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卡车-无人机协同的洪灾应急选址-路径鲁棒优化问题
1
作者
龚英
涂熳熳
周愉峰
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第14期307-321,共15页
为提高洪灾应急物资配送效率,提出卡车-无人机动态协同配送应急物资。考虑洪灾环境特征,以应急物资配送的总时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同的应急物资配送选址-路径鲁棒优化模型。使用改进的禁忌搜索算法求解模型。在改进算法...
为提高洪灾应急物资配送效率,提出卡车-无人机动态协同配送应急物资。考虑洪灾环境特征,以应急物资配送的总时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同的应急物资配送选址-路径鲁棒优化模型。使用改进的禁忌搜索算法求解模型。在改进算法中,设计了多种交叉、逆转的邻域算子来扩大邻域搜索范围,并加入修复算子以保证路径可行且实现选址决策。实验结果表明:提出的模型能有效解决洪灾应急物资配送选址-路径问题;鲁棒优化模型可有效保证卡车行驶时间波动下路径的可行性;与遗传算法、模拟退火算法以及粒子群算法相比,改进禁忌搜索算法具有更优的性能。
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关键词
洪灾应急物流
选址-路径问题
卡车
-
无人机
动态
协同
鲁棒优化
禁忌搜索算法
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职称材料
应急物资“火车-卡车-无人机”协同运输优化
2
作者
钟导峰
尹传忠
+1 位作者
梁亚莉
何舒挺
《铁道运输与经济》
北大核心
2025年第8期40-50,58,共12页
针对面向中长距离应急物资的“火车-卡车-无人机”协同运输,以总运输成本最小为目标,构建“火车-卡车-无人机”协同运输的整数规划模型。提出一种由自适应K-means聚类算法和变邻域模拟退火算法构成的两阶段算法进行求解,设计了7种不同...
针对面向中长距离应急物资的“火车-卡车-无人机”协同运输,以总运输成本最小为目标,构建“火车-卡车-无人机”协同运输的整数规划模型。提出一种由自适应K-means聚类算法和变邻域模拟退火算法构成的两阶段算法进行求解,设计了7种不同规模的算例进行仿真,仿真结果表明,相较于卡车-无人机运输,加入铁路后,减少卡车行驶里程397 km,整体运输成本平均降低26.49%、运输时间平均减少12.06%、卡车行驶里程平均减少62.17%。随着应急物资运输OD距离增加,运输成本和时效性的优势越发显著,位于[900,1000] km时出现了拐点;当铁路运输速度达到130 km/h时,运输的时效性达到最大,表明加强铁路应急货物列车运输组织具有重要实践价值。研究可为铁路融入低空经济提供参考。
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关键词
应急物流
两阶段算法
火车-
卡车
-
无人机
协同
运输
中长距离运输
低空经济
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职称材料
基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化
3
作者
张林静
丁溢
《系统管理学报》
北大核心
2025年第1期81-95,共15页
鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引...
鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引入剥夺成本来衡量灾民因缺乏物资而感知的痛苦,进而以卡车-无人机协同配送总物流成本最小和灾民承受的剥夺成本最小为目标构建非线性整数规划模型;其次,采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)对模型进行求解;最后,通过数值分析和算法比较对所提出模型及算法进行验证。结果表明:卡车-无人机协同配送模式能够有效降低物流成本和灾民痛苦;INSGA-II算法比NSGA-Ⅱ算法效果更优。
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关键词
应急物资运送
卡车
-
无人机
协同
配送
灾民痛苦
双目标优化
INSGA-Ⅱ算法
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职称材料
农村地区卡车与无人机协同配送路径优化
被引量:
8
4
作者
蒋丽
王洪艳
+1 位作者
梁昌勇
董骏峰
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第14期306-314,共9页
针对农村地区末端配送道路通行条件差、网点覆盖率低等现状及乡村聚落集群分布的特点,提出基于集群的卡车和无人机路径问题。考虑卡车与无人机协同方式、无人机多包裹配送等约束,以最小化综合配送成本为目标建立混合整数规划模型,并提...
