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粒子群算法求解港口泊位调度问题(MATLAB代码)

news 2025/7/20 10:57:59

粒子群算法（Particle Swarm Optimization，PSO）是一种基于群体智能的优化算法，它通过模拟鸟群或鱼群的行为来寻找最优解。在泊位调度问题中，目标是最小化所有船只在港时间的总和，而PSO算法可以帮助我们找到一个较优的调度方案。

泊位调度问题是指在有限数量的泊位资源下，安排船只的到港和离港时间，以最小化船只在港等待的时间。该问题存在多个约束条件，如泊位容量、船只到港和离港时间窗口等。

PSO算法的核心思想是通过模拟粒子在解空间中的移动来搜索最优解。每个粒子代表一个解，并根据自身的历史最佳解和群体的历史最佳解进行调整。粒子根据自身和邻域最优解的信息更新速度和位置，以逐渐靠近最优解。

在泊位调度问题中，每个粒子的位置可以表示为一个泊位调度方案，其中每个船只被分配到一个特定的泊位，并确定其到港和离港时间。粒子的速度和位置更新规则可以根据目标函数来定义，以使船只在港时间的总和最小化。

PSO算法的优点在于简单且易于实现，能够在高维解空间中找到较优解。然而，对于泊位调度问题这样的复杂问题，PSO算法可能会陷入局部最优解。为了克服这个问题，可以采用多种改进方法，如引入局部搜索机制或组合其他优化算法。

总结而言，粒子群算法是一种有效的优化算法，适用于解决泊位调度问题。通过调整粒子的速度和位置，并结合合适的目标函数，可以找到一个较优的泊位调度方案，以最小化船只在港时间的总和。然而，对于复杂的问题，仍然需要进一步的研究和改进。

流程如下:

数据: 

停泊时间:

船舶泊位

1#

2#

3#

4#

5#

6#

船1

3

3

3.290323

3.290323

3.290323

3.290323

船2

3.29

3.29

3.608387

3.608387

3.608387

3.608387

船3

3.35

3.35

3.674194

3.674194

3.674194

3.674194

船4

5

5

5.483871

5.483871

5.483871

5.483871

船5

1.94

1.94

2.127742

2.127742

2.127742

2.127742

船6

1.45

1.45

1.590323

1.590323

1.590323

1.590323

船7

0.97

0.97

1.063871

1.063871

1.063871

1.063871

船8

4.61

4.61

5.056129

5.056129

5.056129

5.056129

船9

5.06

5.06

5.549677

5.549677

5.549677

5.549677

船10

7.29

7.29

7.995484

7.995484

7.995484

7.995484

船11

2.68

2.68

2.939355

2.939355

2.939355

2.939355

船12

5.74

5.74

6.295484

6.295484

6.295484

6.295484

船13

0.65

0.65

0.712903

0.712903

0.712903

0.712903

船14

1.26

1.26

1.381935

1.381935

1.381935

1.381935

船15

0.81

0.81

0.888387

0.888387

0.888387

0.888387

船16

1.58

1.58

1.732903

1.732903

1.732903

1.732903

船17

0.77

0.77

0.844516

0.844516

0.844516

0.844516

船18

1

1

1.096774

1.096774

1.096774

1.096774

船19

3.1

3.1

3.4

3.4

3.4

3.4

船20

0.71

0.71

0.77871

0.77871

0.77871

0.77871

船21

0.97

0.97

1.063871

1.063871

1.063871

1.063871

船22

3.23

3.23

3.542581

3.542581

3.542581

3.542581

到港时间

到港时间

装卸量

0:00

93

3:00

102

3:20

104

3:20

155.25

6:00

60

6:00

45

6:20

30

8:00

143

8:00

157

9:00

226

10:00

83

10:30

178

11:00

20

12:00

39

12:00

25

14:40

49

14:40

24

15:00

31

15:00

96

18:50

22

21:10

30

22:00

100

装卸速度

装卸速度

泊位1

31

泊位2

31

泊位3

34

泊位4

35

泊位5

36

泊位6

37

程序结果:

粒子群算法优化得到最优成本

Valuebest =

          70.7209677419355

粒子群算法优化得到最优粒子

psobest =

  1 至 6 列

                        -1        -0.276376816044633        0.0110834051789061        -0.588322236509362        -0.871896419169566                         1

