路径优化算法求解集装箱码头堆场翻箱问题北大核心CSSCI

集装箱翻箱问题(CRP)可描述为在集装箱堆场现有堆垛状态和提箱序列确定情况下,以最少的翻箱数量提取出堆场箱区内所有集装箱;CRP是一个NP-hard问题。为此构建双层目标规划模型,提出嵌套翻箱规则的路径规划算法(POA),以期减少解空间大小,从而在更短的CPU运行时间内得到CRP的最优解。数值实验结果表明,POA在翻箱数量及运行时间上均优于多数算法,有效提高集装箱码头堆场作业效率,更适用于求解集装箱码头翻箱作业优化问题。     

不确定条件下集装箱堆场出口箱具体箱位优选

集装箱码头堆场出口箱箱位分配是翻箱率和装船效率的关键。为合理分配堆场出口箱箱位,考虑集装箱进出场时间的随机不确定性,建立了出口箱位随机双层规划模型,分别优化堆场预期翻箱量和龙门吊取箱时的行车成本。根据双层规划模型分别优选堆场贝和栈的特点及较优解特征,设计了求解模型的启发式算法。实验结果表明,上述方法能有效地利用集装箱不确定进出场信息改善堆场箱位分配的合理性,提高作业效率。     

基于目标工程的自动化集装箱堆场优化仿真系统研究

为配合日照港新建自动化集装箱堆场的优化建设,利用AnyLogic仿真平台,搭建了基于多智能体(multi-agent)的设备控制系统(ECS)仿真模型,研究集装箱码头建模、设备调度优化及数据库驱动测试等关键技术。系统仿真日照港新建自动化集装箱堆场作业流程,对自动化集装箱堆场堆放策略、堆场布局、堆场设备分配和运输规划进行验证和优化,为最终决策提供参考依据。     

码头出口箱的场吊作业调度模型及遗传算法研究

对集装箱码头上出口箱的装载作业调度控制直接影响码头的整体运营效率。研究了多台场吊的装载作业序列调度问题,同时考虑场吊在不同箱区之间的转场和在单个箱区内的作业序列调度。提出了一个混合整数规划模型对问题进行建模,并定义了场吊作业时的碰撞和跨越干涉约束。该问题为NP-hard问题,因此开发设计了遗传算法对问题进行求解,并提出了一个问题低界求解算法对遗传算法进行评价。实验研究证明算法能有效地解决该问题。     

提高集装箱码头堆场使用率的问题研究

本文结合TCT码头堆场的具体现状,提出堆场在生产作业过程中存在的问题,其中包括集港作业、进口作业、以及对特殊箱的处理等问题,并针对不同航线不同船舶分析其各自的特点以满足收箱的需要。     

基于船舶集港时间窗的集卡送箱预约优化模型

针对集卡不规律到达而导致的码头闸口与堆场拥挤问题,提出按船舶预约的集港模式,以集卡车队和码头场桥总的空耗成本最小为目标,建立集卡送箱预约优化模型。该模型利用两级排队网络描述集卡在闸口和堆场的排队过程,在考虑集卡车队和码头双方利益的情况下,确定每艘到港船舶的集港时间窗和预约份额。设计基于自适应遗传算法的求解方法,搜索最优的集港时间窗方案,以天津东方海陆集装箱码头为例,对模型和算法的有效性进行了验证。实例结果表明:集卡送箱预约优化模型可以大幅减少集卡在闸口和堆场的排队等待时间,提高场桥的利用率。     

求解集装箱堆场堆垛问题的约束满足算法

集装箱堆垛问题普遍存在于港口码头堆场作业管理中,是在集装箱数目已知的前提下,要求满足交货期限制、重量限制以及垛位高度限制等约束条件,目标是实现占用垛位数最少。通过问题分析,将其归结为一类带顺序约束的装箱问题,并建立了约束满足优化模型,设计了嵌入经典装箱启发式原则的约束满足求解算法。为了验证模型和算法的可行性和有效性,根据某集装箱码头堆场的实际生产情况构造测试算例,实验结果表明,该算法对于实现垛位数最小化、求解复杂约束下的大规模堆场问题较现有的装箱启发式有一定程度的改善。     

