公路施工机械调度优化模型与算法研究

康 东 （ 新疆北新岩土工程勘察设计有限公司 ）

https://doi.org/10.37155/2811-0625-0505-23

Abstract

当前公路施工中普遍存在机械调度粗放、资源配置不合理、任务冲突频发等问题，导致资源浪费与工期 延误。本文针对公路施工机械调度问题，构建了以最小化总成本（包括机械使用成本、空驶成本和延期惩罚成本）为 目标的多目标混合整数规划模型，并综合考虑了机械类型匹配性、任务时间窗约束、工作量需求、机械可用性等现实 因素。在此基础上，设计了一种融合遗传算法（GA）与局部搜索策略的混合智能优化算法（HGA-LS），以高效求解 该NP-hard问题。通过仿真实验，将所提模型与算法在不同规模的算例上进行测试，并与传统调度规则及标准遗传算 法进行对比。实验结果表明，所提出的HGA-LS算法在求解质量与计算效率方面均具有显著优势，能够有效提升公路 施工机械调度的科学性与经济性，为智慧工地与数字化施工管理提供理论支撑与技术路径。

Keywords

公路施工；机械调度；混合整数规划；遗传算法；局部搜索；智能优化

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