外文翻譯--集裝箱碼頭泊位分配和碼頭起重機調(diào)度問題的調(diào)查研究（節(jié)選）

1、<p>　　中文2300字,1600單詞，8700英文字符</p><p>　　出處：Bierwirth C, Meisel F. A survey of berth allocation and quay crane scheduling problems in container terminals[J]. European Journal of Operational Research, 2010

2、, 202(202):615-627.</p><p><b>　　原文 </b></p><p>　　A follow-up survey of berth allocation and quay crane scheduling problems in container terminals</p><p>　　Bierwirth ； Ch

3、ristian ； Meisel.</p><p>　　Berth allocation problems </p><p>　　Scope and classification scheme </p><p>　　In berth allocation problems, we are given a berth layout together with a se

4、t of vessels that have to be served within a planning horizon. The vessels must be moored within the boundaries of the quay and cannot occupy the same quay space at a time. In the basic optimization problem, be

5、rthing positions and berthing times have to be assigned to all vessels, such that a given objective function is optimized. A variety of optimization models for berth allocation have been proposed in the literature &

6、lt;/p><p>　　2.1.1.Spatial attribute </p><p>　　This attribute concerns the berth layout, which is either a discrete layout (disc), a continuous layout (cont), or a hybrid layout (hybr). In case

7、 of disc, the quay is partitioned into berths and only one vessel can be served at each single berth at a time. In case of cont, vessels can berth at arbitrary positions within the boundaries of the quay. Final

8、ly, in case hybr, the quay is partitioned into berths, but vessels may share a berth or one vessel may occupy more than one berth. A particular </p><p>　　2.1.2. Temporal attribute </p><p

9、>　　This attribute describes the arrival process of vessels. The attribute reflects static arrivals (stat), dynamic arrivals (dyn), cyclic arrivals (cycl), and stochastic arrival times (stoch). In case of sta

10、t, we assume that all vessels have arrived at the port and wait for being served. In contrast, in case of dyn, the vessels arrive at individual but deterministic arrival times imposing a constraint for the berth all

11、ocation. In case cycl, the vessels call at terminals repeatedly in fixed time int</p><p>　　Temporal attribute </p><p>　　This attribute describes the arrival process of vessels. The att

12、ribute reflects static arrivals (stat), dynamic arrivals (dyn), cyclic arrivals (cycl), and stochastic arrival times (stoch). In case of stat, we assume that all vessels have arrived at the port and wait for being s

13、erved. In contrast, in case of dyn, the vessels arrive at individual but deterministic arrival times imposing a constraint for the berth allocation. In case cycl, the vessels call at terminals repeatedly in fix

14、ed time int</p><p>　　Handling time attribute </p><p>　　This attribute describes the way how handling times of vessels are given as an input to the problem. It takes value fix, if the handli

15、ng times of vessels are known and considered unchangeable. Value pose indicates that handling times depend on the berthing positions of vessels and value QCAP indicates that handling times are determined by includin

16、g QC assignment decisions into the BAP. In case of value QCSP, the handling times are determined by incorporating the QC scheduling within the BAP. In </p><p>　　Performance measure </p><

17、p>　　This attribute considers the performance measures of a berth allocation model. Most models consider to minimize the port stay time of vessels. This is reached by different objective functions, e.g. when

18、minimizing waiting times before berthing (wait), minimizing handling times of vessels (hand), minimizing service completion times (compl), or minimizing tardy vessel departures (tard). If soft arrival times are give

19、n, also a possible speedup of vessels (speed) is taken into consideration at the e</p><p>　　Literature overview </p><p>　　In the relevant literature, we have found and classified 79 new models f

20、or berth allocation, most of them published after 2009. Fig. 2 shows the BAP models developed by researchers since 1994 by year of their publication, including also those approaches reviewed in Bierwirth and Me

21、isel (2010). The figure shows that the interest in berth allocation started with the early papers of Hoffarth (1994) and Imai, Nagaiwa, and Tat (1997). However, the growth of publications followed the pioneerin

22、g paper </p><p>　　With Table 1, we also provide an overview of the methods that are used for solving the BAP models. Note that only the most successful method presented in a paper appears in the table.&

23、#160;It is not surprising that heuristic approaches dominate as the BAP is known to be NP-hard in both, the discrete and the continuous case, see e.g. Lim (1998) and Hansen and Ouz (2003). Exact methods are app

24、lied in only one fourth of the approaches, ranging from MILP formulations combined with standard solvers to hig</p><p>　　In the following, we abstain from reviewing all papers listed in Table 1 individually.

