基于實(shí)際運(yùn)輸能力的集裝箱碼頭集卡調(diào)度優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 01:39
集裝箱碼頭的裝卸作業(yè)效率是衡量港口競爭力的核心指標(biāo),對(duì)碼頭資源進(jìn)行合理的調(diào)度,是提高碼頭裝卸作業(yè)效率,降低裝卸作業(yè)成本,縮短船舶在港作業(yè)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)碼頭收益的最大化的有效途徑。作為集裝箱碼頭最重要的水平運(yùn)輸設(shè)備,集卡在碼頭的裝卸作業(yè)體系中發(fā)揮著重要的作用。對(duì)于集卡進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,使其與港口其他作業(yè)機(jī)械設(shè)備形成良性互動(dòng),保障碼頭裝卸作業(yè)系統(tǒng)高效、有序的運(yùn)轉(zhuǎn),是現(xiàn)階段集裝箱碼頭運(yùn)營急需解決的重要內(nèi)容,也是學(xué)術(shù)科研領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文對(duì)集卡調(diào)度的現(xiàn)有研究進(jìn)行了系統(tǒng)的梳理,發(fā)現(xiàn)目前現(xiàn)有的集卡調(diào)度研究均假定或默認(rèn)集卡單次作業(yè)時(shí)僅重載一個(gè)集裝箱,即進(jìn)行“一車一箱”的運(yùn)輸。而實(shí)際上,集卡一次運(yùn)輸可運(yùn)載1個(gè)40ft箱、1個(gè)20ft箱、或2個(gè)20ft箱,為了充分發(fā)揮集卡的運(yùn)載能力,對(duì)于20ft集裝箱更多采用”一車兩箱”的裝載方式。因此,本文基于集卡的實(shí)際運(yùn)輸能力,對(duì)集裝箱碼頭的集卡調(diào)度優(yōu)化問題進(jìn)行研究。首先,考慮集卡實(shí)際作業(yè)能力以及岸橋的多種作業(yè)模式,構(gòu)建以卸箱作業(yè)時(shí)間最小為目標(biāo)的混合整數(shù)規(guī)劃模型。隨后,結(jié)合遺傳算法和模擬退火算法的各自特點(diǎn),將模擬退火算法的metropolis準(zhǔn)則加入至遺傳算法中,設(shè)計(jì)...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1集裝箱碼頭平面布局??Fig.?2.1?Container?terminal?flat?layout??2.1.1泊位??
究的重點(diǎn)內(nèi)容,暫不討論其對(duì)于集裝箱碼頭卸箱效率的影響。??2.4集卡運(yùn)輸調(diào)度模式??2.4.1基于“作業(yè)線”的調(diào)度模式??“作業(yè)線”的調(diào)度模式中,碼頭根據(jù)預(yù)估作業(yè)量,為岸橋和場橋分配集卡資源,使??集卡與裝卸設(shè)備形成固定的搭配。船舶靠泊后,岸橋?qū)⒓b箱從船上卸至集卡上,集卡??將其送往堆場,由場橋完成堆碼作業(yè),集卡卸下集裝箱后返回岸邊等待下一次運(yùn)輸任務(wù)。??由于碼頭作業(yè)面積有限,整個(gè)過程中集卡循環(huán)往返于岸邊與堆場之間,形成一條逆時(shí)針??指向、單線行駛的運(yùn)輸作業(yè)路線,具體的作業(yè)流程如圖2.2所示。??―一??HBa?RQKB??y?^=1?g?|?y?1-41-11?1=44?^???:—p?r—.^?I—:?]—""il??]??mHfi?;?fttfiA??fflB???i?CM?V ̄l?mtt?b ̄?fflH?i「l??U?—?1—??0?;?^77?|?M?;?"?—j?B?:?lul?—?j??S?j??g?W?!?i?丨」丨?:丄i圓?a?j??,r?'?S— ̄ ̄?!?—?-*??(?!?er:1.—?i??i?3?BE?|?,?7?BE?!?<??r^"gtD?r?13?BtB??圖2.2集裝箱碼頭平面布局??Fig.?2.2?"?Operating-line?"?scheduling?mode??作業(yè)線模式下,集卡的運(yùn)輸路線較為固定,運(yùn)輸途中半程為重載,半程為空載,集??卡的分配管理上更為簡單,也更易于施行。然而這種模式存在較為嚴(yán)重的弊端:集卡卸??下集裝箱后會(huì)空載駛向下一作業(yè)地點(diǎn),長時(shí)間的空載運(yùn)輸降低了集卡作業(yè)的效率,造成??-14?-??