针对农村地区末端配送道路通行条件差、网点覆盖率低等现状及乡村聚落集群分布的特点,提出基于集群的卡车和无人机路径问题。考虑卡车与无人机协同方式、无人机多包裹配送等约束,以最小化综合配送成本为目标建立混合整数规划模型,并提出了一个两阶段混合蚁群算法对卡车路径和无人机路径进行联合优化以实现问题求解:第一阶段设计基于2-opt局部搜索策略的改进自适应蚁群算法求解卡车路径,第二阶段借助就近聚类机制和蚁群算法求解无人机路径,综合两阶段求出卡车和无人机路径的综合方案。通过算例实验验证所建模型的可行性和设计算法的有效性,为实现农村地区末端物流配送降本增效提供决策参考和依据。
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关键词
卡车
与
无人机
协同
配送
车辆路径问题
蚁群算法
局部搜索
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职称材料
卡车-无人机协同救灾物资避障配送问题研究
被引量:
6
5
作者
路世昌
邵旭伦
李丹
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第2期289-298,共10页
针对洪涝灾害中存在积水障碍区的卡车-无人机协同配送的最优路径及最短配送时间问题,建立了一种整数规划模型,并提出了一种两阶段启发式算法,第一阶段将积水障碍区进行二维网格化处理并确定无人机运输救灾物资时卡车的安全等待点以及各...
针对洪涝灾害中存在积水障碍区的卡车-无人机协同配送的最优路径及最短配送时间问题,建立了一种整数规划模型,并提出了一种两阶段启发式算法,第一阶段将积水障碍区进行二维网格化处理并确定无人机运输救灾物资时卡车的安全等待点以及各等待点无人机运送客户的集合,第二阶段提出阶段性规划算法,结合改进A*算法与非线性收敛因子的模拟退火鲸鱼算法对卡车绕积水障碍区的配送路径进行优化,在确保卡车行使安全的前提下,将A*算法的全局寻优性及鲸鱼算法的局部搜索精确性结合。解决存在积水障碍区的救灾物资配送问题,最后通过实例验证了所提出方法可以快速安全地解决洪涝灾害中救灾物资的避障配送问题。
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关键词
救灾物资避障配送
卡车
-
无人机
协同
两阶段启发式算法
改进K-MEANS算法
模拟退火鲸鱼算法
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职称材料
基于多臂赌博机遗传算法的无人机与卡车协同配送
6
作者
朱烨娜
刘敏
+1 位作者
赵肄江
陈萱霖
《计算机科学与探索》
2025年第8期2261-2272,共12页
无人机与卡车协同配送新模式凭借其高效、环保、不受地形限制等优势,正在改变传统的物流配送方式。带无人机的旅行商问题(TSP-D)是上述配送新模式中的一种经典问题,比纯卡车物流配送更为复杂,需要从无人机和卡车间的协同交互中寻找最优...
无人机与卡车协同配送新模式凭借其高效、环保、不受地形限制等优势,正在改变传统的物流配送方式。带无人机的旅行商问题(TSP-D)是上述配送新模式中的一种经典问题,比纯卡车物流配送更为复杂,需要从无人机和卡车间的协同交互中寻找最优的配送组合,带来了新的挑战。提出了一种基于多臂赌博机的混合遗传算法来求解TSP-D。采用了自然数排列的染色体编码,并应用基于动态规划的精确划分方法对其解码,以生成无人机与卡车协同配送解方案。新设计了一种多臂赌博机局部搜索策略,将局部搜索算子池中的五种不同搜索算子视作赌博机的多个“臂”。先通过赌博机摇臂搜索后解方案适应值的提升程度来计算奖励,再根据ε-greedy强化学习方法计算各个“臂”被选中的概率,以便选择合适的搜索算子来增强算法的局部搜索能力。实验结果表明,提出的算法与其他主流的算法相比,在不同分布与不同规模的多数测试实例上均有更低的解方案成本。进一步的实验分析验证了多臂赌博机局部搜索策略比其他局部搜索策略具有更好的自适应能力,能显著提升算法的性能。最后,将提出的算法应用于长沙市一个实际的配送案例,展示了其现实应用效果。
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关键词
无人机卡车协同
配送
带
无人机
的旅行商问题
混合遗传算法
多臂赌博机
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职称材料
基于分支定价算法的众包车辆和无人机与卡车混合配送路径问题研究
7
作者
王雅雪
陈彦如
《运筹与管理》
2025年第4期86-91,I0023-I0031,共15页
针对农村配送存在道路条件较差、配送成本高等问题,考虑到无人机配送不受道路条件限制,但飞行能力有限,物流企业开始尝试采用卡车搭载无人机进行农村地区的配送。为进一步降低配送成本,盘活农村闲置运力,地方政府引入众包模式。因此,本...
