[發明專利]一種基于改進離散頭腦風暴優化算法的引航員指派方法

有效

• 申請號: 201911299266.X
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111008788B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 薛云燦;楊啟文;蔡昌春
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/10;G06K9/62;G06Q50/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種基于改進離散頭腦風暴優化算法的引航員指派方法，包括，根據問題描述，確定問題約束條件，建立引航員指派模型；基于改進離散頭腦風暴優化算法對引航員指派模型進行求解，找出最優引航員指派計劃。本發明提出了離散頭腦風暴優化算法，提出了頭腦風暴優化算法在同一類中，個體向類中隨機二個個體學習的方法，頭腦風暴優化算法的離散化中個體融合和加入隨機干擾的實現方法。采用改進離散頭腦風暴優化算法，可以提高最優路徑的搜索效率，避免算法陷入局部最優，提高算法的精度。

技術領域

本發明屬于船舶引航技術領域，具體涉及一種基于改進離散頭腦風暴優化算法的引航員指派方法。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，世界經濟日益全球化和一體化，港口作為各國間貨物運輸的主要通道顯得更加重要。我國是一個港口大國，港口事業的飛速發展為中國各大港口送來了機遇，同時也提出了挑戰。為提高港口的競爭力，優化資源配置，提高引航信息化勢在必行。

引航員資源是港口的核心資源之一，在引航船舶過程中發揮著至關重要的作用。在指派引航員過程中，我們通常要考慮引航員的等級與船舶等級是否匹配，是否存在疲勞駕駛，以及所有引航員的工作量是否相對均等等因素。僅依據引航員的籌次表指派引航員已越來越不能滿足現實生產要求。

引航員指派問題屬于NP難的組合優化問題，非常適合采用智能優化算法進行求解。目前應用于組合優化的算法主要有局部搜索法，模擬退火算法，遺傳算法，神經網絡等。

頭腦風暴優化算法，作為一種新型群體智能優化算法，主要采用聚類思想搜索局部最優，通過局部最優的比較產生全局最優的思想。非常適合用于求解引航員指派問題，但頭腦風暴優化算法存在啟發性不足，容易陷入局部最優，收斂速度慢的缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于改進離散頭腦風暴優化算法的引航員指派方法，在分析現有引航員指派各種規則和習慣的基礎上，從安全、公平、效益三個角度出發，建立了引航員指派問題的數學模型，該模型可擴展性強，可作為求解引航員指派的通用模型。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于改進離散頭腦風暴優化算法的引航員指派方法，包括：

確定引航員指派問題的約束條件；

根據引航員指派問題的約束條件建立引航員指派模型；

基于改進離散頭腦風暴優化算法對引航員指派模型進行求解，找出最優引航員指派計劃；

根據確定的最優引航員指派計劃進行引航員指派。

進一步的，所述確定引航員指派問題的約束條件，包括：

(2a)指派引航員的等級高于或等于引航任務所需引航員的等級；

(2b)根據引航員指派過程中引航員的疲勞程度，指派疲勞程度等級低的引航員；

(2c)根據引航員指派過程中引航員工作時間差異，指派工作時間少的引航員；

(2d)一個引航員只能服務一個引航任務。

進一步的，所述根據引航員指派問題的約束條件建立引航員指派模型，包括：