自動化碼頭AGV實時調(diào)度優(yōu)化方法研究
發(fā)布時間：2021-11-07 16:27
隨著國際集裝箱貿(mào)易量的快速增長,集裝箱碼頭在全球航運業(yè)中發(fā)揮著愈加重要的作用。為應(yīng)對船舶大型化及勞動力成本上升等問題,港口逐漸轉(zhuǎn)向自動化或半自動化集裝箱碼頭的建設(shè)。自動導引車（automated guided vehicle,AGV）是自動化碼頭中岸邊與堆場間的主要水平運輸設(shè)備,其作業(yè)效率是影響自動化碼頭服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。通過設(shè)計高效的AGV調(diào)度計劃,進而提高碼頭作業(yè)效率、縮短船舶在港時間,是自動化碼頭亟需解決的問題。本文主要針對自動化碼頭中AGV實時調(diào)度的任務(wù)分配以及路徑規(guī)劃選擇問題進行研究。首先針對AGV調(diào)度的任務(wù)分配問題,在岸橋作業(yè)順序未知的情況下,以AGV空載行駛距離和岸橋平均作業(yè)時間加權(quán)和最短為目標,設(shè)計了一種可根據(jù)作業(yè)狀態(tài)的變化完成策略更新的實時調(diào)度算法。設(shè)計了一種以偏好函數(shù)為基礎(chǔ)的調(diào)度策略,利用最優(yōu)任務(wù)箱與其他任務(wù)箱的配對對比形成可動態(tài)更新的訓練樣本,并結(jié)合深度學習模型完成調(diào)度策略的實時更新。其次,針對AGV調(diào)度的任務(wù)分配和路徑規(guī)劃選擇問題,在岸橋作業(yè)順序已知的前提下,以所有集裝箱作業(yè)完工時間最小化為目標構(gòu)建了混合整數(shù)規(guī)劃模型�？紤]AGV行駛過程中因沖突死鎖而產(chǎn)生的...
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：62 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．?１研宂的技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ??
?大連海事大學碩士學位論文???依據(jù)中控室指令抵達指定岸橋的交換區(qū)處，岸橋?qū)?yīng)進口箱吊起放置于水平運輸設(shè)備??上；水平運輸設(shè)備經(jīng)由無沖突路徑抵達堆場的海側(cè)交換區(qū)，經(jīng)由場橋?qū)⑦M口箱放置于對??應(yīng)箱區(qū)位置；外集卡抵達后，場橋?qū)⑦M口箱卸載到外集卡中，進口箱經(jīng)由外集卡運輸?shù)??內(nèi)陸腹地。出口箱的作業(yè)流程與進口箱相反。??動化場橋?雙小車岸橋??內(nèi)?外集ｋ?堆?水Ｔｋｉ輸設(shè)備?集??陸?場—?裝?—？??腹——?ｆｆｌ?ｍ?．??地?ｋ?船??？山Ｕ筘?？?進Ｕ筘??圖２．?２進出口箱作業(yè)流程??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｐｏｒｔ?ａｎｄ?ｅｘｐｏｒｔ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ??自動化集裝箱碼頭的集裝箱作業(yè)涉及到多種設(shè)備的協(xié)同作業(yè)，其調(diào)度過程受多種因??素影響。就調(diào)度層面而言，自動化集裝箱碼頭的作業(yè)調(diào)度主要包含如下幾個方面：集裝??筘船進出港次序及泊位分配調(diào)度；依據(jù)船舶配枳載情況與堆場堆存情況等，為集裝箱分??配作業(yè)的岸橋、場橋與水平運輸設(shè)備，并確定相應(yīng)的堆存位置；決定岸橋、場橋與水平??運輸設(shè)備的作業(yè)任務(wù)次序；決策水平運輸設(shè)備在運行Ｋ的無沖突行駛路徑；堆場箱區(qū)的??雙場橋調(diào)度優(yōu)化等。水平運輸設(shè)備的調(diào)度是影響自動化集裝筘碼頭作業(yè)效率的關(guān)鍵閃??素，己經(jīng)成為碼頭運營商關(guān)注的重點問題。??２．２水平運輸設(shè)備調(diào)度體系??２．２．１水平運輸設(shè)備的選型??自動化集裝箱碼頭的水平運輸設(shè)備主要包括ＡＧＶ和ＡＬＶ兩種，完成船舶與堆場間??的集裝箱運輸作業(yè)，如圖２．３所示。??－１３?－??
