基于遗传算法的堆场贝位分配优化问题研究

发布时间：2021-11-29 13:15

　　集装箱码头是专供停靠集装箱船舶，装卸集装箱的港口作业场所。在集装箱运输过程中码头是水路和陆路运输的连接点，也是集装箱多式联运的枢纽。集装箱码头的堆场部分可分为前方堆场和后方堆场，其主要作用是为集装箱提供临时的集中堆存。因为集装箱码头装卸企业生产具有连续性、协作性和不平衡性等显著的特点，所以为确保港口码头的高吞吐量，保证为每一个集装箱船舶提供快速高效的服务，堆场管理必不可少。堆场管理包括多个方面，主要包括堆存优化和堆场机械调度等。本文研究仅限于堆存优化方面，以一贝为对象，根据混合堆存工艺，考虑不断变化的当前堆存状态和操作难度，为每一个动态到达的集装箱安排位置。其目的是在装船作业期间，在前方堆场取箱操作过程中倒箱次数最少。该实际问题属于NP难问题，很难用传统的优化方法解决。文中对实际问题进行了一定程度的简化，首先针对倒箱次数建立了数学模型，然后考虑实际作业难度，对上述模型进行了改进。最后采用遗传算法进行求解。针对遗传算法的性质和求解过程，提出采用并行遗传策略。同时文中给出了算法所需的各种参数的值，包括子种群数目、进化代数、遗传算子的取值及相应的编码策略。论文最后还对不同情况下的优化结果进行... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究的内容和解决的关键问题
    1.4 采取的研究方法和技术路线
    1.5 创新点
第二章 贝位分配问题数学模型的建立
    2.1 问题的描述
    2.2 数学模型的建立
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 设计变量及参数
        2.2.3 目标函数及约束条件
第三章 基于遗传算法的贝位分配问题研究
    3.1 遗传算法简介
        3.1.1 遗传算法的主要特点
        3.1.2 遗传算法的一些基本概念
        3.1.3 遗传算法的流程
    3.2 遗传算法的实施
        3.2.1 编码的表达
        3.2.2 适应度函数的确定
    3.3 遗传算法的执行过程
        3.3.1 初始种群的生成
        3.3.2 选择过程
        3.3.3 交叉过程
        3.3.4 变异过程
        3.3.5 参数的选择
        3.3.6 停止运行准则的确定
    3.4 具体算例
        3.4.1 染色体的描述
        3.4.2 适应度函数的确定
        3.4.3 遗传操作
    3.5 结果分析
第四章 优化结果分析与对比
    4.1 静态模型
        4.1.1 静态模型的建立
        4.1.2 算法介绍及算例
        4.1.3 优化结果对比
    4.2 动态规划数学模型
        4.2.1 数学模型的建立
        4.2.2 方程求解的讨论
全文总结及展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文
作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]出口集装箱堆场取箱作业优化模型研究[J]. 张维英,林焰,纪卓尚,吴毅刚.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2006(02)
[2]集装箱堆场基于混堆的滚动式计划堆存方法[J]. 王斌.  系统工程学报. 2005(05)
[3]集装箱码头物流系统建模与仿真综述[J]. 沙梅.  上海海事大学学报. 2005(01)
[4]港口集装箱流研究现状与分析[J]. 丁以中,费红英,韩晓龙.  上海海运学院学报. 2004(02)
[5]集装箱码头设备配置的模拟研究[J]. 杨静蕾,丁以中.  系统仿真学报. 2003(08)
[6]混合编码遗传算法基于面向对象方法的实现及应用[J]. 信昆仑,刘遂庆.  计算机工程与应用. 2003(21)
[7]一类整数性目标规划的遗传算法[J]. 刘彬,陈大平.  计算机工程与科学. 2003(03)
[8]一种整数编码的改进遗传算法[J]. 廖美英,郭荷清,张勇军.  计算机工程与应用. 2003(01)
[9]港口建设规模优化研究[J]. 鲁子爱.  河海大学学报(自然科学版). 2002(05)
[10]一种改进的遗传算法及其在约束优化中的应用[J]. 高玉根,王国彪,丁予展.  淄博学院学报(自然科学与工程版). 2002(02)

博士论文
[1]港口服务系统仿真与港口规模优化研究[D]. 鲁子爱.河海大学 2002

硕士论文
[1]基于整数编码的遗传算法在给水管网优化中的应用[D]. 洪青春.合肥工业大学 2004
[2]遗传算法及其在结构工程优化中的应用研究[D]. 陈永兵.西北工业大学 2001



本文编号：3526571