针对农村配送存在道路条件较差、配送成本高等问题,考虑到无人机配送不受道路条件限制,但飞行能力有限,物流企业开始尝试采用卡车搭载无人机进行农村地区的配送。为进一步降低配送成本,盘活农村闲置运力,地方政府引入众包模式。因此,本文提出众包车辆和无人机与卡车混合配送的车辆路径问题,构建了该问题的0-1整数规划模型和集合划分模型,并根据问题特征,设计了改进的分支定价算法求解。通过与Gurobi和已有启发式算法的对比,验证了模型和算法的正确性和有效性,并就众包模式对成本的影响提出了相应的管理建议。
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关键词
众包配送
无人机卡车协同
车辆路径问题
分支定价算法
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职称材料
题名
卡车-无人机协同的洪灾应急选址-路径鲁棒优化问题
1
作者
龚英
涂熳熳
周愉峰
机构
重庆工商大学管理科学与工程学院
出处
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第14期307-321,共15页
基金
国家社会科学基金(23XGL039)。
文摘
为提高洪灾应急物资配送效率,提出卡车-无人机动态协同配送应急物资。考虑洪灾环境特征,以应急物资配送的总时间最短为目标,构建卡车-无人机动态协同的应急物资配送选址-路径鲁棒优化模型。使用改进的禁忌搜索算法求解模型。在改进算法中,设计了多种交叉、逆转的邻域算子来扩大邻域搜索范围,并加入修复算子以保证路径可行且实现选址决策。实验结果表明:提出的模型能有效解决洪灾应急物资配送选址-路径问题;鲁棒优化模型可有效保证卡车行驶时间波动下路径的可行性;与遗传算法、模拟退火算法以及粒子群算法相比,改进禁忌搜索算法具有更优的性能。
关键词
洪灾应急物流
选址-路径问题
卡车
-
无人机
动态
协同
鲁棒优化
禁忌搜索算法
Keywords
flood emergency logistics
location-routing problem
dynamic truck-drone collaboration
robust optimiza-tion
tabu search algorithm
分类号
TP39 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
应急物资“火车-卡车-无人机”协同运输优化
2
作者
钟导峰
尹传忠
梁亚莉
何舒挺
机构
上海海事大学交通运输学院
江苏航空职业技术学院航空飞行学院
郑州综合交通运输研究院有限公司
出处
《铁道运输与经济》
北大核心
2025年第8期40-50,58,共12页
基金
江苏省高校哲学社会科学研究一般项目(2023SJYB2241)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(N2023X023)
河南省交通运输厅科技项目(2020G-2-6)。
文摘
针对面向中长距离应急物资的“火车-卡车-无人机”协同运输,以总运输成本最小为目标,构建“火车-卡车-无人机”协同运输的整数规划模型。提出一种由自适应K-means聚类算法和变邻域模拟退火算法构成的两阶段算法进行求解,设计了7种不同规模的算例进行仿真,仿真结果表明,相较于卡车-无人机运输,加入铁路后,减少卡车行驶里程397 km,整体运输成本平均降低26.49%、运输时间平均减少12.06%、卡车行驶里程平均减少62.17%。随着应急物资运输OD距离增加,运输成本和时效性的优势越发显著,位于[900,1000] km时出现了拐点;当铁路运输速度达到130 km/h时,运输的时效性达到最大,表明加强铁路应急货物列车运输组织具有重要实践价值。研究可为铁路融入低空经济提供参考。
关键词
应急物流
两阶段算法
火车-
卡车
-
无人机
协同
运输
中长距离运输
低空经济
Keywords
Emergency Logistics
Two-Stage Algorithm
Train-Truck-Drone Cooperative Transportation
Medium-to-Long Distance Transportation
Low-Altitude Economy
分类号
U29 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
U492.3 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化
3
作者
张林静
丁溢
机构
东南大学经济管理学院
出处
《系统管理学报》
北大核心
2025年第1期81-95,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(72171046,71801043)
国家自然科学基金重大项目(72091213)
中央高校基础科研业务费资助项目(2242023K40016,2242019S20021)。
文摘