圖２．?３自動化集裝箱碼頭作業(yè)環(huán)節(jié)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?ｔｅｒｍｉｎａｌ??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]自動化碼頭雙小車岸橋-AGV協(xié)同調(diào)度研究[J]. 丁一,蘭雨雁,林國龍. 現(xiàn)代制造工程. 2018(12)
[2]基于PSO的自動化集裝箱碼頭雙小車岸橋和AGV的協(xié)同調(diào)度[J]. 馬孫豫,楊勇生,梁承姬. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(10)
[3]自動化碼頭裝卸混合模式下QC、L-AGV及ARMG協(xié)同調(diào)度方法[J]. 添玉,王建彬,陳晶晶,范會方. 上海海事大學學報. 2018(03)
[4]基于時間窗的雙小車岸橋與AGV協(xié)調(diào)調(diào)度研究[J]. 唐世科,嚴南南. 計算機應(yīng)用研究. 2019(05)
[5]基于軟時間窗的自動化集裝箱碼頭AGV路徑規(guī)劃[J]. 楊勇生,崔佳羽,梁承姬,許波桅,李軍軍. 廣西大學學報(自然科學版). 2017(05)
[6]集裝箱碼頭ALV調(diào)度與堆場位置分配集成優(yōu)化模型[J]. 魯渤,呂家智,曾慶成. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2017(05)
[7]自動化碼頭多AGV路徑?jīng)_突的優(yōu)化控制研究[J]. 張素云,楊勇生,梁承姬,許波桅,李軍軍. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(02)
[8]基于遺傳算法的自動化集裝箱碼頭多載AGV調(diào)度[J]. 霍凱歌,胡志華. 上海海事大學學報. 2016(03)
[9]基于遺傳算法的自動導引車系統(tǒng)數(shù)量配置方法研究[J]. 楊雷,錢曉明,肖海寧. 機械設(shè)計與制造工程. 2016(05)
[10]不確定環(huán)境下自動化集裝箱碼頭AGV調(diào)度與配置問題[J]. 馬越匯,胡志華. 廣西大學學報(自然科學版). 2016(02)
碩士論文
[1]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 2018
[2]AGV自動運輸系統(tǒng)調(diào)度及路徑規(guī)劃的研究[D]. 馮海雙.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]集裝箱自動化碼頭AGV路徑優(yōu)化和調(diào)度研究[D]. 康志敏.武漢理工大學 2011
[4]基于改進兩階段控制策略的AGV路徑優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大學 2008
本文編號：3482176
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：62 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．?１研宂的技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ??