。因此,該調(diào)度方法并不能滿足集裝箱碼頭高效裝卸的發(fā)展需求。??2.4.2基于“作業(yè)面”的調(diào)度模式??隹??為更好地滿足碼頭裝卸作業(yè)要求,研宂人員在“作業(yè)線”模式的基礎(chǔ)上提出了基于??“作業(yè)面”的調(diào)度模式。該模式更加注盧全局優(yōu)化的思想,運(yùn)輸集卡不再特定服務(wù)于某??岸橋,而是在不同的范圍內(nèi)共享岸橋,根據(jù)裝卸具體要求完成集卡的實(shí)時(shí)調(diào)度,因此也??被稱為“動(dòng)態(tài)調(diào)度”模式!白鳂I(yè)面”按照作業(yè)單元的不同可分為兩類:一是面向單個(gè)??泊位的作業(yè)面調(diào)度;二是面向整個(gè)港區(qū)的作業(yè)面調(diào)度。具體的作業(yè)流程如圖2.3與圖2.4??所示。??船_&?_?mm??i?圍^?^自?_?I?y^?j??!—.-??era?i?ora?2?mb?j?i?era???i??>?BtP?*?BID?;?n?B[B?丨,〇?BID??圖2.3面向單個(gè)泊位的"作業(yè)面”調(diào)度模式??Fig.?2.3?*'?Operating-region?n?scheduling?mode?based?on?berth??面向泊位的“作業(yè)面”調(diào)度屬于小范圍調(diào)度,它以單個(gè)泊位為作業(yè)單元。船舶在指??定泊位靠泊后,由碼頭安排岸橋、集卡等資源進(jìn)行裝卸。集卡在共同為該船服務(wù)的岸橋??之間共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)單船舶的裝卸服務(wù),不參與其他船舶的裝卸作業(yè)。此調(diào)度模式下,集??卡參考船舶配載計(jì)劃進(jìn)行計(jì)算,選擇最優(yōu)的岸橋作業(yè),能夠保障同一船舶下屬不同作業(yè)??線之間的裝卸均衡。在集卡的實(shí)際運(yùn)輸過程中,還需要考慮碼頭前沿處集卡排隊(duì)等候的??具體問題。??-15?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國海洋強(qiáng)國建設(shè)的指標(biāo)體系研究[J]. 李振福,關(guān)云瀟. 中國水運(yùn)(下半月). 2020(01)
[2]集卡預(yù)約模式下集裝箱碼頭可變閘口協(xié)同調(diào)度優(yōu)化[J]. 楊惠云,戚靜雯,邵乾虔,靳志宏. 中國航海. 2019(02)
[3]集卡調(diào)度方式對(duì)集裝箱港區(qū)碳排放的影響[J]. 唐國磊,秦明,趙曉藝,齊越,李翔. 水運(yùn)工程. 2019(06)
[4]自動(dòng)化集裝箱碼頭AGV配置與調(diào)度耦合問題研究[J]. 梁承姬,陳登川. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2020(14)
[5]基于同貝同步裝卸的岸橋與集卡聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化模型[J]. 張笑菊,曾慶成,陳子根,李桃迎. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]考慮AGV避碰的自動(dòng)化碼頭多資源協(xié)同調(diào)度[J]. 楊雅潔,萇道方,余芳. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2020(06)
[7]集裝箱碼頭集成調(diào)度研究綜述[J]. 常祎妹,朱曉寧,王力. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]自動(dòng)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(huì)方. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]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(mèng)知,范厚明,計(jì)明軍,郭振峰. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[10]可折疊集裝箱接駁運(yùn)輸問題的建模與優(yōu)化[J]. 張瑞友,趙海舒,劉士新. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2018(04)
博士論文
[1]集裝箱碼頭泊位岸橋優(yōu)化調(diào)度模型與策略研究[D]. 楊劼.大連海事大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于Markov鏈的集裝箱碼頭設(shè)備資源協(xié)同作業(yè)研究[D]. 鄭建鵬.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于群體智能優(yōu)化算法的岸橋集卡調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 王健.杭州電子科技大學(xué) 2019
[3]集裝箱港口岸橋和跨運(yùn)車同步裝船作業(yè)優(yōu)化研究[D]. 朱家棟.浙江大學(xué) 2019
[4]港口集裝箱裝卸作業(yè)的重調(diào)度研究[D]. 徐智超.大連海事大學(xué) 2018
[5]基于雙40英尺岸橋的集卡調(diào)度研究[D]. 劉靜.大連海事大學(xué) 2018
[6]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
[7]集裝箱碼頭物流資源調(diào)度研究[D]. 王志意.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[8]考慮碳成本的集裝箱碼頭泊位岸橋聯(lián)合配置優(yōu)化研究[D]. 靳玉.華南理工大學(xué) 2017
[9]自適應(yīng)遺傳蜂群算法在集裝箱碼頭集卡路徑優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 石鑫.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3575649
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1集裝箱碼頭平面布局??Fig.?2.1?Container?terminal?flat?layout??2.1.1泊位??
