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[期刊] 工业工程与管理
[作者]
梁爽 陈彦如 孙智彬
针对农村地区物流配送成本居高不下、配送效率低下等问题，对无人机-卡车-代收点的协同配送进行了研究，以助力“乡村振兴”战略。充分考虑农村道路条件、农户地理分布等特征，构建了面向农村的无人机-卡车-代收点协同配送整数规划模型，同时对无人机路径、卡车路径、代收点选址及分配、无人机发射点及回收点等进行决策。针对问题特点设计了初始解生成策略及改进的自适应大规模邻域搜索算法。此外，通过敏感性实验分析两个参数——代收点服务范围和无人机飞行能力对配送系统的影响。最后，通过与精确算法求解器——Gurobi，以及已有两类启发式算法——自适应大规模邻域搜索算法和两阶段构造搜索算法进行对比，验证了所设计算法的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
吴廷映 王晨秀 孙灏
物流配送需求的快速增长使得集送货问题的应用越来越广泛。针对配送过程中货物载重影响运输成本的情况，研究考虑载重成本的有时间窗的集送货问题。构建该问题的最小化车辆数量和总运输成本的双目标混合整数规划模型，在该模型中，运输成本为车辆载重量与车辆行驶距离的函数。设计两阶段自适应大邻域搜索算法对其求解，通过设计基于模型特点的多种高效的破坏算子和修复算子，引入模拟退火接受准则避免陷入局部最优解来提高算法性能。测试不同规模及特点的标杆算例，结果表明，所提出的两阶段自适应大邻域搜索算法能够高效求解小规模、中等规模和大规模算例，并分析了货物载重以及不同运量系数对运输成本的影响，为物流企业的集送货车辆路径优化提供参考。
[期刊] 物流技术
[作者]
苗国强 于岚 胡娟娟 赵劼 王璐 竺寒冰
引入自适应大规模邻域搜索算法进行带时间窗的车辆路径问题的求解,通过移除和插入规则,分别在客户层级和路线层级上,不断地摧毁和重建解决方案,并通过局部优化策略来提高解的质量,最终得到最优的解决方案。结果表明,相较于传统的启发式算法,该算法求解此类问题的速度更快、结果更好。
[期刊] 工业技术经济
[作者]
孙琦 戢守峰 刘旭
本文针对物流配送系统集成优化问题，考虑取货和送货两种业务的配送情形下仓库和车辆的容量上限约束，构建包括仓库的开放成本、配送成本以及容量溢出成本的非线性混合整数优化模型，设计变邻域搜索启发式算法对模型进行求解。算法通过泰森多边形确定位置上的初始订单分配，再通过扫描半径及消费者数据结构标识实现邻域搜索，改进算法对解决方案进行迭代更新，完成优化求解。最后通过对辽宁宅急送取／送一体化物流配送案例进行数值分析，验证算法可行性和有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
陆永亮 吴庆华 李建斌 左平聪
着色旅行商问题(Colored Traveling Salesman Problem, CTSP)来源于一类多机器人加工实践应用，在现实生活中有着广泛的应用场景。在CTSP中，每个旅行商各自分配一种特定的颜色，每个城市节点携带一个或者多个旅行商的颜色值，这些城市节点只能被带有相同颜色的旅行商访问。针对CTSP这个NP难问题，本文提出了一种高效的自适应大邻域搜索算法来求解CTSP。该算法包括四个重要的组成部分：一个随机贪心的初始解构造方法、四个专门的破坏操作和修复操作、一个高效的局部搜索程序和一个自适应破坏和修复操作选择机制。在文献中三组标准算例集上的实验结果表明，本文提出的自适应大邻域搜索算法能够高效地求解CTSP问题。
关键词：
着色旅行商 大邻域搜索 路径优化
[期刊] 工业工程
[作者]
姚绍文 李荣 张浩 刘强 魏丽军
为了减少三维集成电路(3D IC)物理设计中不同层之间的硅通孔(TSV)数量，降低芯片制造成本，提出一种基于变邻域搜索算法(VNS)的3D IC分区方法。应用最小割线算法将二维电路划分为若干个分区，其中分区数量等于需求层数；利用线性排序算法对分区进行堆叠排序，以找到最少长连接数量的层放置顺序；通过改进的VNS将单元进行层间移动，并引入力导向的机制减小邻域搜索的空间，以进一步减小TSV的数量。通过在国际通用的基准实例进行测试分析，并与目前性能最佳的FSA方法进行对比。实验结果表明，本文提出的3D IC分区算法与FSA方法相比,均获得最佳的平均TSV总数，并且求解时间平均减少了94%。本文的算法能有效解决3D IC分区问题，具有较好的实用价值。
关键词：
三维布局 硅通孔 分区 变邻域搜索算法
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
王晶 姚辉 王艳亮
针对工序间等待时间受限,目标函数为最大完工时间最短的流水车间调度问题,提出了一种动态变邻域搜索算法。算法采用工件对比较算法和贪婪插入规则,构建了初始调度;通过嵌入3-opt,2-opt实现动态变邻域搜索;并在迭代过程中加入动态禁忌策略。
关键词：
流水车间调度 有限等待 邻域搜索
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
汪翼 孙林岩 李刚
研究一类带工作时间约束的集装箱专用车辆调度问题的混合禁忌搜索算法。此问题可分解为车辆路线设定和车辆分配两个组合优化问题,但是两个问题的分开求解最优解的组合却并不一定是总问题的最优解。首先对问题给出数学描述,之后通过引入一个变邻域搜索策略,提出一个解决该问题的混合禁忌搜索算法。该算法使用两行向量进行编码,采用随机扩大禁忌步长,并设计三种邻域变换定义,采用变邻域策略来扩大搜索空间。最后通过对6个不同规模算例求解验证该算法在解决此类问题的有效性。
