考虑箱区作业均衡的ACT船舶配载鲁棒优化研究

基于自动化集装箱码头堆场与传统堆场在布局与机械配置方面的区别，将箱区作业均衡因素引入船舶配载问题中，以最小化装船作业时间和箱区作业均衡为目标建立考虑箱区作业均衡的自动化集装箱码头船舶配载混合整数规划模型；同时引入解的保守性参数，将确定性模型转化为考虑桥吊作业时间不确定性的自动化集装箱码头船舶配载鲁棒优化模型，再设计基于编号与排序的禁忌搜索算法对算例进行求解。结果证明了模型的正确性与算法的有效性，且各案例在不考虑箱区作业均衡因素时得到的箱区作业不均衡箱量比考虑该因素时得到的箱区作业不均衡箱量平均高出17.8%，不确定性情况下，“集中配载”现象更加显著。     

基于预约和图表示的集装箱出口箱位优选

针对预约交箱机制下集装箱堆场箱位优选问题,提出一种交箱次序与箱位分配的三维图表示法;基于图表示,提出压箱量和龙门吊大车行驶距离的期望求解方法.在此基础上,构建基于图的集装箱堆场出口箱位优选模型,优化堆场龙门吊行车成本和压箱量.开发了改进禁忌搜索算法,利用图表示特性缩小搜索空间并优选搜索方向,提高收敛速度.实验结果表明,所提出的算法能够在合理的时间内获得满意解,较确定性模型可减少堆场作业成本20%以上.     

考虑箱区作业均衡的自动化码头集装箱船舶配载计划

在考虑箱区作业均衡的基础上,研究自动化码头集装箱船舶的配载计划问题.以堆场翻箱时间最小、集装箱水平运输时间最短以及堆场箱区作业不均衡水平最小为目标建立0-1整数规划模型.使用CPLEX工具精确求解5个不同规模的算例得到配载结果,并对比是否考虑箱区作业均衡的配载方案.结果显示5组算例的翻箱量均为0,有效地满足翻箱时间最小的目标.在配载计划中考虑箱区作业均衡,所得的箱区作业不均衡指数较不考虑箱区作业均衡有一定程度的降低,最高降低19.0个百分点,平均降低7.2个百分点.结果表明所提模型可有效解决自动化码头配载计划问题,保证箱区作业的均衡性,提升码头的装船作业效率.     

基于计算物流与计算智能的多码头泊位堆场联合调度

针对同一地区邻近集装箱码头往往物流功能相似、货源腹地重叠、无序竞争突出和资源利用率较低等特点, 本文重点探讨了隶属于同一组织内且位置相邻多集装箱码头的泊位-堆场一体化计划调度(multiple container terminal tactical berth and yard incorporate integrative scheduling, MCT-TBY-IIS)问题. 基于计算物流, 利用多重多背包问题将MCT-TBY-IIS抽象和分解为考虑泊位水深约束和出口集装箱可转港作业的多码头动态连续泊位分配和多码头周期滚动堆场分配两个中度耦合子问题, 进而在计算物流面向问题探索的思想下, 提出了面向层次嵌套结构的二阶段改进帝国竞争算法(hierarchical nesting oriented two-stage improved imperialist competitive algorithm, HNO-TSI-ICA)对MCT-TBY-IIS进行求解优化. 最后, 面向我国东南沿海的典型多码头联合作业实例, 遴选出面向帝国兴替的双同化帝国竞争改进算法和面向0-1背包问题的二进制帝国竞争算法组合应用于HNO-TSI-ICA, 其在求解MCT-TBY-IIS时效果较好, 且堆场作业子系统目标成本的结构较稳定, 其不受计划期内港口负荷和计划周期长度的影响, 其中, 出口箱区集装箱水平运输成本的贡献度在堆场作业子目标成本的比重最大, 稳定在83%左右. 通过对MCT-TBY-IIS的建模与优化, 可以发现多码头联合作业模式有较好的潜力帮助同一组织内邻近的多码头降本增效和提高核心资源的利用率.     

基于网络模型的集装箱预翻箱问题研究

集装箱翻箱问题涉及集装箱装卸工作的顺畅与否。以此为研究对象,首先建立了基于网络模型的集装箱翻箱模型,并用算例进行了计算试验。在此基础上,对约束进行了改正,建立了改正的集装箱预翻箱模型,并进行了计算验证,证明了其在计算时间上的压缩。根据实际的单贝集装箱堆存情况,进行了实际堆存状态翻箱的计算试验,取得了阶段性成果。对单贝集装箱的堆存数与翻箱次数的关系进行了研究,发现在堆存数达到17时有较好的堆场利用率和较少的翻箱次数。     

A*算法在轨道式龙门起重机提箱作业优化中的应用

集装箱翻箱问题是影响集装箱码头堆场机械操作效率的一个重要的因素。为了解决在堆场中应用不同装卸机械所产生的相关问题,本文选取轨道式龙门起重机作为堆场装卸机械,建立以码头堆场机械作业时间最短为目标,满足堆场实际作业要求的提箱优化数学模型。应用启发式算法A*算法对问题进行求解,并通过对实例的研究,验证A*算法的正确性和有效性。     

A＊算法在轨道式龙门起重机提箱作业优化中的应用

集装箱翻箱问题是影响集装箱码头堆场机械操作效率的一个重要的因素。为了解决在堆场中应用不同装卸机械所产生的相关问题,本文选取轨道式龙门起重机作为堆场装卸机械,建立以码头堆场机械作业时间最短为目标．满足堆场实际作业要求的提箱优化数学模型。应用启发式算法A＊算法对问题进行求解,并通过对实例的研究,验证A＊算法的正确性和有效性。     

基于动态平衡策划下的集装箱堆场箱位分配方案研究

针对集装箱在码头堆存时存在的箱位分配问题,在研究原有多场桥同时作业方案的基础上,提出了多场桥分区域动态平衡策划方案,弥补了原方案中因保证场桥间的安全距离而带来的缺陷。以合理利用堆存空间,提高场桥作业效率为目标,建立数学模型,结合遗传算法对所提方案进行验证。结果表明,分区域动态平衡策划方案能有效减少场桥的无效作业时间,提高场桥的工作效率,并能充分地利用堆场贝位,更好地利用堆场空间。     

考虑箱区利用率的出口箱资源配置启发式算法

作为集装箱运输的枢纽,堆场的管理是整个集装箱码头管理的重中之重。对出口集装箱堆场的资源配置研究可以提高出口集装箱的装载效率,提高集装箱码头堆场的作业水平。针对当前堆场资源配置研究中较少考虑箱区作业量平衡与码头运营成本关系的研究现状,在不同箱区作业量差异水平下,设计了以成本最低为目标的出口箱堆场资源配置启发式算法。进行了不同规模的算例实验,并进行了比较。     

动态环境下集装箱码头堆场出口箱箱位分配建模与算法研究

箱位分配是集装箱码头运作优化管理的关键问题.针对出口箱交箱时间的动态不确定性,提出两级调度策略,将出口箱位分配问题分解为贝位分配和贝内具体箱位分配,分别建立规划模型优化龙门吊大车行使距离和翻箱量,并针对两级调度策略特点分别设计开发基于禁忌搜索的求解算法.模拟实验表明,所提出的方法能够适应动态条件变化,改善调度效果,并在合理时间内获得满意解.