集装箱门到门市内汽车运输优化方案设计方法探讨

集装箱运输是运输业的改革目标,集装箱汽车运输则是集装箱运输的重要环节。在铁道部和中国集装箱总公司的有关会议、文件中提到了集装箱“重去重回”这一概念,本文就集装箱市内门到门重去重回运输优化问题,提出了一种可行的设计方法,这个方法从动态的观点出发,考虑了汽车车型、车数、收发集装箱箱型、箱数、收发箱单位地址五个因素,在计算机上运行后可明显观测到此方法能减少汽车空驶里程,提高集装箱运用率。这一方法还解决了集装箱运输优化数学模型设计问题。     

基于集装箱资源共享的班轮公司空箱调运优化模型

为提高集装箱的利用率,建立了基于集装箱资源共享的班轮公司海运空箱调运的整数规划模型,指导班轮公司之间以共享集装箱资源为基础,并综合考虑影响空箱调运费用的各主要因素后完成调运优化.该模型的优化目标为:所有参与合作调运的班轮公司在保证重箱运输的前提下,将空箱无偿地互相使用,再配合合理租箱,最终达到使所有空箱需求均得到满足的综合获取总成本最小.其后算例给出两家班轮公司在一定航线上海运空箱调运的优化方案,验证了模型的有效性,通过对比进行集装箱资源共享前后调运方案的不同,分析说明运用此模型可以克服班轮公司集装箱资源限制造成的不利,并且更加合理有效地增进调运优化的效果.     

堆场集装箱预翻箱问题

针对堆场集装箱预翻箱问题,提出对应的启发式算法,根据堆场实际情况,在考虑单个贝内集装箱服务的船舶数,再依次考虑目的港、重量这两个因素的基础上,建立了时空网络模型.随着贝内集装箱数目的增加,预翻箱问题变成一个NP-Hard问题,时空网络模型难以求解,因此又提出了对应的启发式算法,并证明了其在计算时间上的压缩.通过对贝内最优层高差进行研究,发现当相邻集装箱的层高差为2时,可以优化集装箱的预翻箱操作.     

基于PSO算法的海运集装箱超订模型

在海运集装箱重箱舱位和空箱舱位同时存在超订的情况下,将集装箱船的运输能力设定为离散型的随机变量,建立了极小化期望总成本的海运集装箱超订模型.模型中假定重箱和空箱的单位舱位超订成本均随着超订水平单调递增.针对最优超订问题设计了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法进行求解,并以数值算例表明了该方法的有效性.     

集装箱船全航线预配优化模型与算法研究

集装箱船全航线配载问题属于NP-hard问题.为降低问题求解难度,提出了解决全航线配载问题的分解算法,即将配载问题分解为Bay位选择和Bay位中集装箱排序两个子问题.将Bay位选择看成是"装箱问题",以不同属性集装箱作为待装"物品",以船舶上的Bay位为箱子,以最优装箱(即使用箱子的数量最少)及集装箱在每个港口的倒箱数量最少为目标进行总布置配载;Bay位中集装箱排序是将Bay位选择阶段分配到不同Bay位的集装箱按某些规则进行排序,确定其在Bay位中的具体箱位.主要研究了Bay位选择阶段的模型及算法.实例模拟结果表明该方法可行,为集装箱船全航线配载优化提供了一个实用的模型.     

求解货物在线装箱问题的融合算法

实现集装箱的自动码放规划对于提高装箱容积率、提高经济效益具有重要意义.针对货物在线码放过程中存在的多种实际约束,提出一种由在线极值点(online improved extreme point,IE)算法与模拟退火(simulated annealing,SA)算法结合的在线融合码放(IES)算法,考虑货物尺寸约束,质量约束与装载顺序约束设定多种码放规则以及优化函数,对IE算法中角点坐标序列进行实时迭代更新,并将该角点序列作为初始解序列,基于模拟退火优越的局部搜索能力以及算法的灵活性,两者融合来寻求全局最优角点解坐标.实验结果表明IES算法平均容积率达到89.17％,相比IE算法提高10.34％,证明IES算法在强异构货物实时码放和提高集装箱容积率方面有较好效果.该算法提高了三维装箱算法的工程性,为实现集装箱货物的自动码放创造了必要条件.     

