某集装箱码头堆场场桥资源配置优化研究

发布时间：2017-07-18 16:28

  本文关键词：某集装箱码头堆场场桥资源配置优化研究

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【摘要】：随着集装箱码头专业化程度的不断提高,衡量其综合作业水平高低的标准,也已由过去的单一注重码头船舶作业效率,进一步深化为注重直接影响船舶装卸速度的码头堆场作业。同时,成熟的集装箱码头运营理念也已由以往通过粗放式作业资源配置来单纯追求效率,逐步转变为如何通过对作业资源进行集约式管理,来实现在作业效率不受影响的同时降低单箱现金成本的目标。因此,探索如何结合实际生产情况对码头作业资源,尤其是堆场的场桥作业资源进行优化配置,将对促进码头企业整体运营效益的不断提升起到十分积极的借鉴作用。本文在对相关研究现状及研究方法进行分析和总结的基础上,结合集装箱码头及其堆场的作业计划、装卸工艺等方面的理论与实践,从对堆场场桥作业状况展开分析出发,对如何提高堆场场桥作业资源利用率,减少作业资源的限制展开研究,以期实现对场桥作业资源进行优化配置的目标。通过根据集装箱码头不同时段堆场箱区的作业量在各箱区间分配场桥,在考虑码头前沿船舶装卸作业情况的同时,综合平衡岸桥及堆场场桥的作业量,减少岸桥的等待时间,通过建立场桥多目标的混合整数规划模型,来计算对场桥资源配置优化后所场桥跑位时间及最小作业完成时间的变化。针对本模型的双目标规划特点,通过对常用智能优化算法的比选,设计出基于遗传算法的启发式算法并求解,得到最优场桥配置方案的帕累托最优解集。最后结合天津港某集装箱码头的实际作业数据进行实证分析,验证了本文算法和模型的有效性,并结合实际生产情况,为码头作业提供了场桥资源在不同条件下的优化配置方案。对天津港某集装箱码头实际作业数据的实证分析,验证了本文所设计的遗传算法及多目标混合整数规划模型的有效性,并通过帕累托最优解集,得出等效的不同优化方案,不仅为码头生产计划及调度指挥提供了在不同作业需求条件下进行资源优化配置的方案,更为码头企业实现整体运营效益的进一步提升提供了重要的理论依据和实践参考。
【关键词】：集装箱码头 场桥配置 智能优化算法 帕累托最优法
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：F552
【目录】：

• 摘要5-6
• 英文摘要6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目的及意义10-12
• 1.2.1 研究目的10-11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外研究综述12-15
• 1.3.1 堆场资源配置的研究现状12-14
• 1.3.2 多环节混合调度研究现状14-15
• 1.4 研究的内容及思路15-17
• 1.4.1 研究内容15-16
• 1.4.2 研究思路16-17
• 第2章 集装箱码头堆场概述17-26
• 2.1 集装箱码头概述17-22
• 2.1.1 集装箱码头功能17-18
• 2.1.2 集装箱码头布局18-19
• 2.1.3 集装箱码头作业计划分析19-22
• 2.2 集装箱堆场概述22-26
• 2.2.1 集装箱堆场功能22-23
• 2.2.2 集装箱堆场布局23
• 2.2.3 集装箱堆场作业资源23-24
• 2.2.4 集装箱堆场装卸工艺24-26
• 第3章 集装箱码头场桥资源配置问题分析26-36
• 3.1 集装箱码头场桥资源优化配置概述26-27
• 3.1.1 资源优化配置的内涵26
• 3.1.2 集装箱码头场桥资源优化配置的内涵26-27
• 3.2 集装箱码头场桥资源配置信息技术现状27-28
• 3.3 集装箱码头场桥资源配置问题的关键28
• 3.3.1 堆场场桥的配置28
• 3.3.2 堆场岸桥的协同调度28
• 3.4 集装箱码头场桥资源优化配置方法理论介绍28-36
• 3.4.1 智能优化算法综述29-30
• 3.4.2 优化算法的比较分析30-32
• 3.4.3 遗传算法概述32-34
• 3.4.4 研究方法确定34-36
• 第4章 集装箱码头场桥资源优化配置模型36-44
• 4.1 问题描述36-37
• 4.2 优化模型37-39
• 4.2.1 变量定义37
• 4.2.2 模型假设37-38
• 4.2.3 模型构建38-39
• 4.3 模型求解39-44
• 4.3.1 染色体编码39-40
• 4.3.2 种群初始化40
• 4.3.3 适应度函数40-41
• 4.3.4 选择交叉变异41-42
• 4.3.5 非支配及拥挤度42-44
• 第5章 基于天津港的码头场桥资源优化配置实证分析44-54
• 5.1 天津港概况44
• 5.2 某码头堆场现状分析44-45
• 5.3 数据搜集45-48
• 5.3.1 场桥在箱区间的移动时间45-47
• 5.3.2 各箱区作业量分析47-48
• 5.3.3 场桥初始位置图48
• 5.4 优化结果分析48-52
• 5.4.1 帕累托最优集48-51
• 5.4.2 场桥的配置状况51
• 5.4.3 场桥的移动时间分析51-52
• 5.4.4 作业完成时间分析52
• 5.5 优化结果在场桥资源配置实践中的应用52-54
• 5.5.1 帕累托最优集的实际应用52-53
• 5.5.2 实际作业情况下对最优集的取舍53-54
• 第6章 结论54-55
• 参考文献55-59
• 致谢59

【参考文献】

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本文编号：558663