考虑多阶段共用平行机特征的拖轮作业模式优化

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1、第２３卷第５期运筹与管理Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．５２０１４年１０月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＯｃｔ．２０１４考虑多阶段共用平行机特征的拖轮作业模式优化１１，２１徐奇，李娜，靳志宏（１．大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连１１６０２６；２．大连理工大学系统工程研究所，辽宁大连１１６０２４）摘要：在对拖轮调度问题进行分析的基础之上，将拖轮调度问题归结为一类具有多阶段共用平行机器特征的多处理器任务调度问题。建立了考虑靠泊与停泊两阶段、考虑切换时间的拖轮调度优化模型，并设计了启发式规则与模拟退火相结合的混合算法（ＨＳＡ）求解该

2、模型。通过运用所设计算法求解仿真算例，并将其结果与三种基于现行调度规则的调度方案进行比较，验证了模型与算法的高效性。基于此，对不同拖轮数量状态下的调度研究结果显示，拖轮总作业时间与平均单艘拖轮作业时间二者存在着一定的矛盾性；并指出采用拖轮适时返回停泊基地的作业模式，可有效地降低拖轮作业时间，进而提高有限拖轮资源的利用率，实现节能减排、绿色运输。关键词：物流工程与管理；拖轮作业模式优化；多阶段共用平行机；混合模拟退火中图分类号：Ｕ６９１文章标识码：Ａ文章编号：１００７-３２２１（２０１４）０５-０１７８-０９OptimizationonTugboatOperation

3、ModeConsideringCharacteristicsoftheMulti-stageCommonParallelMachines１１，２１ＸＵＱｉ，ＬＩＮａ，ＪＩＮＺｈｉ-ｈｏｎｇ（１．CollegeofTransportation，DalianMaritimeUniversity，Dalian１１６０２６，China；２．InstituteofSystemEngineering，DalianUniversityofTechnology，Dalian１１６０２４，China）Abstract：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｕｇｂｏａｔｓｃｈ

4、ｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ，ｉｔｉｓｆｏｒｍｕｌａｔｅｄａｓａｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒｔａｓｋｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ（ＭＴＳＰ）ｔｈａｔｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｈａｒｉｎｇｃｏｍｍｏｎｍａｃｈｉｎｅｓｅｔｓｉｎａｌｌｓｔａｇｅｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｔｈｅｏｒｙ，ａｔｕｇｂｏａｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｍｏｄｅｌｗｉｔｈｔｗｏｓｔａｇｅｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ（ｂｅｒｔｈｉｎｇ／ｕｎｂｅｒｔｈｉｎｇ）ａｎｄｓｅｔｕｐｔｉｍｅｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｈｅ

5、ｕｒｉｓｔｉｃｒｕｌｅｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｎｅａｌｉｎｇ（ＨＳＡ）ｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｐｅｃｉａｌＭＴＳＰ．Ｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｉｔｈｔｈｏｓｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｅｅｘｉｓｔｉｎｇｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｕｌｅｓｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｅＨＳＡｓｏｌｖｅｄｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｆａｒｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｏｓｅｆｒｏｍｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｕｌｅｓ．Ｔｈｕｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｐｒ

6、ｏｐｏｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈａｔ，ｔｈｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｂｅｒｏｆｔｕｇｂｏａｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｓｏｆｔｕｇｂｏａｔｓａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｉｍｅｆｏｒｅａｃｈｔｕｇｂｏａｔｉｓｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｏｒｙｔｏｓｏｍｅｄｅｇｒｅｅ．Ｂｙａｎｏｔｈｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｉｆｔｕｇ-ｂｏａｔｓｒｅｔｕｒｎｔｏｔｈｅａｎｃｈｏｒａｇｅｂａｓｅｔｉｍｅｌｙ，ｔｈｅｏｖｅ

7、ｒａｌｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｓｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｕｓｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｕｇｂｏａｔｓａｎｄｇｒｅｅｎｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｃａｎｂｅｒｅａｌｉｚｅｄ．Keywords：ｌｏｇｉｓｔｉｃｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ｔｕｇｂｏａｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｍｕｌｔｉ-ｓｔａｇｅｃｏｍｍｏｎｐａｒａｌｌｅｌｍａｃｈｉｎｅｓ；ｈｙｂｒｉｄｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｎｅａｌｉｎｇ０引言（１）问题描述港口拖轮作业系统是港口物流系统的重要组成部分：船舶进出