  7 至 12 列

         0.882043641594225         0.394648902367656         0.649790379151507                        -1       -0.0590250701437167                        -1

  13 至 18 列

                         1                         1         0.941078162307071                         1         0.925858029802935        -0.755714050637173

  19 至 24 列

         0.642324983266078                         1                         1                         1          6.33758011393659          5.85939735126611

  25 至 30 列

                      6.99          2.49649225428723          4.78659200827198                      6.99                      6.99          5.21051862147312

  31 至 36 列

          4.23951824644256                         1          2.42088917195685          3.73458639406582                      6.99                      6.99

  37 至 42 列

          2.24808981777205          5.21345040727043          4.55442530362547          1.11174406517414                         1                         1

  43 至 44 列

          1.69713330740672          6.04705817521954

y =

          70.7209677419355

G =

                         1                         6                         0          3.29032258064516

                        10                         1                         9                     16.29

                        12                         3                      10.5          16.7954838709677

                         5                         4                         6          8.12774193548387

                        18                         1                     16.29                     17.29

                         4                         2          3.33333333333333          8.33333333333333

                         2                         5                         3          6.60838709677419

                        11                         2                        10                     12.68

                         3                         6          3.33333333333333          7.00752688172043

                         8                         5                         8          13.0561290322581

                        19                         1                     17.29                     20.39

                         9                         4          8.12774193548387          13.6774193548387

                         7                         6          7.00752688172043          8.07139784946237

                        17                         4          14.6666666666667          15.5111827956989

                        15                         2                     12.68                     13.49

                         6                         6          8.07139784946237          9.66172043010753

                        13                         6                        11          11.7129032258064

                        14                         6                        12           13.381935483871

                        16                         5          14.6666666666667          16.3995698924731

                        20                         1                     20.39                      21.1

                        21                         1          21.1666666666667          22.1366666666667

                        22                         6                        22          25.5425806451613

Stime =

                         0          3.29032258064516

                         3          6.60838709677419

          3.33333333333333          7.00752688172043

          3.33333333333333          8.33333333333333

                         6          8.12774193548387

          8.07139784946237          9.66172043010753

          7.00752688172043          8.07139784946237

                         8          13.0561290322581

          8.12774193548387          13.6774193548387

                         9                     16.29

                        10                     12.68

                      10.5          16.7954838709677

                        11          11.7129032258064

                        12           13.381935483871

                     12.68                     13.49

          14.6666666666667          16.3995698924731

          14.6666666666667          15.5111827956989

                     16.29                     17.29

                     17.29                     20.39

                     20.39                      21.1

          21.1666666666667          22.1366666666667

                        22          25.5425806451613

S =

     1    10    12     5    18     4     2    11     3     8    19     9     7    17    15     6    13    14    16    20    21    22

T =

     6     5     6     2     4     6     6     5     4     1     2     3     6     6     2     5     4     1     1     1     1     6

Stime =

                         0          3.29032258064516

                         3          6.60838709677419

          3.33333333333333          7.00752688172043

          3.33333333333333          8.33333333333333

                         6          8.12774193548387

          8.07139784946237          9.66172043010753

          7.00752688172043          8.07139784946237

                         8          13.0561290322581

          8.12774193548387          13.6774193548387

                         9                     16.29

                        10                     12.68

                      10.5          16.7954838709677

                        11          11.7129032258064

                        12           13.381935483871

                     12.68                     13.49

          14.6666666666667          16.3995698924731

          14.6666666666667          15.5111827956989

                     16.29                     17.29

                     17.29                     20.39

                     20.39                      21.1

          21.1666666666667          22.1366666666667

                        22          25.5425806451613

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编程日记 2024/1/30 23:05:26

利用ngx_stream_return_module构建简易 TCP/UDP 响应网关

一、模块概述 ngx_stream_return_module 提供了一个极简的指令&#xff1a; return <value>;在收到客户端连接后&#xff0c;立即将 <value> 写回并关闭连接。<value> 支持内嵌文本和内置变量&#xff08;如 $time_iso8601、$remote_addr 等&#xff09;&a…...