集装箱船全航线Bay位排箱优化模型

针对集装箱配载问题的复杂性,提出了集装箱船在一个航次中挂靠多个港口的混装Bay位的排箱模型.该模型以例箱量最少为目标,忽略集装箱的尺寸及箱内货物类型等因素,仅考虑倒箱对配载的影响.以Bay位某列是否存在倒箱为设计变量,以全航线倒箱数量最少为目标建立优化模型,并利用隐式图启发式搜索技术对各个港口的集装箱进行安排.计算机模拟结果表明,所提出模型能快速产生倒箱数最少的全航线Bay位排箱方案.     

基于指派问题的Bay位排箱优化模型与算法

提出了解决集装箱船全航线配载问题的分解算法,将配载问题分解为Bay位选择和Bay位中集装箱箱位指定两个子问题.主要研究了Bay位中装载同一目的港集装箱时,不同重量集装箱在Bay位中的排箱方法.以重心高度最低、横倾力矩最小为目标建立优化模型,将Bay位中不同重量集装箱排箱问题看成是箱位指派问题,采用禁忌搜索算法求解.实际...     

游梁式抽油机的节能研究

平衡问题是影响游梁式抽油机效率的一个重要因素.安装曲柄平衡块和在游梁后端添加配重箱都是改善抽油机平衡性的适用措施.使用pore三维制图软件绘制所要研究的游梁式抽油机的实体模型,并将模型导入到adams软件中,应用虚拟样机技术对进行动力学仿真.仿真结果表明,当平衡块或配重箱的质量大小合适情况下,会使曲柄扭矩减小.利用adams后处理模块中的优化功能对抽油机进行优化,得出当平衡决和配重箱同时作用时,曲柄扭矩得到最小值时的最佳的质量大小.最终得出了能提高抽油机节能效果的最佳的方案.     

集装箱空箱调运优化模型

为了提高船公司的集装箱空箱调运管理水平和调运效率,应用了整数规划的方法研究海运集装箱空箱调运问题.考虑租箱成本、运输费用、存箱成本、购箱成本以及调运的方向约束条件、各节点的可达性、空箱最大调运能力的限制等因素,建立了基于集装箱制造商合作的集装箱空箱调运优化模型,并对该模型进行了求解.算例表明该模型是有效的     

基于拖车路径优化的集装箱船配载模型研究

在分析影响集装箱的装载效率时,考虑场内拖车在码头堆场和岸边装卸桥之间的移动距离,将配载问题看成是以码头堆场B ay位上的集装箱为供给、船舶B ay上的空箱位为需求的运输问题,以场内拖车将码头堆场集装箱送到岸边装卸桥所运行的距离最短为目标,建立配载模型并应用Hop fie ld神经网络模型进行计算机模拟.模拟结果说明,所提出的优化模型可以减少场内拖车运行的距离,提高集装箱装载效率,为合理进行集装箱船配载提供了一个参考模型.     

集装箱码头出口街区作业调度优化

为提高集装箱码头装船作业效率,以最小化街区间作业不均衡程度为目标,考虑集卡数量、街区与泊位的距离及街区可用容量3种因素对目标值的影响,构建了街区分配与集卡指派一体化线性规划模型,并设计了两阶段算法进行求解。第一阶段,运用穷举法求解最优的集卡指派数量与作业箱量的非整数松弛解;第二阶段运用分支定界法求解作业箱量的最优整数解,并确定装载至同一船舶的出口箱的街区,以及每一街区需指派集卡的数量。数值实验表明,两阶段算法能在短时间内求得最优解,并能缩短集装箱装船时间。     

考虑翻箱作业时出口箱堆场作业调度优化

基于出口箱的堆场操作实务,考虑堆场起重机取箱作业的现实约束,以作业过程中翻箱次数最少为目标,对堆场作业调度问题进行建模,提出了两阶段混合动态规划算法,将启发式规则嵌入动态规划算法中,以避免出现状态数"组合爆炸"增长的情况.通过仿真算例,并与实际调度规则及现有研究方法所得调度方案进行对比,验证了模型以及优化算法的有效性与实用性.结果表明,所提出的模型和算法可以在较短的求解时间内获得多组装船方案,且其翻箱次数显著降低.     