集装箱码头RTG远程半自动化操作堆场实现方法研究

现阶段轮胎起重机是我国集装箱码头堆场用来装卸集装箱的主要形式,并将现有的RTG技术改进为远程操控的半自动化模式,在一定程度上减少了员工的工作数量及操作人员的工作压力,同时还有效提高了工作频率及集装箱码头的经济效益。本文将结合实际情况对集装箱码头RTG远程半自动化操作堆场实现方法进行分析研究并提出有效意见,旨在为促进我国RTG远程半自动化的不断发展。     

集装箱堆场吊车装卸作业排序问题的研究

在集装箱堆场管理中,等候装卸作业的集卡在堆场中的滞留时间是反应堆场客户服务水平的一个重要指标.根据国内目前大多数堆场在高峰作业期间门口排队等候作业的集卡车辆过多的现状,提出运用动态规划方法来获得最小的集卡作业延迟惩罚,由于该算法实用性很差,提出另一种启发式算法--路线搜索算法（就近服务规则）,并通过仿真实验得出该算法明显优于目前实际操作中较常用的先到先服务规则.     

港口集装箱码头轮胎式龙门吊优化调度研究

随着贸易全球化的到来,集装箱运输业飞速发展,港口集装箱码头受到越来越多的重视。轮胎式龙门吊体积大,作业效率低,该环节 已经成为码头作业的瓶颈。提出了轮胎式龙门吊优化调度混合整数规划模型,研究了定量作业条件下的龙门吊优化调度问题,通过实际案例分 析为码头管理者提供决策支持。     

多港口集装箱配载的双目标精确算法研究

配载计划是集装箱运输过程中的一个重要环节,文中对多港口单个贝位的配载情形进行研究。以航线中最小翻箱数量和贝位两侧装载平衡为优化目标,把船舶航行的安全性及稳定性作为约束,建立混合整数规划的双目标优化模型。为了精确求解该问题的Pareto前沿,开发出Epsilon精确算法,通过实例证明了模型的有效性,对我国长江沿岸港口集装箱配载计划的制定具有一定的指导意义。     

基于SPEA2算法的泊位调度多目标优化

为获得使集装箱码头综合利益最大的泊位调度方案,建立了以船舶平均在港时间、码头生产成本和安全质量为目标的多目标优化模型;采用改进的强度Pareto进化算法(SPEA2)进行求解,基本操作中,可行解用三层染色体结构表示,改进的两点交叉算子和基于领域搜索的变异算子可避免出现不可行解,同时给出了靠泊顺序推迟最小的Pareto最优解选择策略。某集装箱码头的试验算例表明,文中提出的优化方法不仅能获得较优的满意解,同时收敛速度较快,可作为集装箱码头泊位调度的有效手段。     

集装箱码头岸吊作业调度建模及调度策略研究

岸吊作业调度对集装箱码头整体运营效率具有重要影响.综合考虑岸吊实际作业中的特有约束,包括预定义顺序约束、依赖于作业次序的设备调整时间、岸吊干涉约束,建立岸吊作业调度问题的混合整数规划模型.针对混合装卸模式,使用启发式算法生成预定义作业顺序,在此基础上采用基于连续贝作业策略的启发式算法对问题进行求解.数据实验结果显示基于SPT规则和连续贝作业的启发式算法能有效利用混合装卸带来的时间节省,减少设备调整时间,对实际岸吊作业调度具有指导意义.     

