集装箱码头岸桥分配与集卡调度整合问题研究

发布时间：2019-02-20 21:50

【摘要】：岸桥分配与集卡调度是相互联系相互影响的问题,如果要提高码头装卸效率,就必须协调好两者的调度关系。针对集装箱码头岸桥和集卡的协同调度问题,以使进口箱和出口箱的总完工时间最短为目的,考虑了集卡路径约束和岸桥实际操作情况等实际约束,构建了边装边卸的混合整数规划模型。由于模型比较复杂,因此采用了分层方法来实现两种设备的协调调度,并用改进的遗传算法来求解模型。实验表明,通过将改进算法的结果与标准化软件CPLEX所求得的最优解或下界比较,算法求得6组最优解且剩余算例平均偏差小于5%;在求解时间方面,随着岸桥、集卡和集装箱数量的增加,CPLEX求解时间跨度由1 s到1 h快速增长,而改进算法求解却仅仅需要几十秒,因此说明改进的算法可以快速有效地解决岸桥和集卡的协同调度问题。
[Abstract]:The allocation of quayside bridge and the dispatching of collecting cards are interrelated and affect each other. If we want to improve the efficiency of loading and unloading of the wharf, we must coordinate the scheduling relationship between the two. Aiming at the cooperative scheduling problem of container terminal shore bridge and container, aiming at minimizing the total completion time of import container and exit container, the practical constraints such as the path constraints of the container and the actual operation of the bank bridge are considered. The mixed integer programming model of loading and unloading is constructed. Because of the complexity of the model, the hierarchical method is used to realize the coordinated scheduling of the two devices, and the improved genetic algorithm is used to solve the model. The experimental results show that by comparing the results of the improved algorithm with the optimal solution or lower bound obtained by the standardized software CPLEX, six groups of optimal solutions are obtained and the average deviation of residual examples is less than 5 parts. In the aspect of solving time, with the increase of the number of shore bridge, card and container, the time span of CPLEX solution increases rapidly from 1 s to 1 h, but the improved algorithm takes only a few tens of seconds to solve. It is shown that the improved algorithm can solve the cooperative scheduling problem of the bank bridge and the collection card quickly and effectively.
【作者单位】： 上海海事大学物流研究中心;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(71471110) 上海市科委创新基金资助项目(09DZ2250400,9530708200,10190502500) 上海市重点学科资助项目(J50604)
【分类号】：U691.3;TP18

【参考文献】

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1 张少凯;韩晓龙;胡少龙;;新旧工艺