基于集卡預(yù)約信息的堆場資源配置與調(diào)度優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-01-15 13:26
隨著集裝箱吞吐量快速增長以及船舶大型化的發(fā)展趨勢,集裝箱碼頭作為集裝箱運輸及轉(zhuǎn)運的重要樞紐結(jié)點,對堆場資源進行合理優(yōu)化配置在提高整個碼頭的作業(yè)效率、降低運營成本方面有重要影響。在集裝箱碼頭堆場作業(yè)系統(tǒng)及集卡預(yù)約等理論背景下,對目前存在堆場閘口擁堵、翻倒箱作業(yè)頻繁、資源配置不合理等高成本低效率現(xiàn)象進行原因分析,得出集卡到港信息不確定、場橋調(diào)度不完善、進口箱堆放位置不合理三個主要原因;在此基礎(chǔ)上,以進口任務(wù)為例,建立基于集卡預(yù)約信息的堆場資源配置與優(yōu)化調(diào)度兩階段模型,第一階段在計劃層面以箱區(qū)作業(yè)量均衡為目標進行箱區(qū)分配和場橋配置,第二階段在調(diào)度層面以場橋最大完工時間和集卡等待時間之和最小為目標進行貝位選擇和場橋調(diào)度;然后,結(jié)合問題特點設(shè)計遺傳算法對模型進行求解。最后,設(shè)計算例并分析結(jié)果。針對第一階段問題:首先,采用CPLEX和遺傳算法分別求解小規(guī)模算例,驗證模型和算法的有效性;其次,將考慮集卡預(yù)約信息的預(yù)約模式與傳統(tǒng)模式的結(jié)果進行對比并設(shè)計靈敏度分析,證明考慮集卡預(yù)約信息更有利于平衡箱區(qū)和場橋的忙閑程度。針對第二階段問題:基于第一階段實驗結(jié)果,選擇單場橋調(diào)度和多場橋調(diào)度兩個算例,證明科學(xué)管...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1論文研究框架圖??Fig.?1.1?Research?framework?of?the?paper??
?基于集卡預(yù)約信息的堆場資源配置與調(diào)度優(yōu)化???修車間的主要任務(wù)為檢查、保養(yǎng)及修理集裝箱及裝卸設(shè)備;集裝箱清洗場負責集裝箱污??物的清掃和沖洗作業(yè);辦公大樓則是碼頭行政業(yè)務(wù)管理的大本營[2]。具體碼頭空間布局??如圖2.1所示。??A?I?A?A??門同同賴目)?|?「|目條同國春網(wǎng)??==:|:?=?5?—?—?泊位??一?___」*?8???干?_____?工????_____?_?TJ?_??—_??|?1?^?I?lt==3.^E?.±?1j)??…—?_?_?_「■…??集裝箱清I?1丨賴場?i?I?中控3??丨.i?a?貨?Tf??1疆圍_圓^圓???1?:?^???堆場??I丨i隱m丨丨pp,-?ni^n圍??.■■懇刪_1棚丨_??閘口??圖2.1碼頭總體布局圖??Fig.?2.1?General?layout?of?the?terminal??2.1.2?集裝箱碼頭進口任務(wù)流程??集裝箱進口業(yè)務(wù)是一項包含多個連續(xù)環(huán)節(jié)的復(fù)雜作業(yè)任務(wù),是指碼頭將進口箱卸載??至堆場堆存后,托運人在規(guī)定時間內(nèi)到港提箱并交付給貨主的完整過程[41]。目前,對于??集裝箱的進口業(yè)務(wù),集裝箱碼頭己經(jīng)形成一套比較規(guī)范完整的流程,根據(jù)集裝箱流向?qū)??進口任務(wù)的作業(yè)流程劃分為泊位卸船作業(yè)、堆場卸箱作業(yè)以及集卡提箱作業(yè),基于集卡??預(yù)約系統(tǒng)的進口作業(yè)流程如圖2.2所示。??I?1?1?^??!?集卡提箱作業(yè)?丨堆場卸箱作業(yè)丨泊位卸船作業(yè)I??I???I?I?I??貨主??M閘口?堆場hn?J碼頭前沿卜山^?|集裝箱船?????1外集
息的堆場資源配置與調(diào)度優(yōu)化???4遺傳算法設(shè)計??4.1遺傳算法流程??遺傳算法是模擬自然界進化和遺傳等機理形成的一種探索最優(yōu)解的智能算法。遺傳??算法的基本單位為染色體(也可稱之為個體),由若干基因編碼形成,每條染色體代表??一個解,若干染色體就構(gòu)成一個種群,其基本流程是從一個可行的種群開始,經(jīng)過選擇、??交叉和變異等操作,父代好的基因片段不斷遺傳給下一代,進而逐步產(chǎn)生越來越好的近??似解?t5G_523。??本文兩個階段的問題模型均采用遺傳算法進行求解,具體的求解流程如圖4.1和圖??4.2所示;诘谝浑A段箱區(qū)分配和場橋配置的最優(yōu)解,將其部分值作為第二階段的輸??入?yún)?shù),進而求得特定時段特定箱區(qū)內(nèi)的箱位選擇和場橋調(diào)度最優(yōu)解。??第一階段?I?第二階段??I??I??(開始)?!?(?)??I?!?■?i?■?? ̄輸入初始參數(shù) ̄?j?|輸入第一隨結(jié)果及???^??!?