兼顾成本与时间保证率的泊位及岸桥协同调度优化

发布时间：2020-10-17 01:22

　　 针对集装箱班轮根据船期表按计划到离港的运行规律以及港口企业追求低运营成本的需求,本文以集装箱班轮按计划离港保证率最大和码头作业成本最低为目标,构建了泊位及岸桥协同调度多目标优化模型;设计了叠加式局部搜索算法,将其嵌入到带精英策略的非支配排序遗传算法中,经过相互交叉反馈运算,得到Pareto非劣解;采用"性价比"的概念和量化方法,选择出对港口和船公司的利益偏向最小的实施方案,解决了在Pareto解集中寻优的问题。最后,以大连港集装箱码头的生产实际为例,验证了上述优化模型及算法的合理性和有效性。
【部分图文】：

按照方案7#,其作业计划具体为:当船舶1靠泊时,安排1#岸桥投入作业;当船舶2靠泊时,3#、4#岸桥投入作业;当船舶3靠泊时,4#岸桥由船舶2转至船舶3协同作业;当船舶4靠泊时,5#、6#、7#岸桥投入作业;当船舶5靠泊时,1#岸桥协同作业、2#岸桥投入作业;当船舶6靠泊时,2#岸桥协同作业;当船舶7靠泊时,4#、5#岸桥协同作业;当船舶8靠泊时,7#岸桥协同作业;当船舶9靠泊时,4#岸桥协同作业;船舶10靠泊时,1#岸桥协同作业(见图7),整个过程采取协同作业方式,自始至终只开动了8台岸桥中的7台作业,保留1台处于停产状态。与港口未优化前调度方案的对比可知,在满足所有船舶按计划离港保证率均大于80%的前提下,通过压缩岸桥的配置数量,使得港口装卸作业成本降低了1.04%(表5)。表4 Pareto解集对应的参数表 Pareto解集序号 1 2 3 4 5 6 P(%) 0.8526 0.8745 0.8780 0.8788 0.8953 0.8954 C(万元) 3.7770 3.7785 3.7795 3.7830 3.7840 3.7890 Δε 0.2255 0.1356 0.0231 0.1229 0.3186 0.3735 Pareto解集序号 7 8 9 10 11 12 P(%) 0.9027 0.9027 0.9036 0.9244 0.9295 0.9318 C(万元) 3.7898 3.7903 3.7920 3.7940 3.8042 3.8048 Δε 0.0196 0.0454 0.0783 0.0762 0.0301 0.0262

采用十进制编码方式对染色体进行编码,设染色体长度为2s,第1到s位染色体代表船舶1到船舶s的靠泊顺序,第s+1位到2s位染色体代表船舶1到船舶s配置的岸桥数目。例如,当靠泊船舶为5艘时,染色体编码方式见图1。为保证种群的多样性,采用随机生成种群的方法,从第1到第s位染色体为1到s的随机整数序列,即船舶1到船舶s的靠泊顺序;第s+1到第2s位染色体为从船舶可配置的最小岸桥数到最大岸桥数之间的随机整数,即船舶1到船舶s配置的岸桥数量。

选择操作采用轮盘赌选择算子。交叉操作采用部分匹配交叉,即在染色体的第1至s位基因随机生成两个交叉点,把两个交叉点之间的基因序列插入对方染色体的第1个基因之前,然后将交叉段基因与原染色体基因相比较,再依次去除交叉段基因中相同的基因,将第s+1至2s位基因按照与前s位基因的对应关系重新排序,交叉过程见图2。变异操作采用逆转变异法,分别对染色体的前后两段基因进行变异,以Pm为变异概率,在染色体的1至s位基因和s+1至2s位基因中分别随机生成2个位点,将2点之间的基因反转插入,产生新一代种群,变异过程见图3。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴迪;王诺;吴暖;张晋;;集装箱班轮晚班到港规律及其应用研究[J];大连海事大学学报;2015年01期

2 余刘海;庞洪静;;集装箱码头连续泊位与岸桥联合调度[J];科技信息;2013年09期

3 乐美龙;于航;黄薇;;泊位—岸桥多目标联合调度[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2013年03期

4 ;交通运输部关于国际集装箱班轮运价精细化报备实施办法的公告[J];集装箱化;2013年11期

5 董盼;胡志华;陶莎;;基于岸桥成本分析的集装箱港口泊位和岸桥分配问题[J];大连海事大学学报;2013年02期

6 郑津霖;;集卡和岸桥协同下的集装箱码头集卡路径选择[J];天津科技;2018年12期

7 蒋美仙;王志意;郑建鹏;张晓;杨娇;;连续泊位——岸桥——集卡调度模型构建及应用[J];浙江工业大学学报;2018年02期

8 秦天保;沙梅;邵文国;;靠泊位置受限的连续泊位-岸桥同步分配模型[J];中国航海;2013年03期

9 杨劼;高红;刘涛;刘巍;;基于改进遗传算法的泊位岸桥协调调度优化[J];计算机应用;2016年11期

10 ;国际集装箱班轮运价备案实施[J];广东交通;2009年03期

相关博士学位论文 前10条

1 武佩剑;集装箱班轮航运网络可靠性建模与仿真研究[D];大连理工大学;2010年

2 余书成;集装箱码头中岸桥及相关资源集成调度优化模型与算法研究[D];上海大学;2017年

3 钱继锋;集装箱码头“岸桥—集卡—堆场”作业计划的优化[D];北京交通大学;2014年

4 杨劼;集装箱码头泊位岸桥优化调度模型与策略研究[D];大连海事大学;2017年

5 王然;集装箱班轮公司经营管理决策方法研究[D];大连海事大学;2009年

6 司玉军;港口码头岸桥泊位分配及集卡调度物流规划研究[D];河北工业大学;2017年

7 李哲;大型集装箱起重机地震实验关键技术及方法研究[D];武汉理工大学;2017年

8 蒋美仙;集装箱码头连续泊位—岸桥—集卡—堆场—闸口的动态调度研究[D];浙江工业大学;2015年

9 杨毅;岸边集装箱起重机结构地震易损性分析与风险评估研究[D];武汉理工大学;2016年

10 金玉龙;集装箱岸桥结构的抗震分析与隔震研究[D];上海交通大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 房鹏;基于泊位和岸桥协调调度的岸桥配置研究[D];大连海事大学;2011年

2 韩子龙;基于自然约束语言的多目标泊位—岸桥计划干扰恢复研究[D];大连海事大学;2015年

3 李建辉;集装箱码头多船岸桥协同调度方法研究[D];宁波大学;2015年

4 李迅;SF集装箱班轮公司航运成本控制研究[D];大连理工大学;2018年

5 于水;集装箱班轮舱位分配的收益管理研究[D];大连海事大学;2011年

6 周韦韦;集装箱班轮舱位分配的收益管理探析[D];大连海事大学;2008年

7 董延丹;集装箱班轮企业竞争力分析[D];大连海事大学;2008年

8 张科;国际集装箱班轮运输业价格竞争影响因素分析研究[D];上海海事大学;2007年

9 王睿;我国国有大型集装箱班轮公司核心竞争力研究[D];大连海事大学;2007年

10 胡伙平;集装箱班轮公司联盟博奕研究[D];电子科技大学;2005年

本文编号：2844058