Reformulating linear programs with transportation constraints—With applications to workforce scheduling

We study linear programming models that contain transportation constraints in their formulation. Typically, these models have a multistage nature and the transportation constraints together with the associated flow variables are used to achieve consistency between consecutive stages. We describe how to reformulate these models by projecting out the flow variables. The reformulation can be more desirable since it has fewer variables and can be solved faster. We apply these ideas to reformulate two well‐known workforce staffing and scheduling problems: the shift scheduling problem and the tour scheduling problem. We also present computational results. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2004.     

Facility location for an extraterrestrial production/distribution system

This paper extends traditional production/distribution system analysis to address raw material, factories, and markets located beyond Earth. It explains the eventual advantages of such operations and discusses likely sites in the solar system. It furnishes a typology for production/distribution systems, assessing the fit of each type to space operations. It briefly reviews the physics of orbits. It develops transportation and inventory cost functions for the simplest case of Hohmann trajectories, and for transportation between circular orbits of similar radii using higher‐energy trajectories. These cost functions are used to derive a model of production/distribution system cost, the minimization of which selects an optimal factory location. The paper suggests potential extensions to this work, and concludes with ideas for location research on the novel reaches of extraterrestrial space. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2005.     

化学激光器环形与线形分流管道对比的数值分析

环柱型化学激光器中使用的分流管道的总管为环形弯曲管道,支管分布在内侧圆弧或外侧圆弧上,结构与线形分流管道有较大差别。应用计算流体力学方法,对上述各分流管道进行了三维的数值模拟及对比分析。结果表明,线形分流管道总管内的总压高于支管分布在外侧圆弧上的环形管道,但低于支管分布在内侧圆弧上的环形管道;无论是支管分流,抑或环形管道内的二次流现象都会使总管截面上产生径向速度,使得流体流动呈现明显的三维特征;分流管道各支管流量沿主流流动方向基本上是上升的,这与总管的总压分布趋势相反,而与总管的静压分布趋势相似;比较而言,支管分布在外侧圆弧上的环形分流管道的支管流量波动幅度最小,在均匀分配气流方面最具优势,线形分流管道居中,支管分布在内侧圆弧上的环形分流管道最差。     

机动管线便携式混油界面检测仪研制

机动管线大量运用于抢险、救灾、作战等特殊场合,顺序输送多种油品(水)是其主要输送工艺.及时、准确地检测和跟踪混油界面是保证输送油品质量、正确进行混油切割、减少混油损失的关键.根据机动管线特点和使用要求,在分析研究国内外常用混油界面检测技术的基础上,采用超声波“波辐射”法,研制出一种新型便携式混油界面检测仪.     

战时交通运输路径优化研究

以战时交通运输路径优化问题为研究对象,分析问题特点,考虑多式联运,以运输时间代价、运输费用代价、路段和运输节点的危险性代价为优化目标,建立起广义运输代价最小的运输路径优化模型,并设计了蚁群算法来求解问题模型。给出的算例表明,文中模型符合战时交通运输的特点和实际需要,可为确定战时运输路径提供决策支持,而采用的蚁群算法是求解该问题的一种有效方法。     

收缩管道装置层流热边界层理论及应用研究

研究了收缩管道装置层流热边界层理论及其应用。对于速度边界层提出了相似性解的解析结果,给出了速度分布、边界层厚度、摩擦阻力和水头损失的解析计算表达式。对于温度边界层利用管道热边界层方程,推出了温度分布、温度边界层厚度和热流量的计算关系式,并给出了设计应用实例。     

有限元法在管道水击计算中的应用探索

管道水击基本方程属于一阶双曲型偏微分方程,虽然目前水击主要采用特征线法进行计算,但有限元法也可以求解双曲型方程,据此尝试采用伽辽金加权余量法对管道水击进行有限元数值计算。根据管道水击的基本微分方程组,选取适当的速度、压力插值函数,建立管道水击的有限元模型,并通过实例分析,和特征线法相比较,证实有限元法在管道水击计算中是有应用前景的,有必要作进一步深入研究。     

一类带配送中心运输问题的容量扩张模型研究

运输问题一般采用表上作业法来解决,考虑一类带配送中心的运输问题,若仍采用表上作业法,会使问题复杂化.文中采用一种构造辅助网络的方法:在运输网络中将每个配送中心均拆分成两个点,连接两点形成新弧,构造出新的网络,并给每条弧赋予参数,将此类运输问题转换为最小费用流模型来解决,可以使问题模型和运算简单化.在此基础上,考虑运输网络中配送中心和边的容量扩张问题.     

有运力限制条件下的军械紧急调运优化模型研究

军械调运是军械保障工作中一个十分重要的环节,关系到军械保障工作能否快捷有效地完成.考虑到战时状况下军械调运的复杂性、快速性、危险性等特点,文中建立了2种有运力限制条件下的多需求点、多货种军械紧急调运的优化模型,通过严格的数学逻辑推导,对2种模型给出了解析算法,并通过具体的算例表明了模型的正确性及算法的有效性.     

槽头式野战管线水击波速计算方法研究

按照弹性水击理论,管线内发生水力瞬变时,其水击波速取决于管子的弹性、流体的可压缩性和管子受约束的情况。对于给定的输送介质,焊接式固定输油管线的水击波速是一个常数。而槽头式野战管线采用连接器连接,胶圈密封,这种特殊的连接方式改变了管子整体的弹性摸量,从而使水击波速的常规计算方法不再适用。本文研究了野战管线连接器连接方式时水击波速的影响,实验研究了在受到约束时,橡胶的弹性模量随所受压力的变化而变化的规律,推导出野战管线水击波速平均计算方法,推导的公式表明:与焊接式固定管线不同,野战管线的水击波速随管线内压力的增大而增大。