相關(guān)參數(shù)??”?1?????賊軀Ssa械臺¥|?|?|生成箱位i擇和場橋??,,?|?調(diào)度的初始解?? ̄^77 ̄ ̄?j修復(fù)超過箱i容量及場橋?!?T??1?t?限制,可行解?!?|修復(fù)場橋丨^臟小于U?_???i??!?安全距離的不可行解 ̄^__?? ̄ ̄——|?計算適應(yīng)度函數(shù)值?|?T??I???I?交?叉????!??i?|?消除沖突??^?|?計算適應(yīng)度函數(shù)值? ̄ ̄^—??丨選丨擇滿足^>?;?T?丨交x??^條件??_選擇??輸出最優(yōu)?I??箱區(qū)分配方案?|?是???T1??I?”???????I?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]集裝箱碼頭裝卸作業(yè)效率影響因素分析[J]. 盧靖雯. 珠江水運. 2019(01)
[2]基于提箱同步的進口箱堆存策略研究[J]. 周思方,張慶年. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(05)
[3]考慮實時預(yù)倒箱的出口箱堆場多場橋調(diào)度優(yōu)化[J]. 鄭紅星,劉保利,匡海波,閆敘. 中國管理科學(xué). 2018(09)
[4]基于遺傳算法的自動化集裝箱碼頭雙軌道吊協(xié)同調(diào)度優(yōu)化研究[J]. 黃繼偉,韓曉龍. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(09)
[5]集裝箱碼頭送箱集卡預(yù)約與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化[J]. 馬夢知,范厚明,計明軍,郭振峰. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[6]基于動態(tài)平衡策劃下的集裝箱堆場箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,萇道方. 計算機應(yīng)用研究. 2019(08)
[7]基于遺傳算法的港口集裝箱堆場場橋智能調(diào)度優(yōu)化[J]. 初良勇,阮志毅,李淑娟. 中國航海. 2018(01)
[8]基于網(wǎng)絡(luò)流的自動化集裝箱碼頭堆場空間分配[J]. 梁承姬,賈茹,盛揚. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(01)
[9]預(yù)約機制下送箱集卡多集裝箱碼頭調(diào)度問題[J]. 范厚明,郭振峰,楊宇. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2017(12)
[10]集裝箱堆場箱位分配及多場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化問題[J]. 范厚明,馬夢知,姚茜,郭振峰. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
碩士論文
[1]集裝箱港口海鐵聯(lián)運裝卸設(shè)備配置及能力協(xié)調(diào)研究[D]. 李曉培.北京交通大學(xué) 2018
[2]考慮翻箱過程的鐵路集裝箱裝卸—轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 許素瑕.西南交通大學(xué) 2018
[3]集裝箱碼頭自動升降車調(diào)度與堆場箱位分配集成優(yōu)化[D]. 呂家智.大連海事大學(xué) 2018
[4]集裝箱碼頭泊位與岸橋聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化[D]. 林琳.大連海事大學(xué) 2017
[5]同貝同步裝卸下集裝箱堆場堆存策略研究[D]. 李友林.集美大學(xué) 2017
[6]基于部分集卡信息的進口箱提箱順序與翻箱策略協(xié)同優(yōu)化模型[D]. 李厚源.大連海事大學(xué) 2017
[7]集裝箱碼頭堆場箱位分配與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化研究[D]. 姚茜.大連海事大學(xué) 2017
[8]考慮現(xiàn)場操作的集裝箱碼頭堆場出口箱堆存優(yōu)化研究[D]. 全宇晨.大連海事大學(xué) 2017
[9]XHCT集裝箱碼頭堆場資源優(yōu)化研究[D]. 謝媛媛.集美大學(xué) 2015
[10]混堆堆場多箱區(qū)場橋聯(lián)合調(diào)度研究[D]. 吳岳.大連海事大學(xué) 2015
本文編號:2978949
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1論文研究框架圖??Fig.?1.1?Research?framework?of?the?paper??
