港口集装箱装卸工艺系统仿真优化研究

运用仿真优化方法对集装箱港口装卸工艺问题进行了研究.首先.根据系统作业中存在的不确定性、随机性等活动行为,建立了仿真模型的约束条件和目标函数以及装卸工艺系统的数学模型;其次,在满足系统作业要求的前提下最小化装卸工艺的配置及运营费用,建立了装卸工艺系统的优化模型,并运用仿真优化工具Tabu算法对建立的优化模型进行求解.某港口实际运行数据验证了模型的正确性及方法的可靠性.     

无线通信系统在集装箱堆场的应用

为了实现集装箱堆场装卸作业的自动化管理,有效地组织集装箱的装卸、发送工作,采用无线局域网数据通信系统,充分利用中心基站的设备资源,实现现场作业与计算机信息的同步。利用无线通信系统来解决通信问题是港口集装箱业务数字化非常实用、有效的方法,是集装箱信息管理系统不可分割的一部分。     

基于实时车货信息的港-公调度优化模型

为了解决港区内存在的进出车辆拥挤、货物周转时间长、甚至延误顾客要求到货时间等问题,将港口系统和公路运输系统综合起来进行整体调度优化研究.通过分析港口每艘货船靠港和离港的装卸作业过程,采用线性规划的方法,建立包含港口、公路货运场站和目的地的港-公调度优化模型.该模型在满足港口和所有目的地货物需求的前提下,根据港-公系统信息平台提供的实时车货信息,求解出作业时间最短的公路货运车辆调度方案,这里作业时间既包括装卸车作业时间又包括车辆行程时间.对于每次港口装卸船作业,港-公调度优化模型均能为货运车辆在港口、货物场站和目的地之间提供最优运输路线,从而节省装卸作业时间,提高港-公系统的作业效率.     

一种新型自动化集装箱码头工艺布局仿真

通过仿真建模研究了双轨轮小车回字形布置自动化集装箱码头的工艺布局.设计新工艺系统的不同岸桥配置、堆场布局、低架行车配置的25种工况,分别构建仿真模型,分析不同工况下码头作业指标(岸桥装卸效率等)影响规律.仿真结果表明,岸桥增配可减少船舶平均服务时间8%,堆场纵深和宽度布局可影响岸桥效率5%,低架行车增配可缩短外集卡排队,提高堆场通过能力6%.所建仿真模型可分析新型概念工艺系统性能,双轨轮小车回字形布置自动化集装箱码头工艺布局优选有助于提高其性能指标,如堆场区宽度取1~2箱位,低架行车配5~6台为宜.     

随机服务系统的计算机模拟及其应用

本文论述了计算机模拟在随机服务系统中的应用原理及方法,并介绍了用于港口排队服务系统的计算机模拟程序。最后根据某港实际统计资料进行模拟实验,得出港口最优装卸能力及泊位利用率,为港口管理的决策提供了科学依据。     

基于排队论的服务区加油区合理用地规模计算

为满足当前高速公路各类型车辆加油需求,解决各类型车辆等待加油时间过长等问题。选取主线驶入量、不同车型加油率及不同车型加油周转率等参数,基于排队论建立了加油区排队系统模型,确定了其系统在平稳分布下加油车辆平均逗留时间、服务强度及平均排队加油车辆数均值之间的关系;考虑排队车辆容忍等待时间少于加油车辆平均逗留时间的条件约束,通过对排队车辆调查,进而得出加油区合理用地规模。以大广高速衡大段威县服务区为例,计算得出加油区的用地量。结果表明:考虑不同车型加油率的加油区用地规模计算能有效协调并减少各类车型等待加油时间。     

基于差分进化算法的自动化集装箱码头AGV调度问题

[目的]自动化集装箱码头的水平运输作业是影响港口物流效率的关键环节,通过优化自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)的任务分配,减少装卸作业的时间,提高港口生产效率.[方法]在同时考虑集装箱装卸作业的基础上,就AGV调度问题建立混合整数规划(MIP)模型,优化目标为极小化岸桥完工时间.考虑到该问题具有NP困难性,设计了离散差分进化(DDE)算法进行近似求解.[结果]通过数值仿真验证了MIP模型和DDE算法的有效性.[结论]结果表明上述模型和算法可以为自动化集装箱码头的装卸作业提供帮助.     

