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[期刊] 运筹与管理
[作者]
范厚明 孔靓 岳丽君
为降低送箱集卡到场的不确定性对出口箱堆存和装船效率的影响,以最小化堆场进出场作业系统总作业时间为上层模型的目标,以最小化同一批入场出口箱的堆存时间下层模型的目标,构建了双层混合整数规划模型为进出场的出口箱分配箱位并优化场桥调度。设计改进的遗传模拟退火算法求解上层模型可得出口箱箱位分配方案,求解下层模型可得预翻箱和场桥调度方案,通过不断平衡上下层最优解使堆场堆存和装船作业效率最优。通过数值实验验证了算法和调度策略有效性,研究结果可丰富集装箱码头运营系统优化理论,为提高出口箱堆场作业效率提供决策参考。
关键词：
箱位分配 场桥调度 遗传模拟退火算法
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
郑斯斯 沙金
集装箱码头的箱位分配是提高资源利用率和运作效率的关键因素，不合理的箱位分配会导致二次翻箱，因此，协同优化研究箱位分配与翻箱问题对集装箱码头提升效率具有重要意义。在该研究背景下，以最小化箱位选择过程的翻箱数量和龙门吊移动距离为目标，构建了多目标整数规划模型。由于该问题具有NP-Complete性质，提出了融入实践经验元素的调度策略，对集装箱的分配方案和阻塞箱的落箱位置进行多次筛选，并设计了集装箱综合调度的路径优化算法（path optimum algorithm， POA）。研究结果表明：考虑集装箱同步进场和离场能有效减少不合理的箱位分配导致的二次翻箱，从而有效提高了堆场的作业效率，进而为集装箱港口运营商进行港口资源的调配与优化提供决策参考的理论依据。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
郑红星 段爽 孙丛
在集装箱码头的进口箱堆场中,码头预约机制、待提箱的实时位置和场桥作业调度方案是制约堆场作业效率和堵塞情况的关键。为缓解进口箱堆场的拥塞情况并提高作业效率,在固定的预约时段内,考虑实时压箱量最少的翻箱规则,兼顾场桥间不可跨越和保持安全间距等现实约束,以场桥最长完工时间最小为目标,构建数学优化模型,设计了嵌入修复算子的改进遗传算法用于求解;通过算例实验验证了算法的有效性和方案的优越性,可为堆场实际作业提供决策参考。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
丁一 杨旭泽
为改善堆场作业效率，提出考虑堆场翻箱位规则的集装箱预翻箱作业优化模型并使用动态加权A星算法进行求解，进而确定满足作业规则限制的最优移动序列。基于集装箱装船过程的预翻箱作业，将预翻箱作业过程的贝位布局抽象为A星算法的状态节点，以错误堆叠箱和翻箱迭代深度计算总成本函数，引入动态加权因子控制翻箱迭代方向，提出新颖的搜索分支规则选择有效分支进行搜索。通过上海港码头和相关文献的算例进行实验，结果表明，设计的动态加权启发式函数能够有效改善寻优过程中跳出局部最优解的能力，验证了考虑堆场运作规则-翻箱位规则的算法有效性和稳定性。研究成果能够普遍适用于作业工艺和贝位布局不同的集装箱码头预翻箱作业，能够为堆场运作优化提供决策参考。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
余明珠 梁卓斌 金波
在集装箱码头堆场中，出口集装箱的箱位分配直接影响集装箱的装船效率以及船舶的在港停留时间。研究主要探讨自动化集装箱码头出口集装箱的箱位分配问题，并将船舶靠泊随机性和出口集装箱集港顺序综合考虑到整数规划模型中。针对模型的特点，设计了基于仿真优化思想的启发式算法求得集装箱贝位分配量，并提出“长途箱压短途箱”的贝内具体落位策略。多组实验结果表明，提出的基于仿真的遗传算法能够有效解决自动化集装箱码头出口箱的箱位分配问题。通过多组算例对比实验发现贝位平均翻箱次数和箱区间作业不平衡度随集装箱数量增加而增加，且“长途箱压短途箱”堆存策略能有效减少未来取箱的翻箱次数。研究结果为智能港口、全自动化集装箱码头的运营提供了思路和方向，有助于实现集装箱码头各子系统一体化效率的提升。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
张艳伟 姜旎旎 计三有
基于垂岸式自动化集装箱码头不同装船周期出口集装箱堆场多贝位混合堆存、场桥大车在贝位间频繁移动取箱装船特点，考虑装船发箱时场桥移动等操作时间及翻箱取箱次数对出口箱装船效率和连续性影响，建立多贝位出口箱装船堆场翻箱模型，提出两阶段贪婪禁忌搜索算法，将翻箱规则嵌入算法中，有效限制算法时间和解空间增长速度。通过算例，将提出的翻箱规则与现有常见翻箱规则进行对比，验证模型及算法的有效性与实用性。结果表明，提出的模型和算法可以在合理的求解时间内输出较优的翻箱方案，减少装船时场桥发箱作业时间，提高装船作业效率。
[期刊] 工业工程
[作者]
周鹏飞 李丕安
集装箱码头堆场出口箱箱位分配是翻箱率和装船效率的关键。为合理分配堆场出口箱箱位,考虑集装箱进出场时间的随机不确定性,建立了出口箱位随机双层规划模型,分别优化堆场预期翻箱量和龙门吊取箱时的行车成本。根据双层规划模型分别优选堆场贝和栈的特点及较优解特征,设计了求解模型的启发式算法。实验结果表明,上述方法能有效地利用集装箱不确定进出场信息改善堆场箱位分配的合理性,提高作业效率。
