預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度問題建模與優(yōu)化研究.pdf

1、預(yù)拌混凝土是被廣泛應(yīng)用的一種建筑材料，具有節(jié)約水泥、提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約施工用地等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)階段我國的大多數(shù)預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)仍然使用人工的方式安排預(yù)拌混凝土生產(chǎn)與調(diào)度計劃，這種傳統(tǒng)調(diào)度方式的效果完全依賴于調(diào)度人員的經(jīng)驗。對于預(yù)拌混凝土企業(yè)來說，信息化可以提高企業(yè)的市場競爭力，其中控制預(yù)拌混凝土的配送成本對其利潤來說尤為重要。另外，由于預(yù)拌混凝土本身和遞送過程的特點(diǎn)，造成其配送調(diào)度是一個非常棘手的問題。因此，預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度問題的研究，

2、能幫助混凝土生產(chǎn)企業(yè)更合理的安排車輛調(diào)度時序，避免時間與經(jīng)濟(jì)方面的浪費(fèi)，同時能更好的協(xié)助混凝土施工現(xiàn)場安排澆筑任務(wù)。
　　預(yù)拌混凝土的調(diào)度配送問題屬于物流配送領(lǐng)域，但由于包含罐車時序、攪拌站的裝載時序、施工現(xiàn)場的時間需求、及時生產(chǎn)、不間斷配送等多個子問題，使得預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度問題的研究，具有一定的挑戰(zhàn)性和通用性。因此，本文在詳細(xì)研究、分析預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從混凝土罐車配送時的旅行時間入手，建立了混凝土罐車調(diào)度的時間

3、依賴模型和隨機(jī)旅行時間的機(jī)會規(guī)劃模型，并提出相應(yīng)的算法對問題求解優(yōu)化。其次，分析預(yù)拌混凝土調(diào)度配送時面臨的各種動態(tài)性，提出一種混凝土罐車重調(diào)度策略，為了能及時響應(yīng)隨機(jī)出現(xiàn)的動態(tài)因素，進(jìn)一步提出了一種快速調(diào)度算法。然后，研究了與罐車調(diào)度問題密切相關(guān)的生產(chǎn)需求影響下的罐車車隊預(yù)防性維修策略。最后，建立了預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度及攪拌站管理的決策支持系統(tǒng)。本文的研究，可以幫助混凝土企業(yè)更好的安排罐車調(diào)度計劃，制定設(shè)備維修保養(yǎng)計劃，促進(jìn)預(yù)拌混凝土企業(yè)

4、的信息化建設(shè)。
　　論文的主要創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　(1)運(yùn)輸時間為常量的預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度計劃，無法應(yīng)對復(fù)雜多變的路網(wǎng)狀態(tài)。將運(yùn)輸時間的時間依賴性引入預(yù)拌混凝土罐車調(diào)度問題的研究中，使得罐車在運(yùn)輸配送混凝土?xí)r可以比較有效的避開擁堵時段，提高調(diào)度計劃的可用性。建立了基于網(wǎng)絡(luò)流模型的混合整數(shù)規(guī)劃模型來描述時間依賴型混凝土罐車調(diào)度問題，并采用啟發(fā)式規(guī)則算法求解問題。在運(yùn)輸時間依賴的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入了運(yùn)輸時間的隨機(jī)性，將混凝土罐車調(diào)

5、度問題建模為隨機(jī)時間依賴的機(jī)會規(guī)劃模型。為了有效求解這類罐車隨機(jī)時間依賴的問題，提出一種結(jié)合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、啟發(fā)式規(guī)則的混合遺傳算法。
　　(2)現(xiàn)實中，預(yù)拌混凝土罐車的調(diào)度環(huán)境是復(fù)雜多變的，其中客戶需求的動態(tài)特性對調(diào)度計劃的影響極大。因此，根據(jù)客戶需求動態(tài)性特點(diǎn)，提出根據(jù)動態(tài)性水平確定重調(diào)度方式的重調(diào)度策略，以響應(yīng)客戶的動態(tài)需求。為了及時迅速的響應(yīng)客戶的動態(tài)需求，設(shè)計了一種快速調(diào)度算法來滿足隨時到來的客戶動態(tài)需求，算法的主要思想是將

6、大規(guī)模問題，分解為較小規(guī)模的問題逐步求解。
　　(3)預(yù)拌混凝土罐車車隊的維護(hù)維修與混凝土的運(yùn)輸配送密切相關(guān)。在分析混凝土罐車車隊特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)需求提出了基于最佳預(yù)防性維修間隔、最大預(yù)防性維修可提前期和預(yù)防性維修最大可推后期三個閾值的混凝土罐車車隊預(yù)防性維修策略。該策略能使配送需求盡可能得到滿足，又可以有效的協(xié)調(diào)罐車車隊中多輛罐車進(jìn)行預(yù)防性維修的時刻以降低維修費(fèi)用。
　　(4)預(yù)拌混凝土企業(yè)信息化建設(shè)的程度極大地影響