钢铁企业生产与运输费用协调调度问题

针对钢铁企业生产前存在不可忽略运输的实际,研究了生产与生产前运输费用协调调度问题.由于钢铁企业被调度的工件体积较大及加工前不能等待太长的时间,因此运输车辆的容量及工件在机器前的缓冲等待时间有限制.考虑的机器环境为单机环境,单机前有无限的缓冲空间,运输车辆数目无限,调度的目标函数为传统的调度函数加上运输费用.对于不同的目标函数,证明了工件在单机加工前缓冲等待时间有限制的调度问题是强NP难的,对于运输车辆有容量限制问题的可解情况给出了多项式时间算法.     

集装箱港口装卸作业设备集成调度

为提高集装箱港口的装卸效率,采用混合Flow Shop调度理论,将集装箱任务的装卸过程看作岸桥装卸、集卡运输和场桥装卸的三阶段混合Flow Shop调度问题,建立装卸任务完工时间最小化为目标的集成调度混合整数规划模型.使用矩阵编码方式的遗传算法对模型和算例进行求解,结果表明:集成调度方法比岸桥、集卡、场桥协调调度方法更具有现实意义,通过扩大任务规模,遗传算法求解结果与模型下界进行比较,当集装箱任务规模在100个以上时,求解结果与模型下界之间差距都在5%以内,证明了算法有效性.     

集装箱码头泊位生产运作优化模型

为提高集装箱码头泊位各类设备配置在生产运作中的衔接效率,研究了在装卸岸桥-搬运集卡-堆场吊桥作业系统下的设备优化配置问题.以时间为度量,综合考虑泊位作业收益最大和各类设备的闲置成本与运行费用整体最低确定设备配置数量,并运用数学分析的方法构建了描述集装箱码头泊位生产运作的非线性整数优化模型.实例验证该优化模型对于描述集装箱码头泊位的实际生产运作情况具有很好的实用性和合理性.     

长江外贸集装箱运量预测和码头装卸工艺优选

本文利用新陈代谢ＧＭ（１，１）模型、二次指数滑动平均法、计量经济学模型３种预测模型对上海港进行了外贸集装箱吞吐量的预测，并结合考虑长江各主要港口在共同航线上的运量分配及航线运量占该港吞吐量的比重，对各港口进行了外贸集装箱吞吐量和主要航线运量预测。然后，运用多目标决策理论中的线性分配法与层次分析法，分析了不同运量水平下港口装卸工艺系统的优选问题，并利用外贸集装箱的预测结果，得到了这些港口装卸工艺的优     

基于成本价值的深圳港集装箱水上“巴士”经济性分析

针对深圳港集装箱水上“巴士”的发展问题,首先分别测算华南地区集装箱出口各路径的运输成本、时间、服务水平及三项成本价值量,并以此为依据分析深圳港水上“巴士”航线的经济性;进而分析集装箱运输需求量及运价的变化对水上“巴士”航线经济性的影响,确定各路径经济性的平衡点;最后提出完善深圳港水上“巴士”的对策建议.研究结果对货主选择路径、航运公司运营及港口可持续发展具有现实参考价值.     

基于改进蚁群算法的集装箱装卸顺序优化研究

为缩短船舶在港时间,提高码头的作业效率,应用改进蚁群算法对集装箱装卸顺序的组合优化问题进行求解。首先结合柔性作业车间调度理论与集装箱装卸过程中船舶和岸桥的实际情形,建立集装箱装卸顺序调度模型;然后针对基本蚁群算法易出现早熟现象和收敛速度慢等问题,通过动态的改变信息素的挥发度与信息素强度,同时按照改进的信息素更新策略更新各路径的信息素,从而跳出局部最优;最后运用C#.NET语言对基于改进蚁群算法的集装箱装卸顺序问题进行仿真与步骤分析,验证了改进蚁群算法的有效性。实践证明,改进后的蚁群算法基本上克服了传统算法自身的不足,能够对集装箱装卸顺序优化,缩短作业时间。     

基于装卸协同作业的集装箱码头集卡调度及配置优化

为研究集装箱码头集卡线路优化问题,在待装集装箱船舶与待卸集装箱船舶同时作业情况下,研究集卡的运输路径,建立集卡行驶路径最短的优化模型,并对优化模型进行数值试验,在合理时间内获得了最优结果.在此基础上以岸桥等待时间最短估算作业需要配备的最佳集卡数量.该模型和方法为码头集卡线路优化问题提供了决策支持.     