究的重點(diǎn)內(nèi)容,暫不討論其對(duì)于集裝箱碼頭卸箱效率的影響。??2.4集卡運(yùn)輸調(diào)度模式??2.4.1基于“作業(yè)線”的調(diào)度模式??“作業(yè)線”的調(diào)度模式中,碼頭根據(jù)預(yù)估作業(yè)量,為岸橋和場橋分配集卡資源,使??集卡與裝卸設(shè)備形成固定的搭配。船舶靠泊后,岸橋?qū)⒓b箱從船上卸至集卡上,集卡??將其送往堆場,由場橋完成堆碼作業(yè),集卡卸下集裝箱后返回岸邊等待下一次運(yùn)輸任務(wù)。??由于碼頭作業(yè)面積有限,整個(gè)過程中集卡循環(huán)往返于岸邊與堆場之間,形成一條逆時(shí)針??指向、單線行駛的運(yùn)輸作業(yè)路線,具體的作業(yè)流程如圖2.2所示。??―一??HBa?RQKB??y?^=1?g?|?y?1-41-11?1=44?^???:—p?r—.^?I—:?]—""il??]??mHfi?;?fttfiA??fflB???i?CM?V ̄l?mtt?b ̄?fflH?i「l??U?—?1—??0?;?^77?|?M?;?"?—j?B?:?lul?—?j??S?j??g?W?!?i?丨」丨?:丄i圓?a?j??,r?'?S— ̄ ̄?!?—?-*??(?!?er:1.—?i??i?3?BE?|?,?7?BE?!?<??r^"gtD?r?13?BtB??圖2.2集裝箱碼頭平面布局??Fig.?2.2?"?Operating-line?"?scheduling?mode??作業(yè)線模式下,集卡的運(yùn)輸路線較為固定,運(yùn)輸途中半程為重載,半程為空載,集??卡的分配管理上更為簡單,也更易于施行。然而這種模式存在較為嚴(yán)重的弊端:集卡卸??下集裝箱后會(huì)空載駛向下一作業(yè)地點(diǎn),長時(shí)間的空載運(yùn)輸降低了集卡作業(yè)的效率,造成??-14?-??
