集装箱码头堆场的一种动态随机堆存方法

用滚动计划周期的方法来解决集装箱码头堆场的混堆问题.讨论当出口箱量和进口箱量都是随机量时的最佳分配方法.在第一阶段,为了平衡各箱区的箱量,应用机会约束规划的方法把计划期所有的箱分配到各个箱区中去.在第二阶段,为减少集卡从堆场到码头前沿泊位的行走距离,应用线性规划的方法把每艘船要装卸的箱分配到各个箱区中去.应用该模型使得堆场集装箱得到合理配置.从而提高了港口堆场的堆存效率.     

集装箱码头泊位与堆场协调分配模型与算法

本文分析了出口箱装船过程中泊位与堆场分配的相互影响关系,讨论了船舶停靠位置和出口箱堆存布局对集卡行驶距离的影响,研究了泊位与堆场协调分配问题。以集卡行驶路径最短为目标,以船舶停靠泊位、出口箱堆存位置及堆存在子街区的数量为决策变量,建立泊位与堆场协调分配模型,并设计禁忌遗传算法求解。本文进一步提出两种情境:泊位分配已知情境下确定堆场分配计划、堆场分配已知情境下确定泊位分配计划,对比分析了泊位与堆场协调分配对集卡行驶路径的影响,算例结果表明码头泊位数量、船舶数量及出口箱数量直接影响集卡行驶距离,泊位与堆场协调分配可以有效地缩短集卡行驶路径,提高码头作业效率。     

集装箱堆场进口箱翻箱落位仿真分析与启发式优选算法

集装箱码头运作优化的重要目标之一是降低堆场翻箱率.进口箱提箱过程中的翻箱落位优化是降低码头翻箱率的重要途径.在对集装箱码头堆场翻箱过程分析的基础上建立了基于Petri网的翻箱模拟仿真模型，通过仿真模拟分析了进口箱翻倒概率的相关性影响因素；建立了翻箱概率与翻箱落位后的二次翻箱量估计模型；基于翻箱量估计最小规则设计了集装箱堆场翻箱落位优化启发式算法，利用仿真实验对所提出的算法与OH算法和IH算法进行了比较分析，实验结果表明在求解较大规模问题时算法精度可优于上述两种算法15%以上.     

基于多目标规划的堆场空间分配问题研究

针对集装箱码头出口堆场的空间分配问题,建立了以最小化集卡总运输距离和最小化各箱区工作量的不平衡程度为目标的多目标规划模型,并提出一种改进的线性功效系数法,将模型化为单目标整数规划模型进行求解.通过实验将本文方法与码头现行的人工计划进行了比较,结果表明该方法是有效的,得到的堆场空间分配方案在两项指标上均比实际计划有明显的改善,而且具有良好的实用性和可靠性.     

交箱序列不确定下的堆场箱位分配及多场桥调度优化

集装箱码头堆场出口箱箱位分配和场桥调度对装船效率有重要影响.为了避免翻箱,从装船和预约信息的视角提出新的堆存策略,考虑场桥实际作业中的安全距离,以装船时场桥完成提箱任务总时间最短为目标,构建堆场箱位分配及多场桥调度集成优化模型.设计文化基因算法进行求解,在遗传进化过程中加入了变邻域搜索操作,增强了算法的局部搜索能力.通过实例验证了模型和算法的有效性,并对集卡预约时段长度和准确性进行了鲁棒性分析.研究成果有利于提高装船作业效率.     

考虑了交箱时间不确定性的场桥堆存作业优化

客户送箱时间的不确定性直接影响出口箱的场桥堆存作业效率和其在集装箱码头堆场的堆存状态,进而增加场桥作业移动距离以及后续装船过程中的翻箱作业量,降低码头作业效率.针对该问题通过马尔可夫链预测方法将随机交箱序列转化为广义交箱序列,在此基础上,结合集装箱港口作业实际,建立了以最小化预翻箱数量和场桥堆存作业移动距离为目标的场桥调度优化两阶段数学模型,并分别针对初始决策阶段和实时调度阶段设计了静态与动态求解算法.通过仿真算例,借助于与不同堆存策略的对比,显示了优化模型及算法的实用性与有效性,为场桥调度方案的实时生成提供决策支持.     

基于最优靠泊位置的泊位分配和子箱区指派联合计划

通常船舶的泊位分配计划受到船舶的最优靠泊位置影响,而最优位置主要由集装箱在堆场中的堆放位置确定。基于中转港班轮运输的研究背景,利用媒介参数——最优靠泊位置研究泊位分配和子箱区指派联合计划问题,致力于提高码头操作效率、降低码头作业总成本。模型求解过程中,将模型分解成两个子模型,利用两阶段算法即首先利用启发式算法产生基于优先级的初始解,然后结合双层规划(Bi-level Programming)思想求解,通过大型算例验证模型和算法,结果表明本研究的对降低码头总成本具有重要的现实经济意义。     

基于堆场混合堆存的集装箱码头装船顺序优化模型

为提高集装箱码头同贝同步装卸中岸桥与场桥作业效率,降低集卡空驶,提出了一种新的码头堆场堆存方法,即进出口集装箱混合堆存策略.以最小化场桥装卸作业的移动时间及翻箱时间为目标,建立出口集装箱装船顺序优化模型,通过优化出口集装箱装船顺序,增加场桥双循环次数,提高岸桥作业效率.设计了求解模型的启发式算法,并利用算例验证了模型和算法的有效性,分析了不同堆场布局的影响.结果表明,混合堆存策略能有效提高场桥的作业效率,本文构建的模型为提高岸桥同贝同步装卸效率提供了依据.     