带缓存区的集装箱港口岸边装卸工艺仿真分析

经过对传统装卸工艺流程的分析,考虑各种新型设备并结合集装箱港口布局,研究一种带有缓存区的新型岸边装卸工艺流程.在港口前沿增加了集装箱缓存区,并且应用计算机仿真软件Plant Simulation对装卸工艺进行仿真研究.在已知集卡数量和任务量条件下,以所有任务总的完成时间最小化为目标,使用PlantSimulation中的遗传算法工具寻找最优的缓存区数量.从而得到更合理和具体的新型装卸工艺.实验结果表明带缓存区的集装箱装卸工艺能够提高桥吊的利用率,也便于桥吊进行边装边卸工作,同时缩短了集卡的等待时间,方便了港口进行调度.     

基于外部转运式的货运空铁联运衔接方案设计

在高附加值、高时效性要求的货物日益激增的需求驱动下,航空货运和高铁货运联运常态化趋势逐渐显现。在运输方式转换中,衔接环节一定程度上影响着联运货物的运输成本和运输效率,为进一步优化空铁联运方案,本文提出了基于“全货机+高铁货运专列”联运外部转运衔接模式,构建货运空铁联运衔接模型,设计货运空铁时刻表衔接方案及摆渡车调度方案,并设计遗传算法对模型进行求解,并进一步分析衔接成本及衔接时间。以某日虹桥机场T2航站楼和上海虹桥高铁站的部分实际时刻表数据为例,得到一个货运空铁联运衔接方案。对该方案进行仿真,结果表明：需设置3辆摆渡车在空铁之间完成货物的衔接作业,此时各摆渡车的工作量得到合理分配,且每批货物的衔接成本最小;在货运空铁联运总成本中,衔接成本占20%左右,且货运空铁联运在长途运输中成本优势更为明显;装卸货效率是影响货运空铁联运衔接时间的关键因素。从而为未来长途货运空铁联运运营提供参考。     

A Decision Support Method for Truck Scheduling and Storage Allocation Problem at Container

Truck scheduling and storage allocation, as two separate subproblems in port operations, have been deeply studied in past decades. However, from the operational point of view, they are highly interdependent. Storage allocation for import containers has to balance the travel time and queuing time of each container in yard. This paper proposed an integer programming model handling these two problems as a whole. The objective of this model is to reduce congestion and waiting time of container trucks in the terminal so as to decrease the makespan of discharging containers. Due to the inherent complexity of the prob-lem, a genetic algorithm and a greedy heuristic algorithm are designed to attain near optimal solutions. It shows that the heuristic algorithm can achieve the optimal solution for small-scale problems. The solutions of small-and large-scale problems obtained from the heuristic algorithm are better than those from the genetic algorithm.     

在改革创新中完成大秦线1.5亿t运量任务

通过建设装车基地、开行10000t列车和组合列车、扩编增载、压缩中停时间、构建货运专线、规范生产布局、提高接卸能力、创新调度组织模式、加强车辆管理等措施，大同分局实现了大秦线2004年1．5亿t运量的任务，并为2005年大秦线实现2亿‘运量奠定了良好的基础。     

港口道路堆场水泥混凝土铺面荷载应力计算

针对港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构的荷载应力计算问题,将其上作用的流动机械荷载、集装箱荷载简化为单轮(单箱脚)荷载、单轴(单列箱)荷载和多轴(多列箱)荷载等图式,采用不等平面尺寸双层板力学模型,提出了港口道路、堆场水泥混凝土铺面面板和基层荷载应力计算的一般式,分析了旁侧轮、旁侧轴、单列及多列箱、板平面尺寸、基层超宽以及接缝传荷等因素对面板和基层荷载应力的影响规律,比较了有限元结果和公式荷载应力的一致性和精度,结果可用于港口道路、堆场水泥混凝土铺面结构荷载应力估算.     

基于协作能力约束的港口集卡调度优化策略

为提高集装箱船舶装卸过程中集卡和吊装设备同步作业效率,引入基于时间窗的冲突反馈机制。首先根据港口物流常规工作参数,结合港口物流成本计算方法,预先分配集装箱装卸任务,规划转移路线,然后在工作过程中实时监控集卡队列行驶位置,设计基于能力约束判断的资源协作模型,解决吊装作业溢出问题。为避免局部收敛,模型应用了改进的量子遗传进化算法进行求解。案例分析表明:资源协作能力约束下的集卡调度实施后,泊船停靠时间大大缩短,堆场通道堵塞现象大大减少。因此,通过协作能力约束分配港口物流资源可以在控制港口内部物流系统整体成本的基础上改善物流效率。