26、堆场起重机三级分层工作量管理方案解析

堆场起重机三级分层工作量管理方案解析

1. 三级分层管理方案概述

本方案包含三个层级，为清晰展示层级 2 和层级 3 对层级 1 的支持，先简要介绍层级 2 和层级 3 的算法，再阐述层级 1 的两种堆场起重机（YC）分配策略。
- 层级 3：计算最优作业序列
- 层级 3 为每个工作区域生成最优的 YC 作业序列。采用郭和黄改进的 A 搜索算法，在规划期内为一个区域的 YC 找到最优调度方案。该算法模拟 YC 按照各种可能的调度序列进行操作，并使用可采纳启发式方法，若部分序列被认为不是更优解，则修剪其计算。调度算法预测的车辆等待时间最短的调度序列，即为一个工作区域的最优序列。
- 还将可采纳启发式方法融入第二个回溯算法，该算法使用优先搜索顺序来加速计算，能够在数秒内从超过 (2.4\times10^{18}) 种可能的调度序列中找到最优解。
- 层级 2：行内 YC 部署的工作量时间和空间划分
- 层级 2 在层级 1 两轮 YC 重新分配之间的时间窗口内，将 YC 分配到每行的各个非重叠工作区域工作。使用时间划分算法和空间划分算法来部署 YC，以处理堆场块行中不断变化的作业到达模式。与文献中大多数其他 YC 部署方法的主要区别在于：
- 使用平均车辆作业等待时间而非作业数量来平衡 YC 工作量并评估划分质量。
- YC 工作区域分配不以堆场块为单位，空间划分算法能更灵活地划分一行中所有块的工作量。
- 在时间窗口内，YC 部署计划会改变，且 YC 部署频率不固定，由时间划分算法决定，目标是最小化平均车辆等待时间。
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