箱区的调度进行了研究,考虑了堆场海侧和陆侧存箱、取箱任务的混合堆放,同时考虑握手区容量和位置约束,建立了以最小化最大ASC... 详细信息

为了提高自动堆垛起重机(ASC)在自动化集装箱码头(ACT)存取箱同步模式下的调度效率,对不可跨越式双ASC在同一箱区的调度进行了研究,考虑了堆场海侧和陆侧存箱、取箱任务的混合堆放,同时考虑握手区容量和位置约束,建立了以最小化最大ASC完工时间为目标的双ASC调度混合整数规划(MIP)模型。以作业任务顺序为编码设计了排列编码的混沌离散粒子群优化算法(CDPSO),通过设计的混沌因子序列提高了算法收敛速度。通过改变不同的握手区位置和容量设计了三组实验,实验结果表明,最优的握手区位置和容量有助于降低双ASC的最大完工时间、冲突时间,同时,不同的算法对比实验表明所设计的算法可以有效求解双ASC调度混合整数规划模型,相较于其他算法,得到的最优解具有更优的双ASC的空载时间和最大完工时间。

关键词：自动化集装箱码头(ACT) 自动堆垛起重机(ASC) 混沌离散粒子群优化算法(CDPSO) 双ASC调度

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基于地下物流系统的集装箱多式联运网络优化

计算机工程与应用 2024年第2期60卷 314-325页

作者：侯雨婕梁承姬上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

为减少以公路运输为主的港口群公路集疏运给城市交通和环境带来的不良影响,现提出一种新的可持续发展运输模式——地下物流系统,以解决当前港口城市发展面临的共性问题。针对长三角城市群的地下物流系统布局方案,从碳排放、时间、成本3... 详细信息

为减少以公路运输为主的港口群公路集疏运给城市交通和环境带来的不良影响,现提出一种新的可持续发展运输模式——地下物流系统,以解决当前港口城市发展面临的共性问题。针对长三角城市群的地下物流系统布局方案,从碳排放、时间、成本3个角度,建立综合运输网络优化模型,以此分析在港口城市群实行地下物流系统的合理性;利用NSGA-III算法求解,得到地下物流系统能够降低成本支出的结果,同时达到节能减排和缓解交通拥堵的目的。此外,NSGA-III算法是在NSGA-II的基础上引入参考点对拥挤度排序进行了优化,但是NSGA-III总是会优先满足约束条件来处理相互冲突的目标,从而忽略了维持种群多样性。针对种群陷入高维目标空间局部最优解等问题,提出改进NSGA-III算法,通过同时处理优化目标和约束条件,来帮助种群跨越大而离散的不可行区域。针对该问题,选择“最小化运输成本“”最小化任务完成时间”和“最小化碳排放量”作为多目标优化的目标函数,运用改进动态约束NSGA-III算法进行模拟仿真分析,比较了算法改进前后的优化结果,验证了改进算法的优越性和可靠性,最后证明了地下物流系统可以有效节能减排和缓解交通拥堵,具有一定的实际参考价值。

关键词： NSGA-III 动态约束地下物流多目标优化多式联运

基于PTFE/ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合薄膜的抗湿性氨气传感器研究

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3656-3667页

作者：高风娇常雪婷李俊峰王东胜高炜翔孙士斌上海海事大学物流工程学院上海201306 上海海事大学海洋材料科学与工程研究院上海201306 上海海事大学物流科学与工程研究院上海201306

开发基于半导体功能材料的抗湿性室温气体传感器一直都是气体传感器领域的研究热点和难点。本文从金属氧化物半导体的高灵敏度和稳定性、MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))的室温气敏性以及聚四氟乙烯(PTFE)的疏水性出发,以MXene薄膜为基体,采用... 详细信息

开发基于半导体功能材料的抗湿性室温气体传感器一直都是气体传感器领域的研究热点和难点。本文从金属氧化物半导体的高灵敏度和稳定性、MXene(Ti_(3)C_(2)T_(x))的室温气敏性以及聚四氟乙烯(PTFE)的疏水性出发,以MXene薄膜为基体,采用磁控溅射法分别将ZnO和PTFE沉积到Ti_(3)C_(2)T_(x)表面,制备了PTFE/ZnO/MXene复合薄膜,同时构筑了基于复合薄膜的气体传感器。通过SEM、TEM和XPS对复合薄膜进行了表征,并对气体传感器的气敏性能和抗湿性能进行了研究。研究结果表明:基于PTFE/ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)复合薄膜的气体传感器在室温下对氨气具有良好的选择性、较高的灵敏度和优异的循环稳定性。随着PTFE薄膜厚度的增加,基于复合薄膜的气体传感器的抗湿性能逐渐增加,但灵敏度有所下降。

关键词： PTFE/ZnO/MXene复合薄膜抗湿性磁控溅射气体传感器氨气

基于风云三号G星/中分辨率光谱成像仪-降水型近红外通道数据的大气可降水量反演

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光学学报 2024年第12期44卷 136-144页

作者：谢艳清袁德帅樊程张立国王田野梁伟肖前循张苗苗温渊李云端李正强上海航天技术研究院上海卫星工程研究所上海201109 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

中分辨率光谱成像仪-降水型(MERSI-RM)是中国首颗低倾角轨道气象卫星风云三号G星(FY-3G)的主要载荷之一。FY-3G的过境时间与FY-3D和Terra等大多数极轨气象卫星存在明显差异,基于FY-3G/MERSI-RM开发的大气可降水量(PWV)数据对于天气系统... 详细信息

中分辨率光谱成像仪-降水型(MERSI-RM)是中国首颗低倾角轨道气象卫星风云三号G星(FY-3G)的主要载荷之一。FY-3G的过境时间与FY-3D和Terra等大多数极轨气象卫星存在明显差异,基于FY-3G/MERSI-RM开发的大气可降水量(PWV)数据对于天气系统等研究具有重要意义。然而,目前尚缺乏可获取的MERSI-RM PWV数据。为填补这一空白,本文面向MERSI-RM开发了一套半经验PWV反演算法。该算法首先对MERSI-RM数据和地基PWV数据进行时空匹配,继而基于东半球的匹配结果完成水汽反演模型的构建。该算法仅通过一个简单的公式就可以实现水汽反演,具有极高的反演效率。基于西半球地基数据的验证结果显示,使用半经验反演算法开发的MERSI-RM PWV数据的均方根误差和相对误差分别为0.20 cm和0.10。与基于常用的辐射传输模型算法开发的MERSI-RM PWV数据相比,使用本文提出的半经验PWV反演算法开发的MERSI-RM PWV数据,误差至少减小了33%;与当前被广泛使用的Terra/中分辨率成像光谱仪(MODIS)官方PWV数据(MOD05)相比,误差至少减小了65%。上述结果表明,本文面向MERSI-RM开发的PWV反演算法具有较高的反演精度。为对半经验反演算法进行更加全面的评估,并提供更多的建模方法选择,本文还测试了基于随机分配数据构建的PWV反演模型。使用地基数据的验证结果显示,基于上述两种方法构建的PWV反演模型的反演精度的差别可忽略不计。实际应用时,用户可对上述建模方法进行自由选择。

关键词：遥感反演大气可降水量风云三号G星中分辨率光谱成像仪-降水型