不确定生产调度管理及其应用

目　　录

第一篇 绪论

第1章 绪论\t2

1.1 生产调度管理问题\t2

1.1.1 现代生产特点\t2

1.1.2 生产调度问题\t2

1.1.3 码头生产调度\t4

1.2 生产调度方法研究\t6

1.2.1 鲁棒性调度方案\t6

1.2.2 适应性调度方案\t7

1.2.3 智能性调度方案\t8

1.3 不确定优化研究\t9

1.3.1 不确定优化建模\t10

1.3.2 不确定优化算法\t11

1.3.3 不确定优化应用\t12

1.4 码头生产调度研究\t12

1.4.1 闸门及拖车调度\t12

1.4.2 泊位及岸桥分配\t13

1.4.3 堆场箱位场桥分配\t14

1.4.4 码头资源协调管理\t14

第二篇 不确定生产调度管理 理论、方法部分

第2章 生产调度中不确定因素及其干扰影响\t17

2.1 不确定因素的来源与分类\t17

2.1.1 不确定因素的来源\t17

2.1.2 不确定因素的起因\t18

2.1.3 不确定因素的分类\t18

2.2 不确定因素描述及其干扰影响\t19

2.2.1 不确定因素的描述\t19

2.2.2 不确定因素的干扰影响\t20

2.3 不确定因素管理\t21

2.3.1 生产调度模型中引入不确定因素\t21

2.3.2 生产调度执行中减少不确定因素干扰\t22

第3章 不确定优化理论\t23

3.1 不确定变量\t23

3.1.1 不确定测度的公理化定义及不确定变量\t25

3.1.2 不确定变量的运算、特征数和比较\t30

3.2 不确定优化模型\t34

3.2.1 期望值优化模型\t35

3.2.2 机会约束优化模型\t37

3.2.3 相关机会优化模型\t40

3.2.4 不确定多层优化模型\t41

3.3 不确定变量模拟与混合智能算法\t42

3.3.1 不确定变量模拟\t42

3.3.2 混合智能算法\t48

第4章 生产调度干扰管理\t52

4.1 干扰管理简介\t52

4.1.1 干扰管理思想的形成和发展\t52

4.1.2 干扰管理方法与其他方法的区别\t53

4.1.3 干扰管理的概念\t53

4.2 干扰管理模型\t55

4.2.1 网络图模型\t55

4.2.2 数学模型\t57

4.3 干扰管理算法\t59

4.3.1 精确算法\t59

4.3.2 近似算法\t61

第5章 生产调度仿真优化\t64

5.1 离散系统仿真原理\t64

5.1.1 定义及组成\t64

5.1.2 仿真系统的构建\t66

5.1.3 仿真校核、验证与确认\t68

5.2 生产调度仿真优化方法\t71

5.2.1 仿真优化原理\t71

5.2.2 仿真建模方法\t72

5.2.3 优化搜索方法\t73

5.2.4 仿真优化软件\t76

5.3 应用案例\t77

5.3.1 港口拖轮配置优化问题\t77

5.3.2 港区通航系统仿真建模\t79

第6章 生产调度Multi-Agent系统\t82

6.1 Multi-Agent系统概论\t82

6.1.1 定义及特点\t82

6.1.2 MAS在生产调度中的应用\t83

6.2 生产调度Multi-Agent系统架构设计\t84

6.2.1 Agent分类和结构\t84

6.2.2 MAS体系结构\t86

6.2.3 生产调度系统组成与Agent选取\t86

6.2.4 生产调度MAS的体系结构\t88

6.3 生产调度单Agent设计\t89

6.3.1 Agent的内部结构\t89

6.3.2 Agent知识的表示\t91

6.3.3 Agent精神状态的表示\t91

6.4 生产调度MAS通信\t91

6.5 生产调度MAS的协作与协调\t93

6.6 MAS实现问题讨论\t95

第三篇 不确定生产调度管理 码头生产应用

第7章 码头岸边作业调度管理\t97

