基于虛擬鏈路的集裝箱堆場翻箱落位優(yōu)選模型與算法研究.pdf

1、影響集裝箱碼頭運(yùn)作效率和成本的兩個關(guān)鍵因素是先進(jìn)的集裝箱碼頭作業(yè)工藝系統(tǒng)和合理的碼頭運(yùn)作優(yōu)化管理模式。持續(xù)增加的集裝箱吞吐量需求對碼頭的裝卸和堆存能力要求越來越高。采用先進(jìn)的碼頭裝卸設(shè)備和作業(yè)工藝與合理的碼頭運(yùn)作優(yōu)化管理模式有助于提高碼頭吞吐能力和運(yùn)作效率，節(jié)約運(yùn)作成本。本文針對集裝箱碼頭運(yùn)作工藝系統(tǒng)與堆場運(yùn)作優(yōu)化問題進(jìn)行研究，對比分析了集裝箱碼頭先進(jìn)運(yùn)作工藝，提出了基于虛擬鏈路的集裝箱碼頭翻箱落位優(yōu)化模型，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了一種迭代搜

2、索算法。具體內(nèi)容如下:
　　集裝箱碼頭先進(jìn)作業(yè)工藝分析與對比研究。首先針對自動化集裝箱碼頭，分析了基于AGV/ALV的碼頭作業(yè)系統(tǒng)和立體軌道式碼頭作業(yè)系統(tǒng)以及它們的平面布局，并利用模擬仿真分析了其作業(yè)效率和設(shè)備利用率等性能參數(shù);分析了高架橋式碼頭裝卸工藝概念系統(tǒng);并從作業(yè)效率和成本等方面對幾種自動化碼頭工藝進(jìn)行了對比分析。研究成果可為集裝箱碼頭作業(yè)工藝設(shè)計和優(yōu)選提供參考。
　　基于虛擬鏈路的集裝箱碼頭翻箱落位優(yōu)化模型構(gòu)建。首

3、先分析了集裝箱碼頭堆場翻箱成因與翻箱落位優(yōu)化的關(guān)鍵因素，包括移箱翻箱、提箱翻箱和裝船翻箱三個方面;然后在對集裝箱碼頭翻箱落位路徑分析的基礎(chǔ)上，提出了虛擬鏈路的翻箱落位路徑表示方法;最后，將翻箱路徑優(yōu)選問題分解為兩個子問題，分別針對兩個子問題構(gòu)建了以龍門吊翻箱量最小和龍門吊作業(yè)時間最小的翻箱路徑優(yōu)選模型。
　　翻箱路徑優(yōu)選的迭代搜索算法研究。考慮基于虛擬鏈路的集裝箱碼頭翻箱落位優(yōu)化分解模型特點(diǎn)，設(shè)計了三階段迭代搜索求解算法:第一階段

4、是產(chǎn)生初始可行移箱序列;第二階段在初始序列的基礎(chǔ)上加入虛擬移箱路徑組成一個松弛沖突的虛擬鏈路，利用迭代搜索算法優(yōu)化總移箱量;第三階段加入了移箱運(yùn)行時間變量，利用迭代搜索算法優(yōu)化龍門吊的總工作時間。實驗表明，在求解一般規(guī)模問題時，本文算法性能較文獻(xiàn)[8]的啟發(fā)式算法、較文獻(xiàn)[9]的OH算法和文獻(xiàn)[10]的IH算法性能都有不同程度的改進(jìn)，當(dāng)貝規(guī)模為7×5時，較啟發(fā)式算法改進(jìn)11.6％，較X2算法改進(jìn)46.4％，較X3算法改進(jìn)21.2％，并且