集装箱码头堆场功能分区及仿真

为缩短集装箱船舶的装卸时间、提高集装箱堆场的利用率,探索港口集装箱码头的堆场功能分区.在分析集装箱作业流程中所存在问题的基础上,针对进口箱区提出带有货主等级制的新型堆存策略,针对出口箱区所提出的堆存策略配套设计新的集卡调度方案.利用Flexsim软件分别建立传统的和新的功能分区下的出口装船流程模型,分析两者的数据差异,证明新的堆存策略的实效性和优越性.对集装箱堆场功能分区的探索和设计,可为我国集装箱堆场管理和运营提供新思路.     

2021年世界交通运输大会水运学部会议 自动化集装箱码头堆场箱区布置及交换区车道配置仿真

针对自动化集装箱码头的堆场箱区布置和交换区车道配置问题,利用多智能体仿真方法构建自动化集装箱码头作业系统仿真模型,分析不同的堆场箱区布置和交换区车道数量对码头吞吐量和服务水平的影响,并对船舶到港时间间隔与自动导引车(automated guided vehicle, AGV)配置数量进行敏感性分析。结果表明,相较于箱区平行于码头岸线布置,箱区垂直于码头岸线布置的码头吞吐量和服务水平更高。在不同的AGV配置数量下,通过合理配置交换区车道可减少AGV的等待时间,提高码头吞吐量和服务水平。     

集装箱自动化无人堆场

介绍上海外高桥二期码头建造的世界一流的全自动、无人化集装箱空箱堆场.该堆场采用具有自主知识产权的高、低架轨道龙门吊与中转平台相结合的接力式集装箱堆场装卸新工艺,结合数字通信、自动控制技术、三维堆场管理与规划技术,实现对集装箱堆场无人化的高效自动装卸.     

基于聚类分析的集装箱码头堆场策略

为提高集装箱码头堆场的利用率,对集装箱码头出口箱堆存策略进行研究.该研究基于堆场大量的历史数据,采用数据库统计查询技术对堆场原始数据进行选择、处理、分析,得到初始数据集合;然后选取数据分析方法中的聚类分析方法并采用基于密度及密度可达的聚类算法,通过软件编写程序实现该算法.通过初始数据集在程序中的运算得到结果簇,然后对该结果簇进行分析,得到出口箱堆场堆存的基本规则.仿真验证该方法的有效性,表明该方法可为集装箱码头制定出口箱堆存策略提供帮助,从而提高集装箱码头的效益.     

集装箱港口堆场起重机的配置确定

依据港口的吞吐能力、每天工作箱量等因素,对港口初建期和运行期的堆场起重机的配置台数进行深入分析,给出配置数量模型,结果证明这种方法对于港口堆场起重机配置台数的确定是有效的。     

高架轨道式自动化集装箱码头仿真建模与分析

为改进自动化集装箱码头装卸工艺,提出一种新型高架轨道式集装箱码头系统(该系统还处于概念阶段,简称新系统)的仿真模型,并对其性能进行分析。应用Plant Simulation构建新系统仿真模型。与基于地面自动导引小车(automated guided vehicle,AGV)的自动化集装箱码头系统(简称传统系统)进行对比,分析新系统的作业性能和高架小车数量对作业指标的影响。仿真结果表明:与传统系统相比,新系统的船舶装卸时间缩短约6%,节约了码头岸线和岸桥资源;高架小车配置数量与码头主要指标呈近似二次关系,建议在各作业线上配置5～6辆高架小车。结果可为新系统的后续研发和设计提供参考。     

应用3D虚拟现实仿真辅助集装箱码头堆场闸口规划

为辅助某大型集装箱堆场的闸口规划,确定合理的车道数及集卡等待缓冲区长度,利用Flexsim仿真软件,给出模型的体系结构、组成和流程,建立规划中的该大型集装箱码头堆场3D虚拟现实仿真模型,明确在不同设计方案下闸口可能出现的排队等待状况.仿真试验显示,如果按照常规调配集卡,2个出闸口将出现不平衡现象,而通过堆场部署智能交通诱导系统以及建立与客户互联的车辆进港预约系统,能极大地缓解闸口的压力.利用计算机仿真辅助闸口规划,可以给规划人员和决策者提供更加丰富的决策信息.     

集装箱堆场倒箱博弈启发式优化算法

为提高集装箱堆场的作业效率,建立集装箱倒箱的博弈模型,用博弈启发式优化算法进行求解.该模型把客户和码头看成博弈过程中的局中人,客户取走集装箱的时间作为局中人的策略,这些策略通过电子信息交换传递到码头,码头得到客户局中人的策略,从而得到集装箱被取走的优先级;通过建立码头局中人的效用函数,把倒箱优化问题转换成寻求效用函数最大值的问题.仿真实验表明,该方法与目前国内外文献的同类优化算法相比较,效果明显.     

自动化集装箱码头监控系统设计

为实现集装箱码头的自动化运转,在构建轨道式港口集装箱码头物理模型的基础上,采用西门子PLC设计自动化集装箱码头监控系统,运用Step 7编写自动装卸船程序、点动控制程序、复位程序、异常处理程序以及应急程序等.同时,在Visual Basic 6.0开发环境下设计监控系统的人机界面,并通过工业以太网实现上位机与PLC的实...     

