基于M/G/1电梯搬运系统的多楼层设施布置问题研究

论文摘要

在激烈竞争市场环境下,如何规划设计高效合理的多楼层设施布置是当前非常重要的问题,而如何分配电梯进行物料搬运又是多楼层设施布置问题中的关键问题。文中运用排队论方法分析电梯分配问题,进而研究多楼层设施布置问题。描述多楼层设施布置问题,将多楼层设施中的物流搬运费用分为同楼层部门间的物料搬运费用和不同楼层部门间的物料搬运费用,确定电梯分配是影响总物料搬运费用的关键问题。阐述电梯分配问题即如何将不同楼层部门间物料搬运合理的分配到各电梯上进行搬运,建立基于M/G/1排队模型的电梯搬运系统,取得影响垂直方向搬运费用的电梯使用率、等待时间、总逗留时间等关键因素的计算公式,构建考虑电梯运行状况的电梯分配问题模型。以电梯分配问题模型的优化结果作为不同楼层部门间的物料搬运费用,通过采用二次集合覆盖模型给出基于M/G/1电梯搬运系统的多楼层设施布置问题模型,以最小物料搬运费用为目标值并考虑楼层限定,同个部门不能跨楼层分布等多楼层设施的特点。采用不等面积区域的布置方法空间填充曲线,提出基于遗传算法和模拟退火法的一阶段求解M/G/1-多楼层设施布置问题模型的算法程序,描述关键求解步骤,给出求解算法的求解流程。进行实例验证。使用MATLAB平台对模型求解程序进行编程,通过与NL-多楼层设施布置问题模型进行对比,验证所建立的M/G/1-多楼层设施布置问题模型的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 单楼层设施布置问题综述
• 1.2.2 多楼层设施布置问题综述
• 1.3 研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 第2章 模型构建的理论基础
• 2.1 排队论概述
• 2.1.1 排队论定义
• 2.1.2 排队系统组成
• 2.1.3 排队模型符号及M/G/1排队模型
• 2.2 遗传算法概述
• 2.2.1 GA的产生和发展
• 2.2.2 GA的基本原理
• 2.2.3 GA的特点
• 2.3 模拟退火法概述
• 2.3.1 SA基本思想
• 2.3.2 SA的主要参数设计及步骤
• 2.3.3 SA的特点
• 2.4 空间填充曲线概述
• 2.5 小结
• 第3章 MG/1-多楼层设施布置问题模型构建
• 3.1 多楼层设施布置问题概述
• 3.1.1 多楼层厂房的主要特点
• 3.1.2 多层厂房垂直运输设备
• 3.1.3 多楼层设施布置问题
• 3.2 电梯分配模型构建
• 3.2.1 电梯分配问题描述
• 3.2.2 电梯分配问题模型基本假设
• 3.2.3 电梯分配问题模型构建
• 3.3 M/G/1-多楼层设施布置问题模型构建
• 3.3.1 主要假设
• 3.3.2 主要输入信息
• 3.3.3 参数补充定义
• 3.3.4 模型构建
• 3.4 小结
• 第4章 M/G/1-多楼层设施布置问题模型求解
• 4.1 求解电梯分配问题
• 4.1.1 改进SA
• 4.1.2 改进后的SA求解电梯分配问题
• 4.2 GA求解多楼层设施布置问题
• 4.3 M/G/1-多楼层设施布置问题模型求解总体流程
• 4.4 小结
• 第5章 M/G/1-多楼层设施布置问题模型实例验证
• 5.1 实例描述
• 5.2 算法平台选取
• 5.3 计算流程确定
• 5.3.1 输入数据
• 5.3.2 M文件编程
• 5.3.3 输出结果
• 5.4 实例计算与分析
• 5.4.1 已知条件描述
• 5.4.2 M/G/1-多楼层设施布置问题模型求解结果与分析
• 5.4.3 NL-多楼层设施布置问题模型运行结果与分析
• 5.4.4 两种模型结果比较
• 5.5 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录1 程序代码
• 附录2 程序运行结果
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文