25、 Instead, the next subsection discusses those papers in more detail that contain novel features of which we think they might receive particular attention in the future. </p><p>　　New developments &

26、lt;/p><p>　　New technological developments that impact the berth allocation problem include the construction of mega vessels and deep sea ports, the change to fully automated terminals, and the arise of indente

27、d berths and mobile ports. Also operational challenges arising from tide-dependent accessibility of ports, increasing security issues, and environmental considerations have been taken up into BAP research recently.&

28、#160;Still, papers considering such topics are rather scarce in the literature. Below, 15 pa</p><p><b>　　譯文 </b></p><p>　　集裝箱碼頭泊位分配和碼頭起重機調(diào)度問題的調(diào)查研究</p><p>　　比爾沃斯；克里斯

29、蒂安；邁塞爾</p><p><b>　　泊位分配問題</b></p><p><b>　　范圍和分類方案</b></p><p>　　在泊位分配問題上，所有的船舶必須在計劃周期內(nèi)被安排好，并且我們獲得了一個泊位布局方案。船只必須停泊在碼頭的邊界線內(nèi)，而不能占據(jù)相同的碼頭空間。在基本優(yōu)化問題上，停泊位置和停泊時間方案必須都

30、分配給所有船只，只有這樣，才能對給定的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu) 化。各種針對泊位分配的優(yōu)化模型在很多研究文獻(xiàn)中都被提及。比爾沃斯和邁賽爾于 2010 年提出了一個方案根據(jù)四個屬性來對這些模型進(jìn)行分類，即空間屬性、時間屬性、處理時間屬性和性能測量的優(yōu)化。每個屬性都不被賦予了一定的值。 </p><p><b>　　空間屬性 </b></p><p>　　這個屬性涉及到泊位布局，這

31、是一個離散的布局，連續(xù)的布局或混合的布局。以離散的布局來安排泊位碼頭，只有一個船使用單一泊位。以連續(xù)的布局來安排泊位碼頭，船只可以停泊在碼頭的邊界線內(nèi)的任意位置。最后，以混合式布局來安排泊位，多個船舶可以共享一個泊位或一個船舶可能使用多個泊位。一個特定形式的混合動力碼頭是一個縮進(jìn)型泊位，大型船只可以使用兩個相對泊位。，如果在決定如何拿牌泊位時，如果要考慮船舶草案的話，那么通過項目草案，空間屬性就能得到延伸。 </p>&l

32、t;p><b>　　時間屬性 </b></p><p>　　這個屬性描述了船舶的到達(dá)過程。按這種屬性進(jìn)行分類，主要是以下幾種，靜態(tài)到達(dá)，動態(tài)到達(dá)，循環(huán)到達(dá)和隨機到達(dá)。在靜態(tài)到達(dá)情況下，所有的船都只已經(jīng)到達(dá)港口，等待被安排泊位。候來安排我們假定。相比之下，在動態(tài)到達(dá)情況下，船舶按自己的行程表到達(dá)港口，但是要按照泊位分配的約束來安排。在循環(huán)到達(dá)情況下，根據(jù)這些船舶的行程表，以固定的時間間隔

33、來安排。在隨機到達(dá)情況下，船舶的到達(dá)時間是隨機的，要靈活安排船舶的泊位。我們擴展了泊位方案的分類，臨時性的分配方案是根據(jù)時間屬性值來完成的。 </p><p><b>　　處理時間屬性 </b></p><p>　　時間屬性描述了處理船舶時間的方式，這是一個必須要好好考慮的問題。它需要固定的值，如果船舶的處理時間是已知的，并且被認(rèn)為是固定的。終端值表明，處理時間取決于

34、船舶的靠泊位置。QCAP 值則表明處理時間由包括 QC 的分配等所決定的。QCSP 值，處理時間由 QC安排和 BAP 所決定的。為了正確地對最近的文獻(xiàn)進(jìn)行分類，我們已經(jīng)增加了一個 stoch 作為該計劃的新屬性。另外，處理時間可以按離散的或連續(xù)的隨機分布。我們計劃的一個類似的擴展方案是由卡洛等人于 2013 年所提出的。它進(jìn)一步從源頭上影響了船舶的處理時間，如：轉(zhuǎn)移操作車輛和起重機。然而，我們很難在以往的文獻(xiàn)研究中找到實例，所以我們避