?基于集卡預(yù)約信息的堆場資源配置與調(diào)度優(yōu)化???修車間的主要任務(wù)為檢查、保養(yǎng)及修理集裝箱及裝卸設(shè)備;集裝箱清洗場負責集裝箱污??物的清掃和沖洗作業(yè);辦公大樓則是碼頭行政業(yè)務(wù)管理的大本營[2]。具體碼頭空間布局??如圖2.1所示。??A?I?A?A??門同同賴目)?|?「|目條同國春網(wǎng)??==:|:?=?5?—?—?泊位??一?___」*?8???干?_____?工????_____?_?TJ?_??—_??|?1?^?I?lt==3.^E?.±?1j)??…—?_?_?_「■…??集裝箱清I?1丨賴場?i?I?中控3??丨.i?a?貨?Tf??1疆圍_圓^圓???1?:?^???堆場??I丨i隱m丨丨pp,-?ni^n圍??.■■懇刪_1棚丨_??閘口??圖2.1碼頭總體布局圖??Fig.?2.1?General?layout?of?the?terminal??2.1.2?集裝箱碼頭進口任務(wù)流程??集裝箱進口業(yè)務(wù)是一項包含多個連續(xù)環(huán)節(jié)的復(fù)雜作業(yè)任務(wù),是指碼頭將進口箱卸載??至堆場堆存后,托運人在規(guī)定時間內(nèi)到港提箱并交付給貨主的完整過程[41]。目前,對于??集裝箱的進口業(yè)務(wù),集裝箱碼頭己經(jīng)形成一套比較規(guī)范完整的流程,根據(jù)集裝箱流向?qū)??進口任務(wù)的作業(yè)流程劃分為泊位卸船作業(yè)、堆場卸箱作業(yè)以及集卡提箱作業(yè),基于集卡??預(yù)約系統(tǒng)的進口作業(yè)流程如圖2.2所示。??I?1?1?^??!?集卡提箱作業(yè)?丨堆場卸箱作業(yè)丨泊位卸船作業(yè)I??I???I?I?I??貨主??M閘口?堆場hn?J碼頭前沿卜山^?|集裝箱船?????1外集
息的堆場資源配置與調(diào)度優(yōu)化???4遺傳算法設(shè)計??4.1遺傳算法流程??遺傳算法是模擬自然界進化和遺傳等機理形成的一種探索最優(yōu)解的智能算法。遺傳??算法的基本單位為染色體(也可稱之為個體),由若干基因編碼形成,每條染色體代表??一個解,若干染色體就構(gòu)成一個種群,其基本流程是從一個可行的種群開始,經(jīng)過選擇、??交叉和變異等操作,父代好的基因片段不斷遺傳給下一代,進而逐步產(chǎn)生越來越好的近??似解?t5G_523。??本文兩個階段的問題模型均采用遺傳算法進行求解,具體的求解流程如圖4.1和圖??4.2所示;诘谝浑A段箱區(qū)分配和場橋配置的最優(yōu)解,將其部分值作為第二階段的輸??入?yún)?shù),進而求得特定時段特定箱區(qū)內(nèi)的箱位選擇和場橋調(diào)度最優(yōu)解。??第一階段?I?第二階段??I??I??(開始)?!?(?)??I?!?■?i?■?? ̄輸入初始參數(shù) ̄?j?|輸入第一隨結(jié)果及???^??!?相關(guān)參數(shù)??”?1?????賊軀Ssa械臺¥|?|?|生成箱位i擇和場橋??,,?|?調(diào)度的初始解?? ̄^77 ̄ ̄?j修復(fù)超過箱i容量及場橋?!?T??1?t?限制,可行解?!?|修復(fù)場橋丨^臟小于U?_???i??!?安全距離的不可行解 ̄^__?? ̄ ̄——|?計算適應(yīng)度函數(shù)值?|?T??I???I?交?叉????!??i?|?消除沖突??^?|?計算適應(yīng)度函數(shù)值? ̄ ̄^—??丨選丨擇滿足^>?;?T?丨交x??^條件??_選擇??輸出最優(yōu)?I??箱區(qū)分配方案?|?是???T1??I?”???????I?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]集裝箱碼頭裝卸作業(yè)效率影響因素分析[J]. 盧靖雯. 珠江水運. 2019(01)
