針對(duì)集裝箱班輪根據(jù)船期表按計(jì)劃到離港的運(yùn)行規(guī)律以及港口企業(yè)追求低運(yùn)營(yíng)成本的需求,本文以集裝箱班輪按計(jì)劃離港保證率最大和碼頭作業(yè)成本最低為目標(biāo),構(gòu)建了泊位及岸橋協(xié)同調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模型;設(shè)計(jì)了疊加式局部搜索算法,將其嵌入到帶精英策略的非支配排序遺傳算法中,經(jīng)過(guò)相互交叉反饋運(yùn)算,得到Pareto非劣解;采用"性價(jià)比"的概念和量化方法,選擇出對(duì)港口和船公司的利益偏向最小的實(shí)施方案,解決了在Pareto解集中尋優(yōu)的問(wèn)題。最后,以大連港集裝箱碼頭的生產(chǎn)實(shí)際為例,驗(yàn)證了上述優(yōu)化模型及算法的合理性和有效性。
【部分圖文】：

按照方案7#,其作業(yè)計(jì)劃具體為:當(dāng)船舶1靠泊時(shí),安排1#岸橋投入作業(yè);當(dāng)船舶2靠泊時(shí),3#、4#岸橋投入作業(yè);當(dāng)船舶3靠泊時(shí),4#岸橋由船舶2轉(zhuǎn)至船舶3協(xié)同作業(yè);當(dāng)船舶4靠泊時(shí),5#、6#、7#岸橋投入作業(yè);當(dāng)船舶5靠泊時(shí),1#岸橋協(xié)同作業(yè)、2#岸橋投入作業(yè);當(dāng)船舶6靠泊時(shí),2#岸橋協(xié)同作業(yè);當(dāng)船舶7靠泊時(shí),4#、5#岸橋協(xié)同作業(yè);當(dāng)船舶8靠泊時(shí),7#岸橋協(xié)同作業(yè);當(dāng)船舶9靠泊時(shí),4#岸橋協(xié)同作業(yè);船舶10靠泊時(shí),1#岸橋協(xié)同作業(yè)(見(jiàn)圖7),整個(gè)過(guò)程采取協(xié)同作業(yè)方式,自始至終只開(kāi)動(dòng)了8臺(tái)岸橋中的7臺(tái)作業(yè),保留1臺(tái)處于停產(chǎn)狀態(tài)。與港口未優(yōu)化前調(diào)度方案的對(duì)比可知,在滿足所有船舶按計(jì)劃離港保證率均大于80%的前提下,通過(guò)壓縮岸橋的配置數(shù)量,使得港口裝卸作業(yè)成本降低了1.04%(表5)。表4 Pareto解集對(duì)應(yīng)的參數(shù)表 Pareto解集序號(hào) 1 2 3 4 5 6 P(%) 0.8526 0.8745 0.8780 0.8788 0.8953 0.8954 C(萬(wàn)元) 3.7770 3.7785 3.7795 3.7830 3.7840 3.7890 Δε 0.2255 0.1356 0.0231 0.1229 0.3186 0.3735 Pareto解集序號(hào) 7 8 9 10 11 12 P(%) 0.9027 0.9027 0.9036 0.9244 0.9295 0.9318 C(萬(wàn)元) 3.7898 3.7903 3.7920 3.7940 3.8042 3.8048 Δε 0.0196 0.0454 0.0783 0.0762 0.0301 0.0262

采用十進(jìn)制編碼方式對(duì)染色體進(jìn)行編碼,設(shè)染色體長(zhǎng)度為2s,第1到s位染色體代表船舶1到船舶s的靠泊順序,第s+1位到2s位染色體代表船舶1到船舶s配置的岸橋數(shù)目。例如,當(dāng)靠泊船舶為5艘時(shí),染色體編碼方式見(jiàn)圖1。為保證種群的多樣性,采用隨機(jī)生成種群的方法,從第1到第s位染色體為1到s的隨機(jī)整數(shù)序列,即船舶1到船舶s的靠泊順序;第s+1到第2s位染色體為從船舶可配置的最小岸橋數(shù)到最大岸橋數(shù)之間的隨機(jī)整數(shù),即船舶1到船舶s配置的岸橋數(shù)量。

選擇操作采用輪盤賭選擇算子。交叉操作采用部分匹配交叉,即在染色體的第1至s位基因隨機(jī)生成兩個(gè)交叉點(diǎn),把兩個(gè)交叉點(diǎn)之間的基因序列插入對(duì)方染色體的第1個(gè)基因之前,然后將交叉段基因與原染色體基因相比較,再依次去除交叉段基因中相同的基因,將第s+1至2s位基因按照與前s位基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系重新排序,交叉過(guò)程見(jiàn)圖2。變異操作采用逆轉(zhuǎn)變異法,分別對(duì)染色體的前后兩段基因進(jìn)行變異,以Pm為變異概率,在染色體的1至s位基因和s+1至2s位基因中分別隨機(jī)生成2個(gè)位點(diǎn),將2點(diǎn)之間的基因反轉(zhuǎn)插入,產(chǎn)生新一代種群,變異過(guò)程見(jiàn)圖3。
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本文編號(hào)：2844058