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[期刊] 物流技术
[作者]
王怀奇 咸富山 牟爽
合理调度岸桥以保障装卸过程中船舶稳性是集装箱码头安全生产的客观要求。针对岸桥调度问题,提出集装箱装卸作业对船舶稳性的影响机理,考虑船舶稳性要求、岸桥不可跨越、岸桥间安全距离和集装箱组优先级等约束,以最小化装卸完工时间为目标构建混合整数规划模型,并设计遗传算法求解该模型。对比不同规模算例,结果表明相较于不考虑船舶稳性的调度方案,所得结果可提高至少82.5%的稳定度。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
范志强 乐美龙 包节
针对集装箱港口岸桥调度过程中,岸桥具有作业效率差异的特点,将其视为同类平行机调度问题,同时结合岸桥作业不可相互穿越与安全距离等特有约束,建立了更加符合实际的岸桥作业调度混合整数规划模型,其优化目标是最小化装卸作业的最大完工时间。针对问题的NP-hard特性,设计了求解模型的遗传算法,对算法搜索空间进行了讨论,并推导了问题的下界。最后,通过实验算例验证了模型与算法的有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
范志强
分析了以箱组为任务对象QCSP与以整贝为任务对象QCSP的异同,指出前者更能均衡各岸桥作业负荷,并减少船舶装卸作业时间。考虑到岸桥具有作业效率差异的特点,将其视为同类平行机调度问题,同时结合任务优先约束、岸桥作业不可相互穿越与安全距离等特有约束,建立了更加符合实际的以箱组为任务对象的岸桥作业调度混合整数规划模型,其优化目标是最小化装卸作业的makespan。针对模型求解的复杂度,设计了一种遗传算法,对算法搜索空间进行了讨论,并推导了问题的低界。实验算例表明所建立的模型能够反映岸桥作业调度过程中作业效率差异及任务优先约束现象,其算法能够在允许的运算时间内获得稳定的满意解,并且优化结果要全面优于以...
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
孙清臣 曲林迟
针对当前集装箱码头采用的双循环集卡操作策略,对码头岸边集装箱起重机(岸桥)和集装箱卡车(集卡)多船作业的联合优化问题进行研究.使用运筹学线性规划方法,建立岸桥和集卡联合优化混合整数规划模型.设计数学仿真算例,对比双循环操作策略之于单循环操作策略的优劣势.对模型的灵敏度进行了分析,验证了不同场景下模型的结果.实验结果表明,相对单循环操作策略,双循环操作策略平均能减少20%的装卸作业时间,减少集卡空载率,说明本文建立的优化模型能够较好地处理双循环操作策略下码头岸桥和集卡多船作业的联合优化问题.
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
张思 吕梦晴 代剑环 李亚萍
在集装箱码头岸桥调度计划中，船舶容量、到达时间、设备功能和天气条件的变化均会造成很大的不确定性。为在不同条件下保持港口的服务水平，港口运营者需要制定稳健的调度表。针对操作时间不确定性条件下的岸桥调度优化问题，提出以最小化完工时间为目标函数、同时决策岸桥调度方案的方法，建立混合整数随机规划模型。为提高计算效率并评价算法的适用性，采用粒子群算法和禁忌搜索算法对模型进行求解，并利用算例对模型与算法的有效性进行验证。算法对比数值实验表明，两种算法均适用于中小规模下的随机优化问题，而粒子群算法更适用于大规模随机优化问题。
[期刊] 工业工程
[作者]
萧理阳 徐嘉晨 孙鹏 郑航晓
随着海运需求的日益增加，国内外港口频繁出现拥堵问题，这给海运行业造成巨大的经济损失。现实中港口在面对繁忙的进出船舶时需要提前对船进行调度规划。船舶调度问题不仅需要考虑港口的客观条件和引航员等因素，还需要考虑船舶调度计划的随机性，避免在港内作业环节的不确定情况。基于考虑不确定靠港作业时间的船舶调度问题，本文构建两阶段随机规划模型，采用一种结合平均抽样近似方法和自适应大规模邻域搜索的算法对模型进行求解，并设计一个根据航道顺序和引航员排班顺序自动生成最优时间表的内部程序，辅助解决在此过程中模型的综合航道容量、引航员交通工具变动和船舶出港时间变动等状态下的求解难题。之后，通过数值试验证明本文构建的算法在速度和精度上皆优于CPLEX求解器，在解决较大规模算例时有一定的现实意义。同时，本文对平均抽样近似方法的样本参数和不确定靠港时间系数进行数据实验，证明了所提出模型和算法的合理性与实际应用价值。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
郑红星 刘保利 邓春远 冯盼盼
为提高单向航道散货港口的泊位利用率,研究多港池的散货港口船舶调度优化问题。考虑船舶间需保持安全航行距离、进出港时段交替条件和成簇进出港规则等现实约束,以进港船舶总等待时间最小为目标,构建了混合整数线性规划模型。基于问题的特点,设计了启发式规则与模拟退火算法相结合的混合算法进行求解。在数值实验中分别将该算法的结果同下界值和两种现实调度方案对比。结果表明,运用混合算法求解的结果与下界值的平均相对偏差为5. 28%,较两种现实调度方案的目标值优化率提升显著,且平均泊位优化率分别为6. 74%和4. 71%,验证了方案及算法的有效性。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
宋云婷