?大連海事大學碩士學位論文???依據(jù)中控室指令抵達指定岸橋的交換區(qū)處，岸橋?qū)?yīng)進口箱吊起放置于水平運輸設(shè)備??上；水平運輸設(shè)備經(jīng)由無沖突路徑抵達堆場的海側(cè)交換區(qū)，經(jīng)由場橋?qū)⑦M口箱放置于對??應(yīng)箱區(qū)位置；外集卡抵達后，場橋?qū)⑦M口箱卸載到外集卡中，進口箱經(jīng)由外集卡運輸?shù)??內(nèi)陸腹地。出口箱的作業(yè)流程與進口箱相反。??動化場橋?雙小車岸橋??內(nèi)?外集ｋ?堆?水Ｔｋｉ輸設(shè)備?集??陸?場—?裝?—？??腹——?ｆｆｌ?ｍ?．??地?ｋ?船??？山Ｕ筘?？?進Ｕ筘??圖２．?２進出口箱作業(yè)流程??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｐｏｒｔ?ａｎｄ?ｅｘｐｏｒｔ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ??自動化集裝箱碼頭的集裝箱作業(yè)涉及到多種設(shè)備的協(xié)同作業(yè)，其調(diào)度過程受多種因??素影響。就調(diào)度層面而言，自動化集裝箱碼頭的作業(yè)調(diào)度主要包含如下幾個方面：集裝??筘船進出港次序及泊位分配調(diào)度；依據(jù)船舶配枳載情況與堆場堆存情況等，為集裝箱分??配作業(yè)的岸橋、場橋與水平運輸設(shè)備，并確定相應(yīng)的堆存位置；決定岸橋、場橋與水平??運輸設(shè)備的作業(yè)任務(wù)次序；決策水平運輸設(shè)備在運行Ｋ的無沖突行駛路徑；堆場箱區(qū)的??雙場橋調(diào)度優(yōu)化等。水平運輸設(shè)備的調(diào)度是影響自動化集裝筘碼頭作業(yè)效率的關(guān)鍵閃??素，己經(jīng)成為碼頭運營商關(guān)注的重點問題。??２．２水平運輸設(shè)備調(diào)度體系??２．２．１水平運輸設(shè)備的選型??自動化集裝箱碼頭的水平運輸設(shè)備主要包括ＡＧＶ和ＡＬＶ兩種，完成船舶與堆場間??的集裝箱運輸作業(yè)，如圖２．３所示。??－１３?－??
圖２．?３自動化集裝箱碼頭作業(yè)環(huán)節(jié)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?ｔｅｒｍｉｎａｌ??
【參考文獻】：
期刊論文
[1]自動化碼頭雙小車岸橋-AGV協(xié)同調(diào)度研究[J]. 丁一,蘭雨雁,林國龍. 現(xiàn)代制造工程. 2018(12)
[2]基于PSO的自動化集裝箱碼頭雙小車岸橋和AGV的協(xié)同調(diào)度[J]. 馬孫豫,楊勇生,梁承姬. 計算機應(yīng)用與軟件. 2018(10)
[3]自動化碼頭裝卸混合模式下QC、L-AGV及ARMG協(xié)同調(diào)度方法[J]. 添玉,王建彬,陳晶晶,范會方. 上海海事大學學報. 2018(03)
[4]基于時間窗的雙小車岸橋與AGV協(xié)調(diào)調(diào)度研究[J]. 唐世科,嚴南南. 計算機應(yīng)用研究. 2019(05)
[5]基于軟時間窗的自動化集裝箱碼頭AGV路徑規(guī)劃[J]. 楊勇生,崔佳羽,梁承姬,許波桅,李軍軍. 廣西大學學報(自然科學版). 2017(05)
[6]集裝箱碼頭ALV調(diào)度與堆場位置分配集成優(yōu)化模型[J]. 魯渤,呂家智,曾慶成. 系統(tǒng)工程理論與實踐. 2017(05)
[7]自動化碼頭多AGV路徑?jīng)_突的優(yōu)化控制研究[J]. 張素云,楊勇生,梁承姬,許波桅,李軍軍. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2017(02)
[8]基于遺傳算法的自動化集裝箱碼頭多載AGV調(diào)度[J]. 霍凱歌,胡志華. 上海海事大學學報. 2016(03)
[9]基于遺傳算法的自動導引車系統(tǒng)數(shù)量配置方法研究[J]. 楊雷,錢曉明,肖海寧. 機械設(shè)計與制造工程. 2016(05)
[10]不確定環(huán)境下自動化集裝箱碼頭AGV調(diào)度與配置問題[J]. 馬越匯,胡志華. 廣西大學學報(自然科學版). 2016(02)
碩士論文
[1]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 2018
[2]AGV自動運輸系統(tǒng)調(diào)度及路徑規(guī)劃的研究[D]. 馮海雙.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[3]集裝箱自動化碼頭AGV路徑優(yōu)化和調(diào)度研究[D]. 康志敏.武漢理工大學 2011
[4]基于改進兩階段控制策略的AGV路徑優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大學 2008
本文編號：3482176
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3482176.html
