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[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] 运筹与管理  [作者] 曾庆成  赵孝峰  胡祥培  杨忠振  
针对集装箱码头作业中的不确定性因素,构建泊位计划的鲁棒优化模型与算法,目的是降低不确定性因素对集装箱码头作业系统的影响。首先,提出泊位计划鲁棒性度量指标,利用算例对各指标的效果进行分析。在此基础上,设计泊位计划鲁棒优化的两阶段优化算法。算法的第一阶段不考虑泊位计划的鲁棒性,以船舶总延误时间最小为目标;算法的第二阶段以所选择的鲁棒性指标最大为目标,以第一阶段获得的船舶总延误时间为约束条件,获得鲁棒调度方案。最后,研究作业资源(装卸桥数量)的变化对泊位计划鲁棒性的影响。算例分析表明,权重松弛量是有效的度量泊位计划鲁棒性的指标,两阶段算法可以有效解决泊位计划鲁棒优化问题。
[期刊] 工业工程与管理  [作者] 赵姣  叶然然  
针对集装箱码头岸吊、集卡和场吊的集成调度问题,在考虑岸吊之间不允许发生碰撞以及保证集装箱卸载的优先次序等约束的基础上,建立了混合整数线性规划模型,并设计了带有扰动策略的粒子群优化算法寻找该问题的近优解。针对岸吊、集卡和场吊在不同数量组合下的调度问题进行分析,说明合理设置各种设备数量以及对各种设备进行集成优化调度的必要性.将随机算例中的计算结果与CPLEX软件获得的最优解相比较验证算法的有效性。
[期刊] 物流技术  [作者] 张玲  王涛  
建立了一个集卡运输效率和能耗相协调的综合数学模型,设计了求解问题的优化算法,并通过算例对模型进行验证,证实了利用所建立的模型和算法可以在有效时间内快速找到最优的集卡调度方案。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 杨春霞  王诺  
针对因干扰事件引发的集装箱码头泊位分配计划调整问题,基于干扰管理思想,提出了相应的干扰管理决策方法:在干扰事件发生前后,首先确定干扰事件的性质,并选择合适的恢复策略;在此基础上,建立综合考虑新计划性能、恢复成本和与原计划偏离度等三方面的扰动恢复模型,并采用多目标遗传算法进行求解,从而获得新的分配计划。试验算例表明,该干扰管理决策方法涵盖了原分配计划受扰到新计划生成的整个过程,能为集装箱码头生产组织优化提供有效指导。
[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] 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] 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] 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。
[期刊] 物流技术  [作者] 张恒  全雄文  徐亚  陈增强  
为减少船舶废气排放和优化集装箱码头资源配置,建立了分布式决策环境下的泊位和岸桥联合调度模型,将船舶和码头看作相互独立的决策主体,船舶优化航速及抵港时刻,码头则优化自身泊位及岸桥分配。采用多回合组合拍卖方法,将泊位服务时段看作特殊商品,港航双方就泊位分配反复协商达成一致,相比于以码头作为集中决策者的集中式决策方案更易于被船舶方接受。数值实验表明,分布式决策模型求得的分配方案相比于传统固定抵港时间策略能够有效减少船舶燃油消耗及在港等待时间,降低船舶废气排放。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 王聪  金淳  李兆隆  
针对自动化集装箱码头水平作业的AGV调度问题(AGVSP),在解决整体作业优化的同时,考虑AGV作业行为对作业效率及能耗的影响,建立以AGV作业效率以及能源消耗作为双目标的双层规划模型。该模型考虑了独立装卸与同步装卸两种模式下的AGV水平运输的特点。在此基础上,设计了对应的双层遗传算法进行求解。并通过数值实验,对模型在考虑行为与不考虑行为,独立作业与同步装卸作业模式下的作业效果进行验证比较。结果表明:本模型在不影响作业效率的前提下,可有效降低AGV的作业能耗。
[期刊] 运筹与管理  [作者] 焦小刚  郑斐峰  徐寅峰  刘明  
针对集装箱码头泊位需要定期维护的实际特征,研究了泊位疏浚情况下连续型泊位和动态岸桥联合调度问题。首先,建立了一个以船舶周转时间最小为目标的整数线性规划模型;其次,针对问题特性设计了三种启发式算法。为了分析泊位疏浚对码头工作的影响并验证模型正确性和算法有效性,分别对未考虑泊位疏浚和考虑泊位疏浚两种调度情形,进行了小规模与大规模问题输入的多组测试。三种算法在小规模输入上均取得了相同于CPLEX的精确解,从而验证了算法的有效性;进一步通过对比分析这些算法在大规模输入中的运行结果,验证其有效性能。
[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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