Un algoritmo de optimización de ballenas mejorado para la programación integrada de vehículos guiados automatizados y grúas de patio
Autores: Gong, Shuaishuai; Lou, Ping; Hu, Jianmin; Zeng, Yuhang; Fan, Chuannian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un algoritmo de optimización de ballenas mejorado para la programación integrada de vehículos guiados automatizados y grúas de patio
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Desarrollo rápido
Comercio global
Terminales de contenedores automatizados
Problema de programación integrada
Algoritmo de Optimización de Ballenas
Grúas de patio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Con el rápido desarrollo del comercio global, el volumen de carga de las terminales de contenedores automatizadas (ACTs) ha aumentado significativamente. Para satisfacer las demandas de operaciones de ACT a gran escala, alta intensidad y alta eficiencia, la integración perfecta de diversas instalaciones terminales se ha vuelto crucial, especialmente la colaboración entre grúas de patio (YCs) y vehículos guiados automatizados (AGVs). Por lo tanto, en este documento se propone y formula un problema de programación integrada para YCs y AGVs (YAAISP), considerando el apilamiento de contenedores y el transporte bidireccional de AGVs. Dado que el YAAISP es un problema NP-duro, se propone un Algoritmo de Optimización de Ballenas Mejorado (IWOA) en el que se utiliza una estrategia de aprendizaje inverso para la población para mejorar la diversidad poblacional; se emplea una estrategia de variación de diferencia aleatoria para mejorar las capacidades de exploración individual; y un factor de convergencia no lineal junto con un mecanismo de ponderación adaptativa para equilibrar dinámicamente la exploración global y la explotación local. Para tareas de contenedores de tamaño 100, el valor de la función objetivo (OFV) del IWOA se redujo en un 9.25% en comparación con el Algoritmo de Optimización de Ballenas estándar. Las comparaciones con otros algoritmos, como el Algoritmo Genético, la Optimización por Enjambre de Partículas y el Optimizador Lobo Gris, mostraron una reducción del OFV de 9.61% a 11.75%. Esto valida la superioridad del método propuesto.
Descripción
Con el rápido desarrollo del comercio global, el volumen de carga de las terminales de contenedores automatizadas (ACTs) ha aumentado significativamente. Para satisfacer las demandas de operaciones de ACT a gran escala, alta intensidad y alta eficiencia, la integración perfecta de diversas instalaciones terminales se ha vuelto crucial, especialmente la colaboración entre grúas de patio (YCs) y vehículos guiados automatizados (AGVs). Por lo tanto, en este documento se propone y formula un problema de programación integrada para YCs y AGVs (YAAISP), considerando el apilamiento de contenedores y el transporte bidireccional de AGVs. Dado que el YAAISP es un problema NP-duro, se propone un Algoritmo de Optimización de Ballenas Mejorado (IWOA) en el que se utiliza una estrategia de aprendizaje inverso para la población para mejorar la diversidad poblacional; se emplea una estrategia de variación de diferencia aleatoria para mejorar las capacidades de exploración individual; y un factor de convergencia no lineal junto con un mecanismo de ponderación adaptativa para equilibrar dinámicamente la exploración global y la explotación local. Para tareas de contenedores de tamaño 100, el valor de la función objetivo (OFV) del IWOA se redujo en un 9.25% en comparación con el Algoritmo de Optimización de Ballenas estándar. Las comparaciones con otros algoritmos, como el Algoritmo Genético, la Optimización por Enjambre de Partículas y el Optimizador Lobo Gris, mostraron una reducción del OFV de 9.61% a 11.75%. Esto valida la superioridad del método propuesto.