7.1 泊位—岸桥调度问题分析\t97

7.2 离散型泊位—岸桥调度\t98

7.2.1 问题界定与假设\t98

7.2.2 不确定优化模型\t99

7.2.3 集束搜索算法\t102

7.2.4 改进遗传算法\t103

7.2.5 混合智能算法\t106

7.2.6 实验与分析\t107

7.3 连续型岸线调度与干扰管理\t109

7.3.1 连续型岸线调度描述\t109

7.3.2 连续型岸线调度管理\t111

7.3.3 调度方案干扰恢复管理\t114

7.3.4 实验与分析\t117

第8章 码头堆场区段分配管理\t119

8.1 堆场箱位分配问题描述\t119

8.2 堆场区段分配模型Ⅰ——堆场区段作业量平衡优化\t122

8.2.1 概念和符号\t122

8.2.2 目标函数和约束方程\t123

8.2.3 不确定函数等价处理\t124

8.2.4 求解算法\t124

8.3 堆场区段分配模型Ⅱ——堆场区段箱组分配优化\t126

8.3.1 模型中的概念和符号\t126

8.3.2 目标函数和约束方程\t126

8.3.3 基于最优解特征的启发式求解算法\t127

8.4 实验与分析\t128

第9章 码头堆场具体箱位分配管理\t133

9.1 不确定条件下的进口箱堆场箱位分配\t134

9.1.1 问题描述和假设\t134

9.1.2 提箱次序模型及求解\t134

9.1.3 堆场箱位分配模型\t135

9.1.4 启发式求解算法\t137

9.1.5 实验与分析\t138

9.2 不确定条件下的出口箱堆场箱位分配\t141

9.2.1 集装箱交箱序列分析\t141

9.2.2 问题界定与模型假设\t142

9.2.3 箱位分配两阶段随机规划模型\t142

9.2.4 禁忌搜索算法\t147

9.2.5 实验与分析\t150

9.3 不确定提箱序列的进口箱翻箱落位优化\t152

9.3.1 翻箱落位优选问题描述\t152

9.3.2 集装箱堆场翻箱概率估计\t154

9.3.3 翻箱优化启发式算法\t160

9.3.4 实验与分析\t163

第10章 码头堆场桥吊调度管理\t166

10.1 堆场桥吊调度描述\t166

10.2 场桥在堆场区段间调度Ⅰ\t167

10.2.1 模型假设\t167

10.2.2 模型构建\t168

10.2.3 集束搜索算法\t170

10.3 场桥在堆场区段间调度Ⅱ\t171

10.3.1 模型假设\t171

10.3.2 模型构建\t172

10.3.3 求解算法\t173

10.4 实验与分析\t173

第11章 码头岸桥—拖车—场桥作业优化管理\t176

11.1 问题描述\t176

11.2 不确定优化模型\t178

11.3 近似求解算法\t183

11.3.1 集束搜索求解算法\t184

11.3.2 混合智能遗传算法\t185

11.4 实验与分析\t188

第12章 集装箱堆场收发箱管理Multi-Agent系统\t191

12.1 收发箱管理MAS架构\t192

12.1.1 收发箱工艺流程与业务分析\t192

12.1.2 Agent的选取及属性\t193

12.1.3 系统架构\t194

12.2 MAS中的Agent模型\t195

12.2.1 Agent结构和功能设计\t195

12.2.2 堆场Agent设计\t196

12.2.3 优化Agent设计\t198

12.3 Agent间的通信与协作\t201

12.3.1 Agent间的通信\t201

12.3.2 Agent间的协作\t203

12.4 系统实现与实验分析\t204

12.4.1 系统实现\t204

12.4.2 实验设计\t205

12.4.3 收箱箱位分配实验分析\t206

12.4.4 翻箱优化实验分析\t207

12.5 小结\t209

参考文献\t210