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粒子群算法求解港口泊位调度问题(MATLAB代码)

news 2025/12/20 15:41:59

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

Oracle查询表空间大小

1 查询数据库中所有的表空间以及表空间所占空间的大小 SELECTtablespace_name,sum( bytes ) / 1024 / 1024 FROMdba_data_files GROUP BYtablespace_name; 2 Oracle查询表空间大小及每个表所占空间的大小 SELECTtablespace_name,file_id,file_name,round( bytes / ( 1024 …...

编程新知 2025/11/8 0:24:13

1688商品列表API与其他数据源的对接思路

将1688商品列表API与其他数据源对接时，需结合业务场景设计数据流转链路，重点关注数据格式兼容性、接口调用频率控制及数据一致性维护。以下是具体对接思路及关键技术点： 一、核心对接场景与目标 商品数据同步 场景：将1688商品信息…...

编程新知 2025/11/30 16:55:32

深入理解JavaScript设计模式之单例模式

目录 什么是单例模式为什么需要单例模式常见应用场景包括 单例模式实现透明单例模式实现不透明单例模式用代理实现单例模式javaScript中的单例模式使用命名空间使用闭包封装私有变量 惰性单例通用的惰性单例 结语 什么是单例模式 单例模式（Singleton Pattern&#…...

编程新知 2025/12/19 17:21:39

（二）原型模式

原型的功能是将一个已经存在的对象作为源目标，其余对象都是通过这个源目标创建。发挥复制的作用就是原型模式的核心思想。 一、源型模式的定义 原型模式是指第二次创建对象可以通过复制已经存在的原型对象来实现，忽略对象创建过程中的其它细节。 📌 核心特点： 避免重复初…...

编程新知 2025/12/17 1:15:45

精益数据分析（97/126）：邮件营销与用户参与度的关键指标优化指南

精益数据分析（97/126）：邮件营销与用户参与度的关键指标优化指南 在数字化营销时代，邮件列表效度、用户参与度和网站性能等指标往往决定着创业公司的增长成败。今天，我们将深入解析邮件打开率、网站可用性、页面参与时…...

编程新知 2025/12/13 4:04:33

【笔记】WSL 中 Rust 安装与测试完整记录

#工作记录 WSL 中 Rust 安装与测试完整记录 1. 运行环境 系统：Ubuntu 24.04 LTS (WSL2)架构：x86_64 (GNU/Linux)Rust 版本：rustc 1.87.0 (2025-05-09)Cargo 版本：cargo 1.87.0 (2025-05-06) 2. 安装 Rust 2.1 使用 Rust 官方安…...

编程新知 2025/12/19 16:09:28

FFmpeg：Windows系统小白安装及其使用

一、安装 1.访问官网 Download FFmpeg 2.点击版本目录 3.选择版本点击安装 注意这里选择的是【release buids】，注意左上角标题 例如我安装在目录 F:\FFmpeg 4.解压 5.添加环境变量 把你解压后的bin目录（即exe所在文件夹）加入系统变量…...

编程新知 2025/12/19 23:09:17

学习一下用鸿蒙​​DevEco Studio HarmonyOS5实现百度地图

在鸿蒙（HarmonyOS5）中集成百度地图，可以通过以下步骤和技术方案实现。结合鸿蒙的分布式能力和百度地图的API，可以构建跨设备的定位、导航和地图展示功能。 ​​1. 鸿蒙环境准备​​ ​​开发工具​​：下载安装 ​​De…...

编程新知 2025/11/13 2:37:01

aardio 自动识别验证码输入

技术尝试 上周在发学习日志时有网友提议“在网页上识别验证码”，于是尝试整合图像识别与网页自动化技术，完成了这套模拟登录流程。核心思路是：截图验证码→OCR识别→自动填充表单→提交并验证结果。 代码在这里 import soImage; import we…...

编程新知 2025/12/5 7:23:30

shell脚本质数判断

shell脚本质数判断 shell输入一个正整数,判断是否为质数(素数）shell求1-100内的质数shell求给定数组输出其中的质数 shell输入一个正整数,判断是否为质数(素数） 思路： 1:1 2:1 2 3:1 2 3 4:1 2 3 4 5:1 2 3 4 5-------> 3:2 4:2 3 5:2 3…...

编程新知 2025/12/8 12:56:00