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1、基于禁忌搜索方法的集装箱配载问题研究计算机理论：基于禁忌搜索方法的集装箱配载问题研究是由(fan、横倾及扭转强度。 具体的集装箱船每航次一般都要停靠多个中途港进行货物装卸,配载时应综合考虑货物性质、船舶到港顺序、货物重量、装卸作业条件,应保证中途港货物顺利卸出及中途港货物装卸后的船舶性能,具体配载算法可考虑以下启发式规则:①成组指派技术将集装箱按货物类型、集装箱尺寸、到港顺序予以归类,同一属性的货物组成同类箱组;以箱组为单位分别在船上选择相应位置。②当货物属性不同时,先特殊后一般将货物按类型划分
2、为危险货物、冷藏货物及普通货物.在配载时,应首先选择危险货物及冷藏货物的舱位,然后根据具本情况适当安排普通货物的舱位。 2配置过程的数学函数和约束条件 配载达到的要求为满足一定约束条件下最大体积装载率或重量装载率,以提高集装箱的利用率,获得最佳效益。装箱的目标可描述为其中:n为货物数;k为集装箱数;li,j分别表示集装箱的长、宽、高和最大装载质量.货物装载时必须要求:货物平行于集装箱的边放置;货物不能完全悬空,放置在上层的货物必须与下层货物有接触。 配置的具体约束如下:约束一:集装箱重心位置
3、的约束。为了使集装箱在运输过程中保持平衡,对集装箱的重心位置有一定的要求,即实际重心与集装箱的几何中心的距离不能超过一定的距离(D)。约束二:集装箱单箱重量约束。为了便于运输与搬运,集装箱单箱重量不超过上限。约束三:货物放置顺序约束。实际装载过程中尽量做到“大不压小,重不压轻”原则,即货物放置的层有一定的限制。约束四:货物摆放方位约束。集装箱长、宽、高均为L、W、H规格,优化目标为集装箱的空间利用率最高,即对一批固定的货物进行转载,使选用集装箱的数量最少。 3基于禁忌搜索算法的求解方法 禁忌搜
4、索引入了人工智能的记忆机制,特别对于一些复杂问题,显示出极强的寻优能力。禁忌指的是禁止重复前面的操作。为了防止搜索陷入局部最优,用一个叫禁忌表的结构记录下已经到达过的局部最优点,在下一次搜索中,利用禁忌表中的信息不再或有选择地搜索这些点,以此来跳出局部最优点,同时“遗忘”又使禁忌在一定时间后失效,最终达到全局优化。我们使用DBSTree的算法来实现这一思想,具体的操作如下: Step1:初始化箱子容量、箱子标号、物品数量及各物品所占空间; Step2:以箱子容量为关键值构造DBSTree,并为
5、每个结点标号; Step3:依次装载每个物品,如果物品的尺寸大于容量最大的箱子,则将物品拆分,先将超尺寸物品装入当前容量最大的箱子中,如果拆分后物品的残余部分还大于箱子的容量,则继续拆分,否则转Step4。 Step4:搜索:寻找最优匹配的箱子,假设该物品所占的空间为s1,寻找大于等于量的关键值:首先从根开始,如果根为空,那么搜索树不包含任何关键值,查找挫败,则将丑与根的关键值相比较。 Step5:插入:如果箱子未被装满,则以箱子的剩余空间更新箱子容量,假设箱子的剩余空间为e,则首先通过搜索
6、二叉树来确定要插入的值e的位置,如果搜索不成功,新元素插入到搜索的中断点,转Step7: Step6:删除:如果箱子已被装满,则从树中删除最优箱子,分三种情况: Case1:要删除的节点t是树叶:丢弃树叶结点; Case2:要删除的节点f只有一个非空子树:如果t没有父结点,则将t丢弃,t的唯一子树的节点成为新的搜索树的根节点;如果t有父结点node—f,则修改node的指针,使得node指向node的唯一孩子,然后删除节点node。 Case3:要删除一个左右子树都不为空的节点中的元素,将
7、该元素替换为它的左子树中的最大元素或右子树中的最小元素。 Step7:所有物品都被装载了吗?如果是,转Step8;否则转Step3: Step8:输出所用箱子个数、总容量及装箱结果,结束。 4结论 集装箱船配载问题是带有复杂约束的多目标组合优化问题,传统优化方法对此类问题的解决因面临“组合爆炸”而失去可行性,要解决这个问题,必须探讨新的优化方法,在探讨新的优化算法过程中,重[1][2]计算机理论：基于禁忌搜索方法的集装箱配载问题研究是由(faninaloperationandoperati
8、nsresearch:aclassificationandliterationrevie,2007,36:3-2[J]. [2]姜义东,何大勇.船舶积载系统的发展.铁道学报,2008,229(3):9-13. [3]izationappliedtocontainershipstowageplanning.JournalofHeuristic,2009,5:403-408. [4]黄有群,刘嘉敏.集装箱装入算法的研究.沈阳工业大学学报,2006,24(4):306-308.[1