集装箱港口堆场轮胎式龙门起重机的动态优化配置

通过建立一个多目标非线性数学规划模型,以各箱区总的未按计划完成工作箱量所需的龙门起重机时间和龙门起重机闲置时间的最小化为目标函数来解决轮胎式龙门起重机的动态优化配置问题.用规划软件Lingo对上述模型进行试验测试,结果证明该方法对于中小型港口堆场轮胎式龙门起重机的动态优化配置很有成效,但对于规模较大堆场出现的NP-难问题则很难求出结果,还需要用遗传算法等其他近似算法解决.     

集装箱码头铁路装卸线/场布置对铁水联运作业效率的影响

为通过合理布置集装箱码头铁路装卸线/场提高铁水联运作业效率,在分析铁水联运作业流程、铁路装卸线/场布置特点的基础上,基于多智能体仿真技术,构建铁水联运作业系统仿真模型。以某集装箱码头为例,研究铁路装卸线/场布置及装卸设备数量对铁水联运作业系统的影响,在得到各方案指标值的基础上,对各方案进行定量分析。该研究成果可为相关工程规划、建设提供理论参考。     

基于遗传算法的自动化集装箱码头多载AGV调度

为提升自动化集装箱码头的作业效率,减轻码头吞吐量增大带来的交通问题,降低自动化导引小车（Automated Guided Vehicle, AGV)的空载率,在自动化集装箱码头应用可以同时搬运不止一个集装箱的多载AGV,建立多载AGV调度问题的混合整数线性规划（Mixed Integer Linear Programming, MILP)模型,应用遗传算法进行求解.借助算例,对比遗传算法与MILP算法的求解效果,分析交叉概率和变异概率对遗传算法的影响,比较多载AGV与单载AGV的作业时间,验证遗传算法的可靠性.该方法表明,遗传算法不仅求解效率高,而且对MILP算法不适用的大、中型多载AGV调度问题,也能给出值得信赖的近似最优解.     

集装箱码头可变闸口设置及变更条件仿真

为缓解集装箱码头闸口通道处的排队拥堵现象,在闸口通道数一定的前提下,根据进、出闸口通道处集卡排队不均衡程度,基于可变闸口的方向可变更性,提出一种动态调整进、出闸口通道数的工作方式.以进、出闸口处集卡排队不均衡因数作为可变闸口的设置及变更条件,通过构建闸口作业系统仿真模型,模拟可变闸口对闸口服务水平的影响,从而确定港区需要设置可变闸口和变更可变闸口工作方向的因数临界值.研究结果表明,设置可变闸口可以显著地缓解集装箱码头闸口通道处的排队拥堵现象.     

考虑充电和等待时间的集装箱码头AGV调度

为提高自动化集装箱码头自动导引小车(automated guided vehicle,AGV)作业效率和利用率,考虑AGV的电量续航能力和重空载的耗电差异,在AGV任务选择时综合考虑任务距离和各任务紧急程度,并设置AGV充电结束条件以减少AGV排队等待的时间,建立以最小化完成任务总时间为目标的AGV调度模型。用Java进行实例求解。结果表明,对AGV采用多频次充电并将其允许工作电量百分比设定为71%时,完成任务总时间最短,耗电量最小,且AGV利用率较高。     

集装箱码头岸桥选型方案能效评价仿真

为解决集装箱码头岸边集装箱起重机(简称岸桥)的选型问题,以系统仿真为技术手段,建立集装箱码头岸桥仿真系统.仿真模型由系统输入、系统控制、系统评价、统计输出等4部分组成.系统输入部分用以确定岸桥选型方案和仿真涉及的其他相关因素;系统控制部分决定系统中岸桥小车和吊具的作业位置、速度、加速度、作业状态等参数;系统评价部分主要...     

北部海域海上专业救助值班点布置及力量配置

为提升北部海域的海上专业救助效率,分析该海域值班点布置与力量配置的现状及不足,采用模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法得到值班点布置,建立以救助范围最大和对事故总响应时间最小为目标的救助船配置模型。设计遗传算法进行求解。采用该海域2012—2016年海上事故与救助数据验证模型和算法的有效性。与该海域海上救助力量配置现状相比,用这个模型不仅能扩大救助范围,也可缩短对各事故的平均响应时间。研究成果可为该海域海上专业救助的相关决策提供参考。     

自动化码头起重机和自带提升功能的AGV的集成调度

为深入研究新工艺带来的自动化码头设备集成调度问题,针对自动化码头的一种自带提升功能的自动导引小车(L-AGV)和缓冲支架系统,提出新的设备集成调度框架。考虑不同设备之间的相互关联和制约的协同关系,将岸桥分配调度与L-AGV、场桥调度分开,合理定义两种任务(两个问题)的划分方式,建立两个多目标混合整数规划模型。设计一种具有内外层关联的适应度函数的双层遗传算法。相对传统联合调度算法,该算法平衡了计算复杂性与调度均衡性。最后的数值试验证明了模型和算法的有效性。从岸桥数量、任务规模、AGV数量和调度策略等对岸桥等待时间的影响上,对采用L-AGV的系统和采用传统AGV的系统进行比较,为自动化码头装卸作业调度提供决策支持。     

基于模拟与整数规划方法的多码头集装箱港口装卸设备投资优化模型及其在上海港的应用

将模拟与整数规划相结合,提出一种适用于具有多码头的集装箱港口装卸设备的动态投资优化方法,得到港口装卸设备分码头、分年度的投资计划．模型从整体最优的观点出发,以港口内各集装箱码头的总成本最小为目标,对各码头进行统筹安排;此外,模型反映了码头效率和设备配比的动态性,因此更接近港口实际．