[2]基于提箱同步的進口箱堆存策略研究[J]. 周思方,張慶年. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(05)
[3]考慮實時預(yù)倒箱的出口箱堆場多場橋調(diào)度優(yōu)化[J]. 鄭紅星,劉保利,匡海波,閆敘. 中國管理科學(xué). 2018(09)
[4]基于遺傳算法的自動化集裝箱碼頭雙軌道吊協(xié)同調(diào)度優(yōu)化研究[J]. 黃繼偉,韓曉龍. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(09)
[5]集裝箱碼頭送箱集卡預(yù)約與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化[J]. 馬夢知,范厚明,計明軍,郭振峰. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[6]基于動態(tài)平衡策劃下的集裝箱堆場箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,萇道方. 計算機應(yīng)用研究. 2019(08)
[7]基于遺傳算法的港口集裝箱堆場場橋智能調(diào)度優(yōu)化[J]. 初良勇,阮志毅,李淑娟. 中國航海. 2018(01)
[8]基于網(wǎng)絡(luò)流的自動化集裝箱碼頭堆場空間分配[J]. 梁承姬,賈茹,盛揚. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(01)
[9]預(yù)約機制下送箱集卡多集裝箱碼頭調(diào)度問題[J]. 范厚明,郭振峰,楊宇. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2017(12)
[10]集裝箱堆場箱位分配及多場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化問題[J]. 范厚明,馬夢知,姚茜,郭振峰. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2017(11)
碩士論文
[1]集裝箱港口海鐵聯(lián)運裝卸設(shè)備配置及能力協(xié)調(diào)研究[D]. 李曉培.北京交通大學(xué) 2018
[2]考慮翻箱過程的鐵路集裝箱裝卸—轉(zhuǎn)運調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 許素瑕.西南交通大學(xué) 2018
[3]集裝箱碼頭自動升降車調(diào)度與堆場箱位分配集成優(yōu)化[D]. 呂家智.大連海事大學(xué) 2018
[4]集裝箱碼頭泊位與岸橋聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化[D]. 林琳.大連海事大學(xué) 2017
[5]同貝同步裝卸下集裝箱堆場堆存策略研究[D]. 李友林.集美大學(xué) 2017
[6]基于部分集卡信息的進口箱提箱順序與翻箱策略協(xié)同優(yōu)化模型[D]. 李厚源.大連海事大學(xué) 2017
[7]集裝箱碼頭堆場箱位分配與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化研究[D]. 姚茜.大連海事大學(xué) 2017
[8]考慮現(xiàn)場操作的集裝箱碼頭堆場出口箱堆存優(yōu)化研究[D]. 全宇晨.大連海事大學(xué) 2017
[9]XHCT集裝箱碼頭堆場資源優(yōu)化研究[D]. 謝媛媛.集美大學(xué) 2015
[10]混堆堆場多箱區(qū)場橋聯(lián)合調(diào)度研究[D]. 吳岳.大連海事大學(xué) 2015
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