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粒子群算法求解港口泊位调度问题(MATLAB代码)

news 2025/9/13 5:28:02

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

【OSG学习笔记】Day 18: 碰撞检测与物理交互

物理引擎（Physics Engine） 物理引擎 是一种通过计算机模拟物理规律（如力学、碰撞、重力、流体动力学等）的软件工具或库。 它的核心目标是在虚拟环境中逼真地模拟物体的运动和交互，广泛应用于 游戏开发、动画制作、虚…...

编程新知 2025/9/7 8:52:44

边缘计算医疗风险自查APP开发方案

核心目标：在便携设备（智能手表/家用检测仪）部署轻量化疾病预测模型，实现低延迟、隐私安全的实时健康风险评估。 一、技术架构设计 #mermaid-svg-iuNaeeLK2YoFKfao {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg…...

编程新知 2025/9/7 22:44:01

聊聊 Pulsar：Producer 源码解析

一、前言 Apache Pulsar 是一个企业级的开源分布式消息传递平台，以其高性能、可扩展性和存储计算分离架构在消息队列和流处理领域独树一帜。在 Pulsar 的核心架构中，Producer（生产者） 是连接客户端应用与消息队列的第一步。生产者…...

编程新知 2025/9/9 15:02:26

【快手拥抱开源】通过快手团队开源的 KwaiCoder-AutoThink-preview 解锁大语言模型的潜力

引言： 在人工智能快速发展的浪潮中，快手Kwaipilot团队推出的 KwaiCoder-AutoThink-preview 具有里程碑意义——这是首个公开的AutoThink大语言模型（LLM）。该模型代表着该领域的重大突破，通过独特方式融合思考与非思考…...

编程新知 2025/9/6 0:09:27

CocosCreator 之 JavaScript/TypeScript和Java的相互交互

引擎版本： 3.8.1 语言： JavaScript/TypeScript、C、Java 环境：Window 参考：Java原生反射机制 您好，我是鹤九日！ 回顾 在上篇文章中：CocosCreator Android项目接入UnityAds 广告SDK。 我们简单讲…...

编程新知 2025/8/19 15:38:50

C# 类和继承(抽象类)

抽象类 抽象类是指设计为被继承的类。抽象类只能被用作其他类的基类。 不能创建抽象类的实例。抽象类使用abstract修饰符声明。 抽象类可以包含抽象成员或普通的非抽象成员。抽象类的成员可以是抽象成员和普通带 实现的成员的任意组合。抽象类自己可以派生自另一个抽象类。例…...

编程新知 2025/8/26 6:51:02

用docker来安装部署freeswitch记录

今天刚才测试一个callcenter的项目，所以尝试安装freeswitch 1、使用轩辕镜像 - 中国开发者首选的专业 Docker 镜像加速服务平台 编辑下面/etc/docker/daemon.json文件为 {"registry-mirrors": ["https://docker.xuanyuan.me"] }同时可以进入轩…...

编程新知 2025/8/23 22:05:50

网络编程（UDP编程）

思维导图 UDP基础编程（单播） 1.流程图 服务器：短信的接收方 创建套接字 (socket)-----------------------------------------》有手机指定网络信息-----------------------------------------------》有号码绑定套接字 (bind)--------------…...

编程新知 2025/9/12 23:22:08

基于SpringBoot在线拍卖系统的设计和实现

摘 要 随着社会的发展，社会的各行各业都在利用信息化时代的优势。计算机的优势和普及使得各种信息系统的开发成为必需。 在线拍卖系统，主要的模块包括管理员；首页、个人中心、用户管理、商品类型管理、拍卖商品管理、历史竞拍管理、竞拍订单…...

编程新知 2025/9/3 0:02:01

ubuntu22.04 安装docker 和docker-compose

首先你要确保没有docker环境或者使用命令删掉docker sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc安装docker 更新软件环境 sudo apt update sudo apt upgrade下载docker依赖和GPG 密钥 # 依赖 apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-rel…...

编程新知 2025/8/9 2:13:25