分布式环境下装备物资调拨与分船系统的研究及实现

论文摘要

本文以分布环境下装备物资调拨以及分船过程为现实背景，着重研究了其中的三个主要问题：关系数据库的集成、装备物资调拨问题和分船问题。 基于现有数据集成工具InforEAI，本文提出了一种关系数据库的数据集成体系结构。它通过引入数据镜像层的概念，将原有的不同异构数据库数据通过InforEAI转换到一个标准数据库平台下，形成数据镜像。然后在此基础之上，通过触发器机制实现实时业务数据转换。针对业务转换函数的不可预见性，通过建立元触发器表，实现了业务逻辑转换函数的可定制。 在调拨模型中，首先提出了单汇最短路径问题，并给出了求解单汇最短路径问题的高效算法，在复杂性理论上予以了证明。然后针对不同应用需求，分别建立了时间优先的调拨模型以及基于最小费用理论的调拨模型，并给予了求解。针对网络发生阻塞的情况，给出了交通网络发生阻塞情况下的单汇最短路径计算方法，算法根据阻塞发生所在边的判断可以减少重新计算最短路径的计算量。 在分船模型方面充分考虑运输船、设备以及维修组三者之间的关系，通过关联利润矩阵建立二次混合背包的非线性规划模型，最后设计并实现了一种启发式的遗传算法求解该模型。该启发式遗传算法针对问题的特点，采用了一种高效的编解码方式，不仅可以节省存储空间而且有利于随后的遗传算子操作。并将一些由贪婪策略生成的染色体加入初始种群，从而达到加快搜索最优解的目的。实验表明在问题规模较大时收到了比较好的效果。

论文目录

• 图目录
• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 课题背景与意义
• §1.2 相关问题研究现状
• 1.2.1 数据集成与InforEAI
• 1.2.2 运筹学与线性规划
• 1.2.3 背包问题
• 1.2.4 遗传算法
• §1.3 本文工作概要
• §1.4 论文的组织结构
• 第二章 系统设计与基于InforEAI的数据集成
• §2.1 调拨分船系统总体结构
• 2.1.1 系统概述
• 2.1.2 系统结构和功能
• 2.1.3 系统软硬件平台
• §2.2 重要子模块介绍
• 2.2.1 数据集成模块
• 2.2.2 物资调拨模块
• 2.2.3 分船装载模块
• §2.3 基于InforEAI的关系数据库集成
• 2.3.1 基于InforEAI的集成体系结构
• 2.3.2 基于Oracle的体系结构实现
• 2.3.3 基于元触发器表的数据实时更新机制
• §2.4 小结
• 第三章 调拨问题的模型设计与算法研究
• §3.1 单汇最短路径问题的算法研究与实现
• 3.1.1 最短路径问题
• 3.1.2 网络的存储表示
• 3.1.3 基于Floyd算法的单汇最短路径算法
• 3.1.4 基于Dijkstra算法的单汇最短路径算法（BDSTSP）
• §3.2 时间优先的调拨模型
• 3.2.1 问题描述
• 3.2.2 时间优先的调拨模型
• 3.2.3 时间优先的调拨模型求解
• §3.3 基于最小费用的调拨模型
• 3.3.1 问题描述
• 3.3.2 基于最小费用的调拨模型分析
• 3.3.3 基于最小费用的调拨模型求解及实例分析
• §3.4 发生阻塞情况下的单汇最短路径计算算法
• 3.4.1 定理证明
• 3.4.2 算法设计
• 3.4.3 时间复杂性分析
• §3.5 小结
• 第四章 分船问题的模型设计与算法实现
• §4.1 基于最大关联利润的分船模型
• 4.1.1 问题描述
• 4.1.2 基于最大关联利润的分船模型分析
• 4.1.3 模型讨论
• §4.2 分船模型求解思路
• §4.3 分船模型的启发遗传算法实现
• 4.3.1 编码
• 4.3.2 适应度函数
• 4.3.3 遗传算子
• 4.3.4 启发式策略的引入
• 4.3.5 早熟的应对策略
• 4.3.6 启发式遗传算法的伪码
• §4.4 实例测试与比较
• 4.4.1 试验环境
• 4.4.2 试验评测
• §4.5 小结
• 第五章 原型系统的实现与应用
• §5.1 主要子模块实现
• §5.2 应用情况
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的文章