考虑租箱返还限制的集装箱船舶调度优化

针对航运企业所租赁的集装箱还箱问题,为减小还箱成本,基于租箱返还的船舶调度优化问题进行了研究.考虑了航运企业各港口的货量及航线网络分布等约束,重点兼顾了租箱还箱期限的限制,设计了返还租箱的运输优化方案及各集装箱船舶调度的优化方案,构建了以成本最低为目标的混合整数模型,设计了启发式算法与混合整数规划方法集成(MIP)进行...     

多堆场集装箱卡车路径规划的混合蚁群算法

为提升集装箱运输系统的运输效率,以进口港口为背景,研究了多堆场集装箱卡车运输路径规划问题。通过图建模将问题转化为非对称多旅行商问题,建立了带时限约束的以最小化总工作时间为目标的线性混合整数规划数学模型。鉴于问题的复杂性,提出了给定序列的动态规划分割算法以及生成序列的改进蚁群算法,以此构造了求解该问题的混合蚁群算法。数值实验表明,混合蚁群算法在优化性能上明显优于禁忌算法和遗传算法,是求解该类问题的有效算法。     

基于岸桥共享策略的集装箱码头协同调度优化

在保证船舶按计划完成装卸作业的前提下，为了达到尽量降低港口作业成本的目的，利用集装箱岸桥可在相邻船舶之间移位作业的特点，以港口方总成本最低为目标，以船舶靠泊位置、开启岸桥与核算岸桥数量等为决策变量，构建了基于岸桥共享策略的泊位与岸桥协同调度优化模型。针对模型的特点，设计了以遗传算法为框架，在其内部嵌套靠泊位置优化模块和岸桥共享优化模块的算法进行求解。最后，以大连港集装箱码头实际作业的优化调度为案例，验证了模型和算法的有效性，表明该方法能够减少岸桥启动数量，节省港口作业成本。经与不同算法对比，显示本文设计的靠泊位置优化和岸桥共享优化模块能够提高算法的稳定性，并能够取得更好的优化结果。     

基于定位信息的集装箱装卸控制方案

国内集装箱码头装卸作业已实现信息化,但由于作业司机疲劳操作和主观能动性的原因,集装箱装卸出现误码、错码等事故,给码头作业造成严重损失。通过引进GPS、GIS、自动化控制等多种技术,依照作业信息数据,控制作业机械动作,实现集装箱的准确堆码。     

浅谈集装箱正面吊液压系统设计

正面吊作为集装箱装卸设备,广泛应用于港口码头及后方堆场。本文介绍了正面吊液压系统的有关参数计算、工作原理和设计特点。     

一种新型全折叠式集装箱的设计与运用

目的 为降低港航企业的集装箱空箱堆存和调运成本，提升全球集装箱市场的供应链效率，加速箱源周转。方法 提出一项空箱储运成本“减肥法”，即设计出一项新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具。基于折叠式集装箱和空箱调运领域的参考文献和创新成果，以及《系列1集装箱技术要求和试验方法》，通过Adobe Illustrator和SolidWorks设计出新型全折叠式标准集装箱及其辅助工具各要件的平面图和3D图，并研究其工作机理；借助Workbench对折叠箱进行模拟试验，以研究折叠箱在最大应力和变形量下的强度和刚性。结果 研究表明该折叠箱最大应力（131.75 MPa）和最大变形量（4.1255 mm）均在ISO 1496—1标准容许的范围内，同时折叠状态下的空箱体积仅为普通空箱的三分之一，宜用于码头堆场、集装箱货运站、货主仓库和集装箱班轮等场景。结论 该项发明有助于为港口企业减少空箱的堆存成本、为运输企业降低空箱调运成本、为货主提供充足箱源运输货物，有较好的应用价值。     

码头信息系统在集装箱单证作业中的应用

码头物流信息系统是指把各种码头作业活动与某个一体化过程连接在一起的通道,是实现通信技术、网络技术与计算机技术在码头信息处理中有效运用的手段。本文重点论述码头物流信息系统在集装箱单证作业中的应用及改进,集装箱公司单证组的操作流程,码头物流信息系统在每个环节上的作用以及多项功能特点。