集装箱堆场分配问题的启发式方法研究

发布时间：2020-03-30 22:26

【摘要】： 随着经济一体化、全球化趋势的发展和市场经济的不断完善,我国国民经济和对外贸易迅速增加,集装箱运输量取得迅猛的发展,快速的集装箱运输需求使我国现有的不少港口出现了能力不足的现象。集装箱堆场是港口中用于堆存集装箱的专设区域,其作为港口主要的组成部分,在集装箱港口作业物流流程中起着很重要的作用,所以堆场空间分配的优劣将直接影响港口整体的效益。本论文以集装箱港口堆场空间分配为研究内容,对于一系列的空间请求,运用新算法,来最小化其堆场空间占用。主要内容包括: 第一部分,首先阐述了我国港口现状以及集装箱堆场的概念、功能和其运作程序。介绍了一些用于解决堆场空间分配问题的算法,如模拟退火、遗传算法、禁忌算法等。第二部分,基于递归算法,使用一种“下落”(DROP)方法来分配堆场空间。该方法对于给定了优先序列的一组集装箱空间存放请求,通过递归思想来分配空间,以达到空间占用的最小化。通过仿真试验,提出解决集装箱堆场空间分配问题的关键是找到空间请求的最优序列的结论。第三部分,针对如何找到最优序列,提出一种关键请求局部邻近搜索方法。该方法先使用一种基于时间排序的方法来产生初始序列,然后通过寻找关键请求进行局部邻近搜索,改进优先序列的质量,最终找到最优序列。并通过仿真试验来验证算法的有效性。第四部分,作为研究的拓展,分析了堆场调度信息系统的相关功能和架构问题,及如何采用OpenGL技术来实现其中显示问题。
【图文】：

序列,集装箱堆场,贪婪法,空间利用

用 SWO 算法来解决集装箱堆场空间利用问题，首先会根据一个初始的优先列，使用贪婪法来得到一个结果，初始的序列可以通过随机得出。通过分析器行分析，改进优先序列以便能改进目标函数值。产生的新序列将通过构造器生新的结果。这种 C-A-P 的循环将会一直持续下去，，直到达到规定的极限次数，者得到一个可以接受的结果。也可以认为 SWO 算法把这一个问题分为了两个索过程，一个是找出最优优先序列，一个是根据优先序列得到结果，从中可以出优先序列问题是集装箱堆场空间利用问题的关键。.5.3 禁忌搜索禁忌搜索方法是由 Glover 所提出的一种算法，适用于处理各种最优化或排组合的问题，其主要发展的概念是原自登山演算法（Hill-Climbing）的演算过，以搜索邻近解中之最优解为基础，不断反复寻找最优解，并且改善登山演算易于陷入局部最优解（Local optimal）的缺点，加入适度记忆（adaptive memory）架构，利用禁忌名单（Tabu list），记录搜寻过的点，避免搜索仅限于部分区域

作业图,堆场

设计要解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位，同时也要解决物料搬运的流程及方式。3.2 集装箱堆场空间分配问题研究3.2.1 集装箱堆场空间分配问题船舶到港后，为了保证船舶能够快速周转，港口能保持高水平的作业物流，控制作业成本，除了为其配置相应的泊位、桥吊、水平运输设备资源之外，更为关键的是要优化堆场空间资源的配置。堆场一般是由集装箱箱区组成的。每个箱区有大量的集装箱，箱区的列数和高度由使用的龙门吊的型号、跨度决定。一般的轮胎式龙门吊工作箱区为六列集装箱宽，四、五层集装箱高，每一列有大约 20 个集装箱。图 3-2 中给出了一个典型的堆场作业图，集装箱从船上卸载后或者准备装船前都要在堆场区堆存。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：F550;F224;U691

【引证文献】