出港作業(yè)是煤炭港口最重要的環(huán)節(jié),為了解決固定垛位模式下的煤炭出港作業(yè)調(diào)度問題,使用約束規(guī)劃工具M(jìn)inizinc建立了問題的數(shù)學(xué)模型。由于模型中構(gòu)建了大量的不重疊約束,考慮將模型分解成取料方案子問題和出港作業(yè)主問題求解,并提出一種變鄰域搜索（VNS）算法改進(jìn)取料方案。提出的VNS使用Metropolis準(zhǔn)則來控制當(dāng)前解的更新,并設(shè)計(jì)了一種延遲策略幫助改進(jìn)解收斂到局部最優(yōu),從而實(shí)現(xiàn)全局搜索和局部收斂的平衡。基于應(yīng)用實(shí)例的計(jì)算實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型及算法的有效性。 

【文章來源】：物流技術(shù). 2020,39(08)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

船舶v取料裝船作業(yè)示意圖

為了驗(yàn)證求解算法的有效性，將純CP模型的求解結(jié)果和加入VNS的求解算法的求解結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并使用前文所述的理論下界評(píng)價(jià)解的質(zhì)量，求解時(shí)間設(shè)定為600s。從表2可看出，CP在數(shù)據(jù)規(guī)模較小的用例中求解效果好，用例1、2、3、4均能求得最優(yōu)解，且僅有用例4的耗時(shí)比VNS長。在其他數(shù)據(jù)規(guī)模較大用例中，CP無法在限定的時(shí)間內(nèi)求出結(jié)果，VNS則可以求得滿意解，其在用例5、6的求解結(jié)果與理論下界的差距不到1%，其他用例的差距不到10%。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)于小規(guī)模算例，純CP的求解效果更好，但當(dāng)數(shù)據(jù)規(guī)模較大時(shí)，CP已無法在有效時(shí)間內(nèi)求解，而VNS則能得到較優(yōu)的滿意解。以上分析表明，基于VNS的求解算法是一種求解裝船作業(yè)調(diào)度的有效算法。

一期工程共有6個(gè)條形堆場(chǎng)和8臺(tái)取料機(jī)，堆場(chǎng)的空間布局如圖1所示。每個(gè)條形堆場(chǎng)中坐落著多個(gè)垛位，垛位在堆場(chǎng)中占據(jù)一定的長度并存有一定數(shù)量的原煤。每個(gè)垛位的位置、煤種和存量信息已知，相鄰垛位為防止污染會(huì)留有一段距離。取料機(jī)位于條形堆場(chǎng)兩側(cè)的軌道上，取料時(shí)，取料機(jī)沿著軌道行走到指定垛位旁，通過傳送帶將原煤轉(zhuǎn)運(yùn)至裝船機(jī)，最后由裝船機(jī)裝載到靠泊船的對(duì)應(yīng)艙位�？蛻舻礁矍�，會(huì)先向港口發(fā)出提名（Nomination）以告知船的預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間和需求，一艘船一般需要一至三種合同煤。合同煤是指發(fā)熱量、灰度等煤礦特性達(dá)到一定質(zhì)量要求的煤種，由于推動(dòng)式煤炭港口只存有數(shù)量有限的原煤，因此需要在裝船過程中通過原煤混裝形成客戶需求的合同煤。每種合同煤一般由一至兩種原煤按比例混合而成，稱為配煤方案。此外，為了保持船體在水中的物理平衡，裝船前還需要預(yù)先設(shè)定不同艙位的作業(yè)順序。配煤方案選擇和裝船順序可通過將問題轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)流模型求得[1]，本文模型不涉及配煤方案的選擇且假定裝船順序已知。一艘船的裝船任務(wù)實(shí)際上就是按順序分輪、定量地裝載原煤，每個(gè)輪次指定了所需原煤的種類和數(shù)量，由于單個(gè)垛位的存量有限，一種原煤時(shí)常需要在多個(gè)垛位取料。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于禁忌搜索算法的煤炭港口配裝計(jì)劃[J]. 皮幺梅,夏振喜,王維杰.  物流技術(shù). 2019(03)
[2]件雜貨碼頭堆場(chǎng)堆存策略仿真研究[J]. 劉志雄,鄧興旭,熊楊,張煜.  計(jì)算機(jī)仿真. 2017(08)
[3]基于仿真建模的煤炭碼頭堆場(chǎng)的網(wǎng)格化及優(yōu)化策略研究[J]. 劉園香,周強(qiáng).  水運(yùn)工程. 2013(04)

碩士論文
[1]黃驊港煤炭港口堆場(chǎng)作業(yè)仿真及優(yōu)化研究[D]. 顏佳佳.北京化工大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3621601