[期刊] 物流技术
[作者]
朱明明 于越 唐丽敏 计明军
针对冷藏集装箱堆场的作业特点，以堆场翻箱成本、提放箱成本、堆高机移动成本和外集卡延误成本之和最小为目标，构建了预检完毕箱进场和提箱作业协同优化模型，并设计了两阶段箱位分配启发式算法。算例分析表明，设计的启发式算法较堆场现行方法可以有效降低翻箱次数和堆场作业成本，可为堆场资源调配提供参考。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
叶军 陈璐
对集装箱码头上出口箱的装载作业调度控制直接影响码头的整体运营效率。研究了多台场吊的装载作业序列调度问题,同时考虑场吊在不同箱区之间的转场和在单个箱区内的作业序列调度。提出了一个混合整数规划模型对问题进行建模,并定义了场吊作业时的碰撞和跨越干涉约束。该问题为NP-hard问题,因此开发设计了遗传算法对问题进行求解,并提出了一个问题低界求解算法对遗传算法进行评价。实验研究证明算法能有效地解决该问题。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
叶军 陈璐
对集装箱码头上出口箱的装载作业调度控制直接影响码头的整体运营效率。研究了多台场吊的装载作业序列调度问题,同时考虑场吊在不同箱区之间的转场和在单个箱区内的作业序列调度。提出了一个混合整数规划模型对问题进行建模,并定义了场吊作业时的碰撞和跨越干涉约束。该问题为NP-hard问题,因此开发设计了遗传算法对问题进行求解,并提出了一个问题低界求解算法对遗传算法进行评价。实验研究证明算法能有效地解决该问题。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
王丹 李丹阳 赵利昕 徐卉 黄肖玲 范厚明
在对集装箱码头的核心作业过程进行分析的基础上，建立了基于船舶在港延迟时间最小和多种污染气体排放最少的泊位-岸桥-集卡的集成调度优化模型，并设计了一种基于量子局部搜索的非支配排序遗传算法(QNSGA-II)。最后以某港口为例进行了实证分析，并将QNSGA-II算法与非支配排序算法(NSGA-II)和多目标粒子群优化算法(MOPSO)进行了比较。结果表明：QNSGA-II算法在帕累托边界的完整性、分布均匀性和收敛性方面均得到了显著提高；其次，港口区域产生的污染物排放量与延迟时间之间存在负相关关系，如果港口盲目追求高服务效率，将导致港口地区污染物排放量的大量增加。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
郑斯斯 王爱虎
集装箱翻箱问题(CRP)可描述为在集装箱堆场现有堆垛状态和提箱序列确定情况下,以最少的翻箱数量提取出堆场箱区内所有集装箱;CRP是一个NP-hard问题。为此构建双层目标规划模型,提出嵌套翻箱规则的路径规划算法(POA),以期减少解空间大小,从而在更短的CPU运行时间内得到CRP的最优解。数值实验结果表明,POA在翻箱数量及运行时间上均优于多数算法,有效提高集装箱码头堆场作业效率,更适用于求解集装箱码头翻箱作业优化问题。
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
郑斯斯 王爱虎
集装箱翻箱问题(CRP)可描述为在集装箱堆场现有堆垛状态和提箱序列确定情况下,以最少的翻箱数量提取出堆场箱区内所有集装箱;CRP是一个NP-hard问题。为此构建双层目标规划模型,提出嵌套翻箱规则的路径规划算法(POA),以期减少解空间大小,从而在更短的CPU运行时间内得到CRP的最优解。数值实验结果表明,POA在翻箱数量及运行时间上均优于多数算法,有效提高集装箱码头堆场作业效率,更适用于求解集装箱码头翻箱作业优化问题。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
冯媛君 曾庆成 李厚源 杨忠振
针对集装箱码头提箱作业过程中,由于外集卡的提箱顺序与目标箱在堆场的堆存位置不匹配导致大量翻箱这一难题,以码头的作业成本和外集卡的延误成本之和最小为目标,建立堆场翻箱与外集卡提箱顺序同步优化模型,优化外集卡的提箱顺序、龙门吊的任务分配以及翻箱方案。设计基于动态规划的启发式算法求解模型,并利用算例对模型与算法的有效性进行了验证。结果表明:与目前码头普遍采用的提箱方式相比,通过调整外集卡提箱顺序并同时优化翻箱方案以及龙门吊的任务分配可以降低堆场翻箱率,减少龙门吊的移动成本,从而节省提箱作业的总成本。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
冯媛君 曾庆成 李厚源 杨忠振
针对集装箱码头提箱作业过程中,由于外集卡的提箱顺序与目标箱在堆场的堆存位置不匹配导致大量翻箱这一难题,以码头的作业成本和外集卡的延误成本之和最小为目标,建立堆场翻箱与外集卡提箱顺序同步优化模型,优化外集卡的提箱顺序、龙门吊的任务分配以及翻箱方案。设计基于动态规划的启发式算法求解模型,并利用算例对模型与算法的有效性进行了验证。结果表明:与目前码头普遍采用的提箱方式相比,通过调整外集卡提箱顺序并同时优化翻箱方案以及龙门吊的任务分配可以降低堆场翻箱率,减少龙门吊的移动成本,从而节省提箱作业的总成本。
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