。因此,該調(diào)度方法并不能滿足集裝箱碼頭高效裝卸的發(fā)展需求。??2.4.2基于“作業(yè)面”的調(diào)度模式??隹??為更好地滿足碼頭裝卸作業(yè)要求,研宂人員在“作業(yè)線”模式的基礎(chǔ)上提出了基于??“作業(yè)面”的調(diào)度模式。該模式更加注盧全局優(yōu)化的思想,運(yùn)輸集卡不再特定服務(wù)于某??岸橋,而是在不同的范圍內(nèi)共享岸橋,根據(jù)裝卸具體要求完成集卡的實(shí)時(shí)調(diào)度,因此也??被稱為“動(dòng)態(tài)調(diào)度”模式!白鳂I(yè)面”按照作業(yè)單元的不同可分為兩類:一是面向單個(gè)??泊位的作業(yè)面調(diào)度;二是面向整個(gè)港區(qū)的作業(yè)面調(diào)度。具體的作業(yè)流程如圖2.3與圖2.4??所示。??船_&?_?mm??i?圍^?^自?_?I?y^?j??!—.-??era?i?ora?2?mb?j?i?era???i??>?BtP?*?BID?;?n?B[B?丨,〇?BID??圖2.3面向單個(gè)泊位的"作業(yè)面”調(diào)度模式??Fig.?2.3?*'?Operating-region?n?scheduling?mode?based?on?berth??面向泊位的“作業(yè)面”調(diào)度屬于小范圍調(diào)度,它以單個(gè)泊位為作業(yè)單元。船舶在指??定泊位靠泊后,由碼頭安排岸橋、集卡等資源進(jìn)行裝卸。集卡在共同為該船服務(wù)的岸橋??之間共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)單船舶的裝卸服務(wù),不參與其他船舶的裝卸作業(yè)。此調(diào)度模式下,集??卡參考船舶配載計(jì)劃進(jìn)行計(jì)算,選擇最優(yōu)的岸橋作業(yè),能夠保障同一船舶下屬不同作業(yè)??線之間的裝卸均衡。在集卡的實(shí)際運(yùn)輸過程中,還需要考慮碼頭前沿處集卡排隊(duì)等候的??具體問題。??-15?-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國海洋強(qiáng)國建設(shè)的指標(biāo)體系研究[J]. 李振福,關(guān)云瀟. 中國水運(yùn)(下半月). 2020(01)
[2]集卡預(yù)約模式下集裝箱碼頭可變閘口協(xié)同調(diào)度優(yōu)化[J]. 楊惠云,戚靜雯,邵乾虔,靳志宏. 中國航海. 2019(02)
[3]集卡調(diào)度方式對(duì)集裝箱港區(qū)碳排放的影響[J]. 唐國磊,秦明,趙曉藝,齊越,李翔. 水運(yùn)工程. 2019(06)
[4]自動(dòng)化集裝箱碼頭AGV配置與調(diào)度耦合問題研究[J]. 梁承姬,陳登川. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2020(14)
[5]基于同貝同步裝卸的岸橋與集卡聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化模型[J]. 張笑菊,曾慶成,陳子根,李桃迎. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]考慮AGV避碰的自動(dòng)化碼頭多資源協(xié)同調(diào)度[J]. 楊雅潔,萇道方,余芳. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2020(06)
[7]集裝箱碼頭集成調(diào)度研究綜述[J]. 常祎妹,朱曉寧,王力. 交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]自動(dòng)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(huì)方. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]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(mèng)知,范厚明,計(jì)明軍,郭振峰. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[10]可折疊集裝箱接駁運(yùn)輸問題的建模與優(yōu)化[J]. 張瑞友,趙海舒,劉士新. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2018(04)
博士論文
[1]集裝箱碼頭泊位岸橋優(yōu)化調(diào)度模型與策略研究[D]. 楊劼.大連海事大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于Markov鏈的集裝箱碼頭設(shè)備資源協(xié)同作業(yè)研究[D]. 鄭建鵬.浙江工業(yè)大學(xué) 2019
[2]基于群體智能優(yōu)化算法的岸橋集卡調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 王健.杭州電子科技大學(xué) 2019
[3]集裝箱港口岸橋和跨運(yùn)車同步裝船作業(yè)優(yōu)化研究[D]. 朱家棟.浙江大學(xué) 2019
[4]港口集裝箱裝卸作業(yè)的重調(diào)度研究[D]. 徐智超.大連海事大學(xué) 2018
[5]基于雙40英尺岸橋的集卡調(diào)度研究[D]. 劉靜.大連海事大學(xué) 2018
[6]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
[7]集裝箱碼頭物流資源調(diào)度研究[D]. 王志意.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[8]考慮碳成本的集裝箱碼頭泊位岸橋聯(lián)合配置優(yōu)化研究[D]. 靳玉.華南理工大學(xué) 2017
[9]自適應(yīng)遺傳蜂群算法在集裝箱碼頭集卡路徑優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 石鑫.大連海事大學(xué) 2016
本文編號(hào):3575649
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