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粒子群算法求解港口泊位调度问题(MATLAB代码)

news 2026/2/7 10:14:40

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

【Python】 -- 趣味代码 - 小恐龙游戏

文章目录 文章目录 00 小恐龙游戏程序设计框架代码结构和功能游戏流程总结01 小恐龙游戏程序设计02 百度网盘地址00 小恐龙游戏程序设计框架 这段代码是一个基于 Pygame 的简易跑酷游戏的完整实现，玩家控制一个角色（龙）躲避障碍物（仙人掌和乌鸦）。以下是代码的详细介绍：…...

编程新知 2026/1/31 13:59:37

Zustand 状态管理库：极简而强大的解决方案

Zustand 是一个轻量级、快速和可扩展的状态管理库，特别适合 React 应用。它以简洁的 API 和高效的性能解决了 Redux 等状态管理方案中的繁琐问题。 核心优势对比 基本使用指南 1. 创建 Store // store.js import create from zustandconst useStore create((set)…...

编程新知 2026/1/26 19:01:00

Admin.Net中的消息通信SignalR解释

定义集线器接口 IOnlineUserHub public interface IOnlineUserHub {/// 在线用户列表Task OnlineUserList(OnlineUserList context);/// 强制下线Task ForceOffline(object context);/// 发布站内消息Task PublicNotice(SysNotice context);/// 接收消息Task ReceiveMessage(…...

编程新知 2025/9/10 5:36:56

【SpringBoot】100、SpringBoot中使用自定义注解+AOP实现参数自动解密

在实际项目中，用户注册、登录、修改密码等操作，都涉及到参数传输安全问题。所以我们需要在前端对账户、密码等敏感信息加密传输，在后端接收到数据后能自动解密。 1、引入依赖 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId...

编程新知 2025/11/28 6:00:25

基于Docker Compose部署Java微服务项目

一. 创建根项目 根项目&#xff08;父项目&#xff09;主要用于依赖管理 一些需要注意的点&#xff1a; 打包方式需要为 pom<modules>里需要注册子模块不要引入maven的打包插件&#xff0c;否则打包时会出问题 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8…...

编程新知 2026/2/5 3:09:56

OpenLayers 分屏对比(地图联动)

注&#xff1a;当前使用的是 ol 5.3.0 版本&#xff0c;天地图使用的key请到天地图官网申请&#xff0c;并替换为自己的key 地图分屏对比在WebGIS开发中是很常见的功能&#xff0c;和卷帘图层不一样的是&#xff0c;分屏对比是在各个地图中添加相同或者不同的图层进行对比查看。…...

编程新知 2025/12/25 18:22:43

深入浅出深度学习基础：从感知机到全连接神经网络的核心原理与应用

文章目录 前言一、感知机 (Perceptron)1.1 基础介绍1.1.1 感知机是什么&#xff1f;1.1.2 感知机的工作原理 1.2 感知机的简单应用&#xff1a;基本逻辑门1.2.1 逻辑与 (Logic AND)1.2.2 逻辑或 (Logic OR)1.2.3 逻辑与非 (Logic NAND) 1.3 感知机的实现1.3.1 简单实现 (基于阈…...

编程新知 2026/1/26 13:29:00

【学习笔记】erase 删除顺序迭代器后迭代器失效的解决方案

目录 使用 erase 返回值继续迭代使用索引进行遍历 我们知道类似 vector 的顺序迭代器被删除后&#xff0c;迭代器会失效&#xff0c;因为顺序迭代器在内存中是连续存储的&#xff0c;元素删除后&#xff0c;后续元素会前移。 但一些场景中&#xff0c;我们又需要在执行删除操作…...

编程新知 2025/9/30 8:10:20

Vue ③-生命周期 || 脚手架

生命周期 思考&#xff1a;什么时候可以发送初始化渲染请求&#xff1f;&#xff08;越早越好&#xff09; 什么时候可以开始操作dom&#xff1f;&#xff08;至少dom得渲染出来&#xff09; Vue生命周期&#xff1a; 一个Vue实例从 创建 到 销毁 的整个过程。 生命周期四个…...

编程新知 2026/2/5 5:24:23

【1】跨越技术栈鸿沟：字节跳动开源TRAE AI编程IDE的实战体验

2024年初&#xff0c;人工智能编程工具领域发生了一次静默的变革。当字节跳动宣布退出其TRAE项目&#xff08;一款融合大型语言模型能力的云端AI编程IDE&#xff09;时&#xff0c;技术社区曾短暂叹息。然而这一退场并非终点——通过开源社区的接力&#xff0c;TRAE在WayToAGI等…...

编程新知 2026/1/31 20:18:53