【摘要】：集裝箱碼頭的運(yùn)作效率受場橋調(diào)度作業(yè)的影響很大,場橋調(diào)度合理與否對集裝箱碼頭的整體運(yùn)作效率具有至關(guān)重要的影響。高效的場橋調(diào)度方案不僅要滿足給定配載計(jì)劃下的種類和數(shù)量需求,而且要最小化場橋行走距離。為確定場橋的行走順序和取箱方案,建立了以總完成時(shí)間最短為目標(biāo)的場橋裝載調(diào)度作業(yè)混合整數(shù)規(guī)劃模型。分別運(yùn)用啟發(fā)式算法和模擬退火算法,對模型進(jìn)行求解,并通過算例分析驗(yàn)證了算法及模型,表明模擬退火算法的結(jié)果要優(yōu)于啟發(fā)式算法,如當(dāng)堆場數(shù)量為55個(gè)時(shí),模擬退火算法要比啟發(fā)式算法節(jié)約46 min,隨著貝和集裝箱類型的增加,模擬退火算法可節(jié)約更多的時(shí)間,同時(shí)還減少了龍門吊行走的路徑,從而有效地提高了集裝箱碼頭的運(yùn)營效率。
【圖文】：

廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第40卷0引言新時(shí)期我國集裝箱港口面臨著歷史性的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。因此，提升港口的國際競爭力，對資源的優(yōu)化和節(jié)約利用顯得極為重要。以往集裝箱港口的運(yùn)作效率瓶頸在岸邊岸橋的裝卸操作，而隨著邊裝邊卸、雙箱吊、雙吊具等各種新工藝的推廣，岸邊的裝卸效率有了大幅度提高，再加上集卡實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸?shù)倪呇b邊卸，原有的瓶頸問題逐漸轉(zhuǎn)移。場橋的調(diào)度問題成為瓶頸之一。圖1為集裝箱碼頭作業(yè)流程，從集裝箱的卸載到集裝箱出港。圖1集裝箱碼頭作業(yè)流程Fig.1Theoperationprocessofcontainerterminals如何合理的調(diào)度場橋，是一個(gè)很具挑戰(zhàn)性的工作，由于場橋是一種費(fèi)用昂貴、體積大的工具，而且由于其質(zhì)量很大在移動(dòng)過程中損耗也很大，因此場橋的路徑優(yōu)化顯得尤為重要。場橋的調(diào)度問題，在整個(gè)集裝箱碼頭的運(yùn)作效率中是一個(gè)重要的決定因素，在這個(gè)領(lǐng)域中國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了一些研究，文獻(xiàn)［1-3］研究了單場橋的路徑問題。其他文獻(xiàn)則通過算法對場橋的調(diào)度問題進(jìn)行了研究，如Jung等［4］研究了場橋的裝載調(diào)度問題，在這個(gè)研究中，多臺(tái)場橋同時(shí)在同一個(gè)箱區(qū)內(nèi)作業(yè);文獻(xiàn)［5］研究了基于區(qū)域內(nèi)只有一條雙向車道的前提下，多臺(tái)場橋設(shè)備操作優(yōu)化的問題;文獻(xiàn)［6］通過研究自動(dòng)化場橋設(shè)備裝卸動(dòng)作組合來完成整個(gè)堆場裝卸時(shí)間的優(yōu)化;文獻(xiàn)［7］通過調(diào)整車輛進(jìn)出堆場的順序來優(yōu)化場橋的裝卸時(shí)間;文獻(xiàn)［8］研究了通過一種新的動(dòng)態(tài)滾動(dòng)策略來優(yōu)化場橋調(diào)度問題;文獻(xiàn)［9］針對物流設(shè)施選址問題建立了一個(gè)通用的雙層退火模型。上述文獻(xiàn)均是目標(biāo)為最小化總的裝載時(shí)間，使用了遺傳算法(GA)和模擬退火算法(SA)來解決這個(gè)問題，并且通過數(shù)值試驗(yàn)測試了這個(gè)算法性能。文獻(xiàn)［10］運(yùn)用專業(yè)的集裝箱港口仿真軟件建立了港口場橋作業(yè)仿真模型，為不同策略下裝?

第2期韓曉龍等:基于模擬退火算法的場橋調(diào)度研究集裝箱的Bay1、Bay7、Bay12、Bay15中進(jìn)行提取，按照這樣的方法，在配載計(jì)劃中的子任務(wù)順序，提取集裝箱類型及提取集裝箱數(shù)量能相互對應(yīng)時(shí)，對場橋的作業(yè)路徑進(jìn)行優(yōu)化。算例中貝位不連續(xù)是因?yàn)槲覀冎涣谐龆延行枰募b箱類型的貝位，其余貝位就不在表1中列出了。圖2碼頭的裝船作業(yè)圖Fig.2Theloadingprocessofcontainerterminals表1算例1中的配載計(jì)劃Tab.1Anexampleofloadingschedule任務(wù)序號(hào)12345678集裝箱類型ABACBABC集裝箱數(shù)量/TEU2015142516181215表2算例1中堆場計(jì)劃Tab.2AnexampleofyardstorageplanBay序號(hào)124578911121415集裝箱類型ABCBABCBACA集裝箱數(shù)量/TEU9191391271281815132數(shù)學(xué)模型的建立在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)我們首先提出幾條合理的假設(shè):①場橋在不同時(shí)刻的作業(yè)能力相同;②只考慮出口集裝箱，，因此集裝箱的貝位圖是已知的，即堆場上的集裝箱分布情況已知;③研究場橋處理出口集裝箱的裝載優(yōu)化，因此其研究前提即配載計(jì)劃已知;④只考慮一種標(biāo)準(zhǔn)箱型(20TEU)有利于優(yōu)化研究;⑤每個(gè)貝位上只有一種類型的集裝箱，此為研究前提。參數(shù):Ncj代表堆存在Bayj的類型C的初始集裝箱數(shù)量，s為工序號(hào)，rs是作業(yè)序號(hào)s上要求的集裝箱數(shù)量，n為整個(gè)裝船作業(yè)上總的作業(yè)工序，m集裝箱種類，cs為工序s上裝載的集裝箱種類，B(c)表示存放包含集裝箱類型C的集裝箱Bay編號(hào)組成的集合，B組成集裝箱類型C的Bay的個(gè)數(shù)，S(c)為集裝箱類型C服務(wù)的作業(yè)序號(hào)的集合，dij=i－j為Bayi和Bayj之間的間隔貝數(shù)，TD是場橋移動(dòng)一個(gè)Bay所用的時(shí)間，TO則是一個(gè)集裝箱的裝載時(shí)間。429
【作者單位】： 上海海事大學(xué)物流研究中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71071093) 上海市科委創(chuàng)新項(xiàng)目(11510501900)
【分類號(hào)】：U691.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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2 朱顥東;鐘勇;;一種改進(jìn)的模擬退火算法[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2009年06期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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7 王U

本文編號(hào)：2534568