集装箱物流业近几年得到了飞速的发展，装载量达到一万标准箱以上的巨型船舶已经问世，各大港口（含无水港口）的智能化水平不断提高，这促使在集装箱的调度、运作与管理领域涌现了一大批关键的建模与优化问题。本书就这一领域展开研究，针对集装箱堆场的倒垛和预倒垛，堆场上集卡的路径控制，集装箱堆场和铁路中心站的布局规划、资源配置、策略验证和设备调度，以及资源受限、信息实时更新、集装箱多尺寸等多种情形下的接驳运输问题，建立数学模型，设计优化算法。书中大量应用遗传算法、禁忌搜索、粒子群优化等智能优化方法，以及基于仿真的优化、并行集群计算等实现机制。各章均附有大量应用问题的计算实例。
样章试读
目录
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序
前言
第1章导言1
1.1集装箱与集装箱化1
1.1.1集装箱化的发展历程1
1.1.2集装箱的主要类型3
1.2集装箱物流系统6
1.3集装箱运输问题8
1.4集装箱调运中的建模与优化10
参考文献11
第2章集装箱堆场13
2.1集装箱堆场概况13
2.1.1堆场的典型布局13
2.1.2堆场的主要设备14
2.2集装箱的堆垛与提取15
2.2.1预倒箱问题16
2.2.2取箱问题与堆垛问题26
2.3堆场内集卡的路径控制27
2.3.1问题的提出与相关研究工作28
2.3.2欧拉方程29
2.3.3基于欧拉方程的集卡路径控制策略30
2.3.4实验与分析34
2.4本章小结39
参考文献39
第3章集装箱码头43
3.1基于仿真的优化方法43
3.1.1基于仿真的优化的发展概况43
3.1.2几种典型的基于仿真的优化方法44
3.1.3基于仿真的优化的应用46
3.2码头物流系统的仿真模型47
3.2.1离散事件仿真的方法47
3.2.2码头物流系统49
3.2.3仿真模型的建立53
3.3码头的进出口箱区规划61
3.3.1进出口箱区规划问题61
3.3.2物流系统及仿真参数设置62
3.3.3基于并行集群计算的仿真优化求解64
3.3.4基于案例检索的仿真优化求解68
3.3.5两种算法的对比与分析72
3.4基于仿真的资源配置验证73
3.4.1主要性能评价指标73
3.4.2关于岸桥数量的仿真验证75
3.4.3关于内部集卡配置数量的仿真验证76
3.4.4关于岸桥和内部集卡配比数的仿真验证78
3.5码头内部集卡的动态配置79
3.5.1问题描述80
3.5.2基于集群计算的并行遗传算法80
3.5.3实验与分析81
3.6基于仿真的岸桥调度82
3.6.1问题描述83
3.6.2基于仿真的遗传算法求解84
3.6.3基于仿真的粒子群算法求解86
3.6.4基于仿真的模拟退火算法求解88
3.6.5不同求解算法的比较89
3.7本章小结91
参考文献92
第4章铁路中心站99
4.1铁路中心站概况99
4.1.1中心站的主要功能99
4.1.2中心站的基本布局和主要设施设备100
4.1.3中心站作业的基本流程101
4.2中心站物流系统的仿真模型101
4.2.1仿真模型的建立101
4.2.2作业策略与仿真流程104
4.2.3仿真模型的验证110
4.3节省仿真代价的典型策略115
4.3.1问题描述与基于仿真的遗传算法的设计116
4.3.2序优化与虚拟评价值法117
4.3.3案例检索法121
4.3.4调整仿真次数法123
4.3.5调整仿真步长法126
4.3.6仿真截断法127
4.3.7各策略的简要对比130
4.4基于仿真的集装箱调运策略优化130
4.4.1问题的提出与研究现状130
4.4.2铁路集装箱中心站的调运问题131
4.4.3基于仿真的遗传算法133
4.4.4实验与分析134
4.4.5建议的集装箱调运策略137
4.5本章小结138
参考文献139
第5章集装箱接驳运输145
5.1接驳运输问题及研究现状145
5.1.1接驳运输问题145
5.1.2关于接驳运输问题的现有研究146
5.1.3考虑空箱的资源属性及柔性任务的研究147
5.1.4考虑额外资源约束的车辆路径问题148
5.1.5关于动态PDP问题的研究148
5.1.6关于多尺寸箱接驳运输的研究149
5.2基本接驳运输问题的建模与优化149
5.2.1问题的定义与基本假设149
5.2.2基于DAOV图的描述152
5.2.3混合整数线性规划模型156
5.2.4两种启发式求解算法157
5.2.5实验与分析160
5.3多堆场多港口的情形163
5.3.1问题描述与已知条件164
5.3.2基于DAOV图的描述165
5.3.3非线性规划模型168
5.3.4基于时间窗分隔的求解算法168
5.3.5实验与分析171
5.4考虑资源约束的情形177
5.4.1问题描述与已知条件178
5.4.2数学描述179
5.4.3基于RTS的求解算法182
5.4.4问题的下界184
5.4.5实验与分析184
5.5考虑信息更新的情形187
5.5.1接驳任务的统一描述及动态接驳运输问题187
5.5.2带临时顶点集的DAOV图190
5.5.3混合0-1整数规划模型191
5.5.4基于重优化技术的几种求解策略193
5.5.5实验设定196
5.5.6求解策略的验证与分析199
5.6考虑多尺寸箱的情形205
5.6.1多尺寸箱接驳运输问题206
5.6.2基于状态转换的描述方法207
5.6.3序列依赖的多旅行商模型213
5.6.4几种基于树搜索的求解策略215
5.6.5基于RTS的求解算法217
5.6.6实验与分析219
5.7本章小结225
参考文献226
第6章未来的研究方向231
6.1集装箱物流系统的设计与运行方面231
6.2集装箱运输与资源调度方面232
6.3优化方法方面234
6.4本章小结235
参考文献235
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