鉴于灾害的严重破坏性,社会各界对突发灾害的关注程度逐渐提高,研究高效合理的应急物资运送路径成为应急管理领域的紧迫任务。基于此,将卡车-无人机协同配送模式运用到灾后应急物资运送过程中,以期快速为灾民提供关键物资。首先,通过引入剥夺成本来衡量灾民因缺乏物资而感知的痛苦,进而以卡车-无人机协同配送总物流成本最小和灾民承受的剥夺成本最小为目标构建非线性整数规划模型;其次,采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法(INSGA-Ⅱ)对模型进行求解;最后,通过数值分析和算法比较对所提出模型及算法进行验证。结果表明:卡车-无人机协同配送模式能够有效降低物流成本和灾民痛苦;INSGA-II算法比NSGA-Ⅱ算法效果更优。
关键词
应急物资运送
卡车
-
无人机
协同
配送
灾民痛苦
双目标优化
INSGA-Ⅱ算法
Keywords
emergency supply delivery
synchronized truck-drone delivery
suffering experienced by victims
bi-objective optimization
improved NSGA-II algorithm
分类号
C93 [经济管理—管理学]
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职称材料
题名
农村地区卡车与无人机协同配送路径优化
被引量:
8
4
作者
蒋丽
王洪艳
梁昌勇
董骏峰
机构
合肥工业大学管理学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第14期306-314,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(72131006)
教育部人文社科项目(17YJA630037)
中央高校基本科研项目(JS2021ZSPY0037)。
文摘
针对农村地区末端配送道路通行条件差、网点覆盖率低等现状及乡村聚落集群分布的特点,提出基于集群的卡车和无人机路径问题。考虑卡车与无人机协同方式、无人机多包裹配送等约束,以最小化综合配送成本为目标建立混合整数规划模型,并提出了一个两阶段混合蚁群算法对卡车路径和无人机路径进行联合优化以实现问题求解:第一阶段设计基于2-opt局部搜索策略的改进自适应蚁群算法求解卡车路径,第二阶段借助就近聚类机制和蚁群算法求解无人机路径,综合两阶段求出卡车和无人机路径的综合方案。通过算例实验验证所建模型的可行性和设计算法的有效性,为实现农村地区末端物流配送降本增效提供决策参考和依据。
关键词
卡车
与
无人机
协同
配送
车辆路径问题
蚁群算法
局部搜索
Keywords
truck and drone collaborative distribution
vehicle routing problem
ant colony algorithm
local search
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
卡车-无人机协同救灾物资避障配送问题研究
被引量:
6
5
作者
路世昌
邵旭伦
李丹
机构
辽宁工程技术大学工商管理学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023年第2期289-298,共10页
基金
辽宁省教育厅人文社会科学研究项目(20-A834)。
文摘
针对洪涝灾害中存在积水障碍区的卡车-无人机协同配送的最优路径及最短配送时间问题,建立了一种整数规划模型,并提出了一种两阶段启发式算法,第一阶段将积水障碍区进行二维网格化处理并确定无人机运输救灾物资时卡车的安全等待点以及各等待点无人机运送客户的集合,第二阶段提出阶段性规划算法,结合改进A*算法与非线性收敛因子的模拟退火鲸鱼算法对卡车绕积水障碍区的配送路径进行优化,在确保卡车行使安全的前提下,将A*算法的全局寻优性及鲸鱼算法的局部搜索精确性结合。解决存在积水障碍区的救灾物资配送问题,最后通过实例验证了所提出方法可以快速安全地解决洪涝灾害中救灾物资的避障配送问题。
关键词
救灾物资避障配送
卡车
-
无人机
协同
两阶段启发式算法
改进K-MEANS算法
模拟退火鲸鱼算法
Keywords
disaster relief material avoidance distribution
truck-drone collaboration
two-stage heuristic algorithm
improved k-means algorithm
simulated annealing whale algorithm
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于多臂赌博机遗传算法的无人机与卡车协同配送
6
作者
朱烨娜
刘敏
赵肄江
陈萱霖
机构
湖南科技大学计算机科学与工程学院
出处
《计算机科学与探索》
2025年第8期2261-2272,共12页
基金
国家自然科学基金(62372168,62107013)