35、免進(jìn)一步擴展未來的計劃安排。 </p><p><b>　　績效測試 </b></p><p>　　這個屬性考慮泊位分配模型的性能。大多數(shù)模型考慮將船舶的港口停留時間降到最低。這是我們所追求的一個最佳的理想狀態(tài)。當(dāng)最小化靠泊前等待時間，減少船舶的處理時間，最小化船舶服務(wù)完成時間，或者減少遲到船舶的處理時間。如果船舶的到達(dá)時間是彈性的，如果加速船舶的行駛速度，則需要考慮

36、到額外的燃料成本。其他模型旨在減少處理時間變量，通過優(yōu)化資源的利用成本來實現(xiàn)。如：起重機、車輛、泊位的空間和人力成本。一個通常被考慮的特性是通過為即將到達(dá)港口的船舶尋找停泊位置，來節(jié)省成本處理和安排時間。引進(jìn)的措施就是總結(jié)所有船只目標(biāo)函數(shù)。特殊船舶的優(yōu)先級或成本率是按照重量來計算的。不同的權(quán)重 w1 到 w4，需要結(jié)合不同的績效措施。 </p><p><b>　　文獻(xiàn)回顧 </b><

37、/p><p>　　在相關(guān)文獻(xiàn)中，我們發(fā)現(xiàn)，之前的研究文獻(xiàn)將船舶泊位分配模型，分為 79 類。其中大部分文獻(xiàn)都是在 2009 年后出版的。表 2 顯示了研究人員自 1994 年以來開發(fā)的所有 BAP 模型，包括比爾沃斯、邁塞爾于 2010 年提出的那些方法。圖中顯示，對泊位分配最早研究的是霍夫斯（1994），伊麥、納蓋瓦和塔特(1997)的早期論文。然而，出版物的增加遵循了這方面的研究先驅(qū)者帕克和蒂姆的(2003)的研

38、究論文，他們將泊位分配和質(zhì)量控制任務(wù)第一次結(jié)合在一起，以及斯坦肯于 2004 年對集裝箱碼頭的運作進(jìn)行了早期調(diào)查。特別是，期刊出版物于 2010 年后迅速擴大，每年會更新十期。2014 年中期，已經(jīng)有 13個新的期刊得到出版。連續(xù)的對泊位分配的研究將這一領(lǐng)域研究的愈加完善，并且仍然顯示了未來的研究潛力。 </p><p>　　表 1 中，我們還提供了一個用于解決 BAP 模型的概述方法。注意，一篇文獻(xiàn)中只有最成功

39、的方法才會出現(xiàn)在圖表中。離散和連續(xù)的情況下，啟發(fā)式方法主導(dǎo)了 BAP 也就不足為奇了（林 1998 和漢森 2003）。具體應(yīng)用的方法占到方法總數(shù)的四分之一。在啟發(fā)式方法中，遺傳算法和進(jìn)化算法使用的最多，迄今為止占到的比例為 40%。其余的方法包括其他啟發(fā)式方法，比如：禁忌搜索和模擬退火算法等啟發(fā)式局部搜索技術(shù)。豐富的 BAP 模型有利于啟發(fā)式方法，因為他們允許特征靈活地處理各種問題。另一方面，一個系統(tǒng)的評估算法受到 BAP 模型的阻礙

40、，雖然比較模型是絕對必要的評估方法，由不同的研究小組制定的比較模型出現(xiàn)的很緩慢，如（巴卡，諾貝克，拉森和魯斯比 2011； 瑪格，比爾萊爾，和瓦卡 2013，以及伊麥，西村，帕帕季米特里烏2013)。為了使這個過程變成可持續(xù)的，通常需要 BAP 基準(zhǔn)模型，以此來為作者提供機會來評估他們的工作。然而，當(dāng)前的基準(zhǔn)模型不足以滿足這一目標(biāo)或者他們僅僅適用于小部分研究領(lǐng)域。為通用泊位分配問題定義基準(zhǔn)問題，以滿足可比性原則和無偏性原則，再生性仍然是

41、一個懸而未決的主題，有待于未來的</p><p>　　接下來，我們不對所有的研究文獻(xiàn)作一個回顧。我們將在下一節(jié)中詳細(xì)討論這些文獻(xiàn)，包含其他一些新的特點，我們認(rèn)為它們可能會在未來得到特別關(guān)注。 新的發(fā)展 </p><p>　　新技術(shù)的發(fā)展會影響到泊位分配問題，包括大型船只和深海港口建設(shè)、完全自動化終端、縮進(jìn)泊位和移動端口的出現(xiàn)。這也帶來了業(yè)務(wù)上的挑戰(zhàn)，可訪問性的港口、安全問題的增加和環(huán)境因素