[期刊] 工业工程
[作者]
廖勇 陈庆新 毛宁 张惠煜
为最小化物料搬运成本，结合有向图强连通性理论，提出一种改进变邻域搜索算法。首先，以最小化AGV的运载和空载成本为目标，建立相应的数学规划模型。接着，给出一种初始解生成方法，并构建目标函数计算的网络流模型。然后，为提高局部搜索能力，以有向图强连通性中反转路、反转圈保持强连通性为基础，提出3种邻域结构生成方法，以保证邻域解搜索过程中解的可行性，提高求解效率和质量。最后，针对6个基准案例，运用算法求解，并将其与其他多种启发式算法进行比较。实验结果表明，对于中小规模问题案例，算法求得案例的最优解；对于两个大规模案例，算法求得新的最好解，验证了提出算法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
朱外明 胡笑旋 马华伟
物流柜与无人机协同配送是一种“非接触”配送模式，具有自动化程度高等特点，具有广阔的应用前景。研究了该模式下的最小完工时间调度问题，即如何制定无人机的飞行路线和物流柜上的服务顺序，使得配送任务在尽可能短的时间内被执行。该问题是一个车辆路径与机器调度耦合的复杂优化问题，其建模和求解具有一定的难度。建立了问题的有向图逻辑模型，将原问题转变为有向图上的弧选择和时间确定问题，并建立了0-1混合整数线性规划数学模型，设计了对应的变邻域搜索算法。选取中国9座城市构造了高仿真算例，基于仿真实验验证了模型和算法的优效性。
关键词：
物流柜 无人机调度 完工时间 变邻域搜索
[期刊] 工业工程
[作者]
李妍峰 李佳 向婷
基于无人机配送优势，提出一类无人机与卡车分区域协同配送问题。考虑需求稀疏地区由无人机配送，需求密集地区由卡车与无人机协同配送的情形。由于无人机的载重能力较小，无人机访问的顾客需求允许被拆分。结合无人机与卡车的访问路径关系，以最小化运输成本和使用卡车的人力成本为目标建立混合整数规划模型，并设计一种改进变邻域搜索算法对问题进行求解。小规模算例的特性分析表明，运输成本对无人机的载重能力及单位运输成本敏感性较高。多个不同规模的算例测试表明，改进变邻域搜索算法能在较短时间内有效求解各规模算例，且算法稳定性较好。
[期刊] 工业工程
[作者]
杨武成 程文明
为有效解决带有顺序相关调整时间的双边装配线平衡问题,提出了一种简单高效的变邻域搜索算法。该算法通过将优先关系约束融入到交换、插入、交叉、变异等算子中,分别得到4个不同的邻域结构来保证搜索过程中解的可行性,避免过多重复邻域解的生成。4个邻域结构的搜索空间依次变大,以增强算法搜索能力。同时,结合装配线的特点,提出基于作业序列的编码和解码方式,在解码过程中,优先选择空闲时间较多的边,引入启发式目标加快算法收敛。分配结束后,对装配线末端的工作站组进行局部调整。通过将该算法先后用于求解无/有顺序相关调整时间的双边装配线平衡第一类问题,并与已有的算法进行对比,验证了所提的变邻域搜索算法的优越性和有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
彭勇 张永辉 黎元钧
无人机具有飞行不受地形限制等优点而被应用于提升城市物流配送“最后一公里”效率实践，但无人机配送受到最大飞行时间及最大载重等限制。结合卡车与无人机配送特点，研究了一类考虑无人机辅助的卡车配送路径优化问题；考虑无人机最大飞行时间、最大载重和飞行速度等因素，以配送完成时间最短为目标建立混合整数规划模型；采用结合自适应K-means聚类搜索的混合变邻域搜索算法进行求解。基于Solomon Benchmark C101、R101、RC101构建算例，分析结果表明：嵌入简单启发式算法的混合变邻域搜索算法能够较好求解所提出的路径优化问题，并能提高物流配送服务时效性；无人机飞行速度受载重影响越小，飞行持续时间越长，越有利于缩短配送时间。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
孟姗姗 郭秀萍
利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点，考虑卡车-无人机混合配送路径优化问题，在多卡车同时配送、存在单个包裹重量超出无人机最大载重情形下，构建问题模型，并提出两阶段求解方法。第一阶段，采用变邻域模拟退火算法求解载重约束下卡车车辆路径问题，为货物指派配送车辆并确定需要的卡车数量；第二阶段，设计一种自适应K-means聚类方法对每辆卡车运送包裹的目的地进行聚类，聚类中心即移动配送点，即无人机发射点，再对无人机配送路径和卡车行驶路径进行协同优化，实现成本最小化。两个阶段均采用Python编程实现。仿真结果表明，提出方法较文献中的方法具有更好的优化效果和普适性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
孟姗姗 郭秀萍
利用无人机成本低、受地面交通状况影响少的特点，考虑卡车-无人机混合配送路径优化问题，在多卡车同时配送、存在单个包裹重量超出无人机最大载重情形下，构建问题模型，并提出两阶段求解方法。第一阶段，采用变邻域模拟退火算法求解载重约束下卡车车辆路径问题，为货物指派配送车辆并确定需要的卡车数量；第二阶段，设计一种自适应K-means聚类方法对每辆卡车运送包裹的目的地进行聚类，聚类中心即移动配送点，即无人机发射点，再对无人机配送路径和卡车行驶路径进行协同优化，实现成本最小化。两个阶段均采用Python编程实现。仿真结果表明，提出方法较文献中的方法具有更好的优化效果和普适性。
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