为了达到在保证船舶按计划完成装卸作业的前提下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，采用该方法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。
关键词：
集装箱码头 泊位 岸桥 优化
[期刊] 运筹与管理
[作者]
宋云婷 王诺 吴暖
针对集装箱班轮根据船期表按计划到离港的运行规律以及港口企业追求低运营成本的需求,本文以集装箱班轮按计划离港保证率最大和码头作业成本最低为目标,构建了泊位及岸桥协同调度多目标优化模型;设计了叠加式局部搜索算法,将其嵌入到带精英策略的非支配排序遗传算法中,经过相互交叉反馈运算,得到Pareto非劣解;采用"性价比"的概念和量化方法,选择出对港口和船公司的利益偏向最小的实施方案,解决了在Pareto解集中寻优的问题。最后,以大连港集装箱码头的生产实际为例,验证了上述优化模型及算法的合理性和有效性。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
孟祥乾 吴建军 朱清华 胡甚平 朱鎏
为了量化研究风浪因素对航行船舶横摇风险的影响,提出了一种面向航行环境的船舶稳性安全分析方法。基于Kriging插值与自适应加权平均方法,建立了海上丝绸之路航线风浪环境数据处理框架。结合历时22 a的海区气象资料,绘制了海上丝绸之路关键水域的船舶航行风险图,通过风浪环境要素对船舶横倾影响的定量分析,提出了评估船舶稳性安全的横倾风险指数。基于对典型船舶倾覆事故案例的分析模型重构,揭示了外部风浪环境对船舶稳性安全的影响。进一步开展同类货物运输案例的对照分析,发现了船舶内部环境对船舶稳性安全的影响,验证了船舶属性和货物性态在保证船舶稳性安全中的重要作用。船载货物性态的稳定性与船舶航行环境同等重要,应纳入船舶稳性安全影响体系。该研究对于建立以船舶航行安全为核心的海上丝绸之路航线交通韧性治理体系具有参考价值。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
郑红星 尹昊 曹红雷 石岳
泊位和岸桥是集装箱港口最紧缺的资源,二者的调度问题存在很强的内在关联。针对大型船需乘潮进出港的离散型泊位,为提高集装箱码头运作效率和客户满意度,将泊位分配、岸桥指派和岸桥调度集成为一体。首先,考虑潮汐的影响以及岸桥作业中可动态调度的现实,以计划期内所有抵港船舶的岸桥作业成本和滞期成本之和最少为目标,建立一个混合整数规划模型,然后设计了一个嵌入启发式规则的遗传算法对其进行求解。最后,算例结果中给出了每艘船舶在确切时刻对应的具体岸桥和每个岸桥的动态作业时间窗,并通过与单独优化的方案对比,验证了集成方案的有效性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
郑红星 尹昊 曹红雷 石岳
泊位和岸桥是集装箱港口最紧缺的资源,二者的调度问题存在很强的内在关联。针对大型船需乘潮进出港的离散型泊位,为提高集装箱码头运作效率和客户满意度,将泊位分配、岸桥指派和岸桥调度集成为一体。首先,考虑潮汐的影响以及岸桥作业中可动态调度的现实,以计划期内所有抵港船舶的岸桥作业成本和滞期成本之和最少为目标,建立一个混合整数规划模型,然后设计了一个嵌入启发式规则的遗传算法对其进行求解。最后,算例结果中给出了每艘船舶在确切时刻对应的具体岸桥和每个岸桥的动态作业时间窗,并通过与单独优化的方案对比,验证了集成方案的有效性
[期刊] 工业工程
[作者]
朱辉 杨立乾 赵金楼
为有效解决船舶分段的空间调度问题,提出了一种基于优先规则的求解算法。首先利用优先规则和禁忌搜索算法产生可行的分段调度序列,再采用一种启发式定位策略——最下最左填满策略对产生的调度序列进行解码,以评估调度序列的优劣。算法不断迭代,最终可得到近似最优解。对船厂的实际生产数据进行了实证分析,并与现有的算法进行了对比,验证了所提出的算法在空间调度问题上的有效性和优越性。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
计明军 张开放 祝慧灵 张燕
随着航运市场的竞争不断加剧和集装箱船舶大型化的发展,越来越多的航运企业选择轴-辐式航运网络模式。支线船舶调度问题作为轴-辐式航运网络的重要组成部分受到研究者的高度关注。本文研究了可变航速和经济航速两种情境下的支线船舶调度问题,同时考虑枢纽港和喂给港的取送箱时间窗限制,以航运企业运营成本最小化为目标函数建立非线性混合整数规划模型。首先使用专业的规划求解器进行小规模算例的求解,验证了模型的准确性。同时运用改进的遗传算法对大规模支线船舶优化调度模型进行求解。为了提高求解效果,进一步设计了多智能体进化算法进行求解。数值结果表明,可变航速的运营成本低于经济航速的运营成本;在算法效率方面,改进遗传算法收敛速度较快,多智能体进化算法则可以提高求解精度。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
范丽先 王行苑 尹静波
港口调度优化问题分为离散的泊位分配和时变的岸桥调度问题,并构建泊位-岸桥联合调度优化模型。对于到港船舶泊位分配问题,提出靠泊优先权概念,并以此作为基因编码基础。岸桥分配中提出岸桥调度的公平分配原则,使得岸桥分配存在初始分配和最终分配。为解决非线性混合整数规划模型,改进了遗传算法,模型目标是使所有船舶在港总时间最小。实验算例验证了算法设计的优越性。
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