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粒子群算法求解港口泊位调度问题(MATLAB代码)

news 2025/11/5 9:23:01

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

浅谈 React Hooks

React Hooks 是 React 16.8 引入的一组 API，用于在函数组件中使用 state 和其他 React 特性（例如生命周期方法、context 等）。Hooks 通过简洁的函数接口，解决了状态与 UI 的高度解耦，通过函数式编程范式实现更灵活 Rea…...

编程新知 2025/9/23 15:13:40

测试微信模版消息推送

进入“开发接口管理”--“公众平台测试账号”，无需申请公众账号、可在测试账号中体验并测试微信公众平台所有高级接口。 获取access_token: 自定义模版消息： 关注测试号：扫二维码关注测试号。 发送模版消息： import requests da…...

编程新知 2025/11/3 1:47:28

【根据当天日期输出明天的日期(需对闰年做判定)。】2022-5-15

缘由根据当天日期输出明天的日期(需对闰年做判定)。日期类型结构体如下： struct data{ int year; int month; int day;};-编程语言-CSDN问答 struct mdata{ int year; int month; int day; }mdata; int 天数(int year, int month) {switch (month){case 1: case 3:…...

编程新知 2025/9/7 11:32:34

＜6＞-MySQL表的增删查改

目录 一，create（创建表） 二，retrieve（查询表） 1，select列 2，where条件 三，update（更新表） 四，delete（删除表&#xf…...

编程新知 2025/8/6 22:35:04

Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程

Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认证教程一、说明二、环境准备三、编写 Docker Compose 和 jaas文件docker-compose.yml代码说明：server_jaas.conf 四、启动服务五、验证服务六、连接kafka服务七、总结 Docker 运行 Kafka 带 SASL 认…...

编程新知 2025/11/2 2:49:54

镜像里切换为普通用户

如果你登录远程虚拟机默认就是 root 用户，但你不希望用 root 权限运行 ns-3（这是对的，ns3 工具会拒绝 root），你可以按以下方法创建一个 非 root 用户账号 并切换到它运行 ns-3。 一次性解决方案：创建非 roo…...

编程新知 2025/9/11 11:00:29

css的定位（position）详解：相对定位 绝对定位 固定定位

在 CSS 中，元素的定位通过 position 属性控制，共有 5 种定位模式：static（静态定位）、relative（相对定位）、absolute（绝对定位）、fixed（固定定位）和…...

编程新知 2025/10/22 12:48:44

2025盘古石杯决赛【手机取证】

前言 第三届盘古石杯国际电子数据取证大赛决赛 最后一题没有解出来，实在找不到，希望有大佬教一下我。 还有就会议时间，我感觉不是图片时间，因为在电脑看到是其他时间用老会议系统开的会。 手机取证 1、分析鸿蒙手机检材&#x…...

编程新知 2025/10/31 16:04:40

rnn判断string中第一次出现a的下标

# coding:utf8 import torch import torch.nn as nn import numpy as np import random import json""" 基于pytorch的网络编写 实现一个RNN网络完成多分类任务 判断字符 a 第一次出现在字符串中的位置 """class TorchModel(nn.Module):def __in…...

编程新知 2025/9/24 16:25:00

【Java学习笔记】BigInteger 和 BigDecimal 类

BigInteger 和 BigDecimal 类 二者共有的常见方法 方法功能add加subtract减multiply乘divide除 注意点：传参类型必须是类对象 一、BigInteger 1. 作用：适合保存比较大的整型数 2. 使用说明 创建BigInteger对象 传入字符串 3. 代码示例 import j…...

编程新知 2025/10/4 17:23:01