车辆分派优化调度算法研究

论文摘要

随着现代科技的发展,充分利用信息技术,谋求信息技术保障优势,已越来越成为武警部队完成职能保障任务的重要因素。深入研究军交运输信息化建设问题,对积极适应新军事变革要求,完成信息化条件下武警部队“处突”、“反恐”和防卫作战运输保障任务具有十分重要的意义。当前,武警部队职能任务多样化的特点越来越明显,对任务车辆的分派调度要求也越来越高。而作为武警部队车辆管理信息化建设重要组成部分的车辆分派调度工作主要还是依靠车辆调度员按照用车流程进行随机分派调度,即严格按照用车计划进行分派。面对多任务、多车型、多人员等复杂条件下的车辆分派调度时计划分派调度已不能完全满足需求。为了方便、快捷的完成复杂条件下的车辆分派调度,提高车辆信息化管理的保障效益,论文在分析研究武警部队现有的车辆信息管理系统中分派调度算法的基础上提出了一种优化的车辆分派调度策略——常规业务流程的车辆分派调度算法和运力不足情况下以费用最小化为目标的车辆分派调度算法。对于常规业务流程的车辆分派调度算法,首先按照定义的数据结构关系和需求表的顺序生成具体任务与车辆选配矩阵。然后按具体任务和车辆选配矩阵进行任务的车辆具体分派,在分派过程中首先将车辆分为两类即有专车任务与无专车任务。对有专车任务优先分派并从选配矩阵中划去以缩小分派范围,对无专车的任务则通过可选择分派车辆数多少再来定义车辆的使用优先级,对于同级别的车辆再按其所能使用的任务数量继续排列顺序,最后根据任务的优先级别得到车辆的分派优先级别,从而得到较优的分派结果,减少了以往车辆调度算法中复杂的假设和庞大的计算过程,节省了时间,提高了效率。对于以费用最小化为目标的车辆分派调度算法,是在单位车辆资源不足条件下又必须满足任务用车需求时向外单位租借车辆的一种车辆分派算法,主要利用整数规划以租借费用最小化为目标,通过匈牙利法的思想不断缩小规划空间以得到总租借费用最小的车辆分派调度,其计算量小,结果处理起来也非常迅速。在本文的最后还对我们的车辆分派调度算法在武警部队车辆信息管理系统中进行了算法测试和运行,以保证算法的可行性和完整性。经过测试证明我们的算法大大提高了武警部队车辆分派调度的效率,节约了资金,减少了成本,运行效率较好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第二章 车辆分派调度技术分析
• 2.1 车辆分派调度的基本原理
• 2.1.1 运输问题及其数学模型
• 2.1.2 指派问题及其数学描述
• 2.2 现有的车辆分派调度算法
• 2.2.1 节约算法
• 2.2.2 邻接算法
• 2.2.3 神经网络算法
• 2.3 武警部队车辆分派调度算法
• 第三章 常规业务流程的车辆分派调度算法
• 3.1 车辆分派调度算法思想
• 3.2 问题描述
• 3.2.1 目标
• 3.2.2 基本数据结构
• 3.3 车辆分派算法流程
• 3.3.1 基本流程
• 3.3.2 实时分派策略
• 3.4 实验结果
• 第四章 以费用最小化为目标的车辆分派调度算法
• 4.1 问题描述与分析
• 4.1.1 问题描述
• 4.1.2 问题分析
• 4.2 模型建立与求解
• 4.2.1 基本数据结构定义
• 4.2.2 模型建立
• 4.2.3 算法求解
• 4.3 实验结果
• 第五章 武警部队车管系统中调度层模块设计
• 5.1 系统组成
• 5.1.1 系统总体结构
• 5.1.2 功能模块划分
• 5.2 接口及流程设计
• 5.2.1 结构设计
• 5.2.2 数据接口
• 5.2.3 信息流程
• 5.3 模块设计
• 5.3.1 车辆分派计划表的生成
• 5.3.2 车辆分派调度控制
• 第六章 总结和未来工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间的学术成果