教育部人文社会科学研究规划基金项目(24YJAZH237)
湖南省教育厅科学研究重点项目(22A0341)。
文摘
无人机与卡车协同配送新模式凭借其高效、环保、不受地形限制等优势,正在改变传统的物流配送方式。带无人机的旅行商问题(TSP-D)是上述配送新模式中的一种经典问题,比纯卡车物流配送更为复杂,需要从无人机和卡车间的协同交互中寻找最优的配送组合,带来了新的挑战。提出了一种基于多臂赌博机的混合遗传算法来求解TSP-D。采用了自然数排列的染色体编码,并应用基于动态规划的精确划分方法对其解码,以生成无人机与卡车协同配送解方案。新设计了一种多臂赌博机局部搜索策略,将局部搜索算子池中的五种不同搜索算子视作赌博机的多个“臂”。先通过赌博机摇臂搜索后解方案适应值的提升程度来计算奖励,再根据ε-greedy强化学习方法计算各个“臂”被选中的概率,以便选择合适的搜索算子来增强算法的局部搜索能力。实验结果表明,提出的算法与其他主流的算法相比,在不同分布与不同规模的多数测试实例上均有更低的解方案成本。进一步的实验分析验证了多臂赌博机局部搜索策略比其他局部搜索策略具有更好的自适应能力,能显著提升算法的性能。最后,将提出的算法应用于长沙市一个实际的配送案例,展示了其现实应用效果。
关键词
无人机卡车协同
配送
带
无人机
的旅行商问题
混合遗传算法
多臂赌博机
Keywords
drone-truck collaborative delivery
traveling salesman problem with drone
hybrid genetic algorithm
multi-armed bandit
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
基于分支定价算法的众包车辆和无人机与卡车混合配送路径问题研究
7
作者
王雅雪
陈彦如
机构
西南交通大学经济管理学院
出处
《运筹与管理》
2025年第4期86-91,I0023-I0031,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(71771190)。
文摘
针对农村配送存在道路条件较差、配送成本高等问题,考虑到无人机配送不受道路条件限制,但飞行能力有限,物流企业开始尝试采用卡车搭载无人机进行农村地区的配送。为进一步降低配送成本,盘活农村闲置运力,地方政府引入众包模式。因此,本文提出众包车辆和无人机与卡车混合配送的车辆路径问题,构建了该问题的0-1整数规划模型和集合划分模型,并根据问题特征,设计了改进的分支定价算法求解。通过与Gurobi和已有启发式算法的对比,验证了模型和算法的正确性和有效性,并就众包模式对成本的影响提出了相应的管理建议。
关键词
众包配送
无人机卡车协同
车辆路径问题
分支定价算法
Keywords
crowd-shipping
drone-truck
vehicle routing problem
branch-and-price algorithm
分类号
U492.22 [交通运输工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
卡车-无人机协同的洪灾应急选址-路径鲁棒优化问题
龚英
涂熳熳
周愉峰
《计算机工程与应用》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
应急物资“火车-卡车-无人机”协同运输优化
钟导峰
尹传忠
梁亚莉
何舒挺
《铁道运输与经济》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
基于卡车-无人机协同配送的双目标应急物资运送优化
张林静
丁溢
《系统管理学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
农村地区卡车与无人机协同配送路径优化
蒋丽
王洪艳
梁昌勇
董骏峰
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023
8
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职称材料
5
卡车-无人机协同救灾物资避障配送问题研究
路世昌
邵旭伦
李丹
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2023
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
基于多臂赌博机遗传算法的无人机与卡车协同配送
朱烨娜
刘敏
赵肄江
陈萱霖
《计算机科学与探索》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
基于分支定价算法的众包车辆和无人机与卡车混合配送路径问题研究
王雅雪
陈彦如
《运筹与管理》
2025
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职称材料
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