随机模拟在煤码头装卸系统设计中的应用

将码头营运过程中的各个作业环节,作为一个系统,用计算机模拟方法进行计算,求出所关心的数量指标,这对于码头的工程设计和运行管理,都是重要的。近年来,我们在几个大型煤炭出口码头的设计任务中,进行了模拟计算研究,为合理确定港口的建设规模发挥了一定的作用。 一、问题概述     

考虑倒箱的混堆装船箱区内场桥调度优化

在混堆装船箱区中,提箱外集卡抵达时序的随机性增加了装船过程中的倒箱作业量,增大了堆场中场桥调度的难度,降低了堆场作业效率.针对该问题,重点考虑了内外集卡不同的优先级别、作业截止时刻和作业过程中倒箱量的影响,建立了以港方费用、作业过程中倒箱量两者最小为双目标的混堆装船箱区多场桥调度的数学模型.提出了一个带有滚动时域的启发式求解算法,并且为求解单个时域对应的子调度问题,设计了一个带有解空间切割功能并嵌入倒箱策略的遗传算法.通过仿真算例,验证了优化模型及算法的实用性与有效性.本文可以为实时的场桥调度提供决策支持.     

堆区混贝的堆场场吊调度模型与算法

为提高集装箱码头堆场场吊作业效率,研究了堆场单堆区混贝条件下的场吊调度问题.在单堆区内集装箱混贝堆放的前提下,提出了堆场场吊装卸作业时间窗约束、作业次序依赖的设备调整时间及堆场空间约束等,并在此基础上建立了整数规划模型.针对这一模型设计了改进禁忌搜索算法对问题进行求解.最后通过数值实验表明改进后的算法在对大规模问题求解时具有良好的效果,且算法效率较高.     

海铁联运中心站堆场箱位指派优化

海铁联运中心站堆场的箱位指派策略直接影响着中心站堆场的作业效率.本文研究中心站装卸作业过程中的箱位指派问题,以堆场压箱量最小为目标,建立动态箱位指派模型,优化集装箱在堆场的位置.基于指派问题自身的特点设计了启发式算法进行优化,将优化指派策略与堆场现有的最矮指派策略进行比较,通过对不同情况的算例进行求解,表明优化指派策略优于最矮指派策略.验证了模型的可行性和算法的有效性,并分析了作业箱规模、贝位大小、班列和集卡到达频率这三个影响因子对优化效果的影响,为中心站堆场提供决策支持.     

An ant colony algorithm for yard truck scheduling and yard location assignment problems with precedence constraints

This paper examines the yard truck scheduling,the yard location assignment for discharging containers,and the quay crane scheduling in container terminals.Taking into account the practical situation,we paid special attention to the loading and discharging precedence relationships between containers in the quay crane operations.A Mixed Integer Program(MIP) model is constructed,and a two-stage heuristic algorithm is proposed.In the first stage an Ant Colony Optimization(ACO) algorithm is employed to generate the yard location assignment for discharging containers.In the second stage,the integration of the yard truck scheduling and the quay crane scheduling is a flexible job shop problem,and an efficient greedy algorithm and a local search algorithm are proposed. Extensive numerical experiments are conducted to test the performance of the proposed algorithms.     

面向干支线船舶衔接的集装箱码头泊位分配模型

针对集装箱枢纽港干支线船舶的中转作业,提出了一种新的中转作业模式,即部分中转集装箱不经过堆场堆存,直接在干线船和支线船之间中转.从平衡船舶的延误成本、集卡与场桥作业成本的角度建立基于干支线衔接的泊位分配模型,优化干支线船舶泊位分配计划以及衔接计划.设计求解模型的启发式算法,并对模型与算法的有效性进行了验证.结果表明:基于新装卸模式的泊位分配方法可以降低中转作业的总成本,提高干支线船舶的衔接效率,对提高集装箱枢纽港的竞争力具有重要意义.     

应对紧急附加订单的汽车滚装堆场车位合并分配优化

利用汽车滚装码头可对车辆流通过程中的时间及空间加以压缩的属性,解决整车供应链系统中市场紧急需求问题.将汽车滚装堆场作为紧急附加订单与原计划订单进行合并的响应点,通过建立0-1整数规划模型,使两类订单中所有类型的汽车均达到集聚分配的状态,为集中高效装载提供必要条件.构建了车位合并分配算法获得问题的较优初始可行解,进而与吸引度搜索算法相融合,获得最优或次优的堆场车位合并分配方案.与分支定界方法及有序车位合并分配方式对比的数值实验证明了算法的优越性.实际应用实验,进一步验证了启发式算法求解大规模算例的高效性.