工业容器注满度检测与控制系统设计

现代工业生产中,很多地方需要对容器储存溶液的液位进行控制,而在往容器内注入液体时,由于容器的密封性与不透明性,造成操作者无法观察到容器内液体是否注满;介绍了一种基于单片机的液体介质注满度检测装置控制系统,可在不改动原容器结构的情况下,通过在管道连接部加装注满度检测装置,实现非接触式测量与控制,易于对现有设备进行改造,系统采用无线通讯技术,可对区域范围内多个分散容器注满度进行集中监控。     

Integrated Quay Crane and Yard Truck Schedule Problem in Container Terminals

Quay crane and yard truck scheduling are two important subproblems in container terminal operations which have been studied separately in previous research. This paper proposes a new problem for the integrated quay crane and yard truck scheduling for inbound containers. The problem is formulated as a mixed integer programming (MIP) model. Due to the intractability, a genetic algorithm (GA) and a modified Johnson's Rule-based heuristic algorithm (MJRHA) are used for the problem solution. In addition, two closed form lower bounds are given to evaluate the solution accuracy. Computational experiments show that the solution algorithm can efficiently handle the scheduling problem and that the integrated methods are very useful.     

多vCPU环境中基于容器的科学工作流调度策略

现有科学工作流调度研究较少考虑计算资源的多道程序设计,难以同时实现有效的容器共享并优化任务并行度与资源利用率。为了解决以上难点,文章提出了一种分布式多vCPU环境中基于容器技术的分段式工作流调度策略。该策略通过分段调度方法,降低启发式算法的解空间大小,使用带遗传算子的自适应离散粒子群优化算法(ADPSOGA),在设备使用成本的约束下优化各个工作流的完成时间,并制定一种容器与设备间的动态伸缩方案,实现容器的复用并解决单个设备中任务并行时的资源争用问题。结果表明：ADPSOGA的性能优于其他同类启发式算法,并且分段调度方法与容器伸缩方案在工作流调度方面表现出良好的性能,能很好地适应因任务并行度增加所带来的影响。     

稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱前缘预测模型

为了描述注溶剂条件下蒸汽前缘的形状,首先提出蒸汽前缘气相内组分平衡状态计算方法,获得边界温度特征;其次列出前缘液相组分组成的计算过程,建立考虑三相平衡状态的蒸汽前缘形状预测模型;最后采用迭代法获得界面关键参数,并求解整个模型。结果表明:溶剂辅助蒸汽前缘形状以楔形为主,并且在较低注汽速度情况下,重质溶剂改善垂向波及系数效果明显优于轻质溶剂,对于较高注汽速度,轻质溶剂改善重力超覆现象的潜力明显大于重质溶剂。     

集装箱船舶装卸作业时起吊设备-车辆的规划研究

针对集卡、堆场起吊设备和岸桥设备在集装箱船舶装卸作业时的规划问题提出了一个起吊设备一车辆的规划模型．模型对岸桥装载规划、堆场起吊设备路径选择和集卡分配进行了系统的优化,其优化目标是相关设备的空闲和堆场起吊设备空驶时间的最小化．针对模型提出一种改进的遗传算法,并根据其特性减少了搜索空间．实验表明,上述模型针对整个装载过程获得了系统模拟结果,其算法在允许的运算时间内能获得稳定的满意解．     

煤矿井下高效换装技术

为了提高煤矿井下辅助运输系统机车换装效率，解决机车换装问题，结合龙固煤矿的实际条件，设计了煤矿井下运输专用集装箱，能够自动装卸专用集装箱的WC5．0型无轨胶轮车和WC35E型无轨胶轮车，大幅减少了机车之间的换装时间．     

集装箱码头失约集卡出口箱落箱位选择优化

集卡预约系统是全球各大港口普遍采用的一种可以提高码头堆场资源利用率的方式,但由于交通、天气或者人为等原因,已预约的外集卡常常不能在预约时段内准时到达,即发生失约,导致码头工作效率降低。因此针对失约出口箱箱位的合理分配是当今港口亟需解决的问题。本文针对失约事件发生下堆场出口箱位分配问题,首先使用正态分布概率方法近似模拟出不同失约等级的集卡实际到达信息,并在此基础上建立了以最小化翻箱数和场桥移动距离为优化目标的数学模型,并用CPLEX对小规模算例进行了求解,证明了本文建立模型的可行性。针对本文模型特点设计了基于邻域搜索的启发式算法,同时设计了不同箱量、不同失约等级下的算例实验,并和传统作业算法进行了对比。算例实验表明上述方法可以在失约事件发生时合理安排出口箱的落箱位,提高码头的作业效率,且能在合理的时间内获得满意解,证明了本文建立模型的可行性和算法的有效性。