编程新知 2025/7/9 4:11:40

大话软工笔记—需求分析概述

需求分析&#xff0c;就是要对需求调研收集到的资料信息逐个地进行拆分、研究&#xff0c;从大量的不确定“需求”中确定出哪些需求最终要转换为确定的“功能需求”。 需求分析的作用非常重要&#xff0c;后续设计的依据主要来自于需求分析的成果&#xff0c;包括: 项目的目的…...

编程新知 2025/7/18 10:36:33

2024年赣州旅游投资集团社会招聘笔试真

2024年赣州旅游投资集团社会招聘笔试真 题 ( 满 分 1 0 0 分 时 间 1 2 0 分 钟 ) 一、单选题(每题只有一个正确答案，答错、不答或多答均不得分) 1.纪要的特点不包括()。 A.概括重点 B.指导传达 C. 客观纪实 D.有言必录 【答案】: D 2.1864年，()预言了电磁波的存在，并指出…...

编程新知 2025/7/19 4:53:41

蓝桥杯 2024 15届国赛 A组 儿童节快乐

P10576 [蓝桥杯 2024 国 A] 儿童节快乐 题目描述 五彩斑斓的气球在蓝天下悠然飘荡&#xff0c;轻快的音乐在耳边持续回荡&#xff0c;小朋友们手牵着手一同畅快欢笑。在这样一片安乐祥和的氛围下&#xff0c;六一来了。 今天是六一儿童节&#xff0c;小蓝老师为了让大家在节…...

编程新知 2025/6/27 7:21:20

定时器任务——若依源码分析

分析util包下面的工具类schedule utils&#xff1a; ScheduleUtils 是若依中用于与 Quartz 框架交互的工具类&#xff0c;封装了定时任务的 创建、更新、暂停、删除等核心逻辑。 createScheduleJob createScheduleJob 用于将任务注册到 Quartz&#xff0c;先构建任务的 JobD…...

编程新知 2025/7/18 20:39:50

spring：实例工厂方法获取bean

spring处理使用静态工厂方法获取bean实例&#xff0c;也可以通过实例工厂方法获取bean实例。 实例工厂方法步骤如下&#xff1a; 定义实例工厂类&#xff08;Java代码&#xff09;&#xff0c;定义实例工厂&#xff08;xml&#xff09;&#xff0c;定义调用实例工厂&#xff…...

编程新知 2025/7/11 1:50:50

成都鼎讯硬核科技！雷达目标与干扰模拟器，以卓越性能制胜电磁频谱战

在现代战争中&#xff0c;电磁频谱已成为继陆、海、空、天之后的 “第五维战场”&#xff0c;雷达作为电磁频谱领域的关键装备&#xff0c;其干扰与抗干扰能力的较量&#xff0c;直接影响着战争的胜负走向。由成都鼎讯科技匠心打造的雷达目标与干扰模拟器&#xff0c;凭借数字射…...

编程新知 2025/7/17 14:00:19

在鸿蒙HarmonyOS 5中使用DevEco Studio实现录音机应用

1. 项目配置与权限设置 1.1 配置module.json5 {"module": {"requestPermissions": [{"name": "ohos.permission.MICROPHONE","reason": "录音需要麦克风权限"},{"name": "ohos.permission.WRITE…...

编程新知 2025/7/16 1:33:37

Java多线程实现之Thread类深度解析

Java多线程实现之Thread类深度解析 一、多线程基础概念1.1 什么是线程1.2 多线程的优势1.3 Java多线程模型 二、Thread类的基本结构与构造函数2.1 Thread类的继承关系2.2 构造函数 三、创建和启动线程3.1 继承Thread类创建线程3.2 实现Runnable接口创建线程 四、Thread类的核心…...

编程新知 2025/6/27 3:48:34

【分享】推荐一些办公小工具

1、PDF 在线转换 https://smallpdf.com/cn/pdf-tools 推荐理由&#xff1a;大部分的转换软件需要收费&#xff0c;要么功能不齐全&#xff0c;而开会员又用不了几次浪费钱&#xff0c;借用别人的又不安全。 这个网站它不需要登录或下载安装。而且提供的免费功能就能满足日常…...

编程新知 2025/7/15 22:59:48