随机集港的出口箱堆存策略设计与仿真

为降低集装箱堆场的翻箱率,研究在船舶到港前已经获知出口箱属性的情况下随机集港的出口箱堆存策略.在分析出口箱已有堆存策略的基础上,提出一种以平面箱位为分配单元的改进型堆存策略.对该策略的步骤进行详细阐述,给出模型的假设条件、评价指标和组成模块,利用仿真软件Flexsim建立集装箱堆场仿真模型,分析不同堆存策略的效果.以某集装箱码头为例进行仿真分析,结果表明:在堆场利用率相同且高于70%的情况下,采用改进型堆存策略所带来的翻箱率远远低于其他已有堆存策略。     

位内集装箱翻箱操作的启发式优化

为提高集装箱码头作业效率,提出装船时位内翻箱操作的启发式优化决策方法.在既定的初始堆存状态下,以最小化总翻箱次数为优化目标,通过制定可等价替换抽象约束的箱位选取规则,以最大程度保证装船系统的流畅性为约束条件,建立装船时位内翻箱问题的优化模型.根据启发式最小翻箱增加优化算法,制定位内集装箱翻箱操作优化决策方法.     

基于混堆模式的集装箱码头出口箱进场选位策略

针对集装箱码头出口箱进场选位问题,提出基于混堆模式的出口箱进场选位优化策略.该策略以压箱数最少为目标,建立基于整数规划的选位模型;根据发箱时较低翻箱率的要求,采用启发式算法和分布式遗传算法相结合的混合算法求解选位模型;其中启发式规则用于缩小可行解的范围,分布式遗传算法用于求近似最优解.某集装箱码头的仿真案例表明,采用该模型和算法对降低船舶压箱总数和在港时间具有一定作用,说明该出口箱混堆选位模型和算法的有效性与实用性.     

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.     

基于双40英尺集装箱装卸系统的自动化码头堆场计划

为解决双40英尺集装箱装卸系统的自动化码头堆场分配问题,运用多目标规划方法,建立滚动式的集装箱码头出口箱堆场计划模型.此模型在缩短出口箱箱位到相应泊位的总运输距离、平衡各场桥的工作量以及提高双40英尺集装箱装卸率的基础上建立目标函数,以达到提高码头装卸效率和降低码头装卸成本的目的.为了得到模型的可行解并对其进行优化,设计启发式算法和离散粒子群算法流程.最后,通过案例分析验证该堆场计划模型的有效性和实用性.     

基于并行遗传算法的集装箱码头堆场分配策略

针对集装箱码头中出口箱堆场分配问题,运用目标规划方法,建立滚动式计划的出口集装箱堆场分配模型.模型以降低存放处到泊位的水平运输距离和平衡堆场内作业量为目标,达到提高装船效率和降低成本的要求.采用并行遗传算法和启发式算法相结合的混合算法,对出口箱堆场分配模型进行优化求解.案例仿真分析表明该出口集装箱堆场分配模型的有效性与实用性.     

动态接力点模式下双自动化轨道吊协调调度

为提高自动化集装箱码头堆场中自动化轨道吊(automated stacking crane,ASC)的作业效率,研究箱区动态接力点对双ASC作业效率的影响。考虑双ASC作业过程中的安全距离、相互冲突等因素,建立以最小化双ASC最长完工时间为目标的混合整数规划模型,利用遗传算法对该模型进行求解。与固定贝位接力模式进行对比,结果表明,相较于固定贝位接力模式,动态接力点模式下双ASC的作业效率更高。在不同规模算例背景下,将遗传算法与CPLEX的计算结果进行对比,验证了遗传算法的有效性。     

基于负载平衡的堆存空间分配优化方案

为提高集装箱港口的整体作业效率,在规划期的各个时段内,兼顾岸桥和场桥负载的前提下,建立堆存空间分配的线性整数规划模型并用滚动规划的方法解决堆场存储空间的分配方案.实验结果表明,模型求解时间短,能有效降低堆场中的负载不平衡性,避免港口操作中的瓶颈,提高港口作业效率.     

动态负载下堆场资源规划的在线决策

以集装箱船在港时间最少化为目标,研究动态负载下码头堆场资源配置的在线决策问题.该决策方案采用层次分解技术,将集装箱存放空间的分配决策从逻辑上分解为箱区分配、集卡指派和箱位分配等3个目标一致的子决策,其目标是使设备空闲时间最少化、翻箱总数最少化、道路拥堵程度最低化.在建立模型和选择算法时,既反映负载动态变化的特征,又保证容易实现和维护.仿真实验表明,该决策方案能有效提高整体作业效率.     

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.     

离岸集装箱码头新装卸工艺模式下陆域集疏运堆场堆存空间分配

离岸集装箱码头因其岛屿面积限制,难以通过扩建码头内部堆场增加吞吐能力。为解决这个问题,提出一种离岸集装箱码头新装卸工艺模式。新装卸工艺模式是通过在离岸集装箱码头附近的陆域地带建设陆域集疏运堆场,与离岸集装箱码头进行协同装卸作业的模式。陆域集疏运堆场堆存空间分配的目标是满足离岸集装箱码头装卸作业预翻倒要求;单批次输送集装箱的量受到陆岛运输最大通行能力限制。根据上述目标与特点,构建新装卸工艺模式下陆域集疏运堆场堆存空间分配模型,并设计蒙特卡洛树搜索算法进行求解。通过算例分析验证模型的有效性。结果表明该方法能够满足陆域集疏运堆场堆存空间分配需求并提高离岸集装箱码头的吞吐能力。     

空间和设备资源限制条件下集装箱码头

针对集装箱码头堆场空间及龙门吊设备资源紧缺时的堆场空间资源分配问题,利用整数规划方法建立集装箱堆场空间分配两阶段优化模型.第一阶段模型（M1）对同一箱区内的航线进行组合配对,目标是最大化堆场共享箱区的数量;第二阶段模型（M2）对M1中生成的航线组合进行堆场空间位置分配,目标是周期内总运输成本最小.结合港口实际数据设计数值实验,验证模型的正确性和有效性.结果显示,通过对堆场空间的分配,出口箱区和中转箱区的利用率平均可增加18%,能较好地解决堆场资源紧张问题.     

不确定环境下可折叠集装箱内陆空箱调运优化

为使空箱调运总成本最小,针对使用可折叠集装箱进行内陆空箱调运问题,综合考虑服务水平、供需不平衡程度、相关成本等因素,采用机会约束规划建立不确定环境下的内陆空箱调运优化模型。运用灵敏度分析探究使用可折叠集装箱降低调运总成本的潜在可能性。结果表明,租箱成本是影响可折叠集装箱使用的关键因素,且在空箱需求旺季使用可折叠集装箱比使用标准集装箱更具有成本优势。     

基于最短距离优先的集装箱空箱调度优化算法

为减少由国际贸易的不平衡导致的空箱调运成本浪费,在考虑多箱种的情况下,结合大型船舶公司的实际情况,提出一种基于最短距离优先的集装箱空箱调度优化算法.该算法能计算出每条路径所需要的成本,对调运的最优路径进行排序,实现空箱调度的成本最优化.通过实验验证该方法的有效性.     

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.     

基于爬山算法的集装箱堆场场桥调度

为提高集装箱码头的运作效率,采用1种基于整数规划模型和启发式算法(爬山算法)的场桥调度混合策略,将场桥调度和堆存空间分配作为整体构建场桥动态调度模型.以上海某集装箱码头堆场为例通过仿真验证该系统,结果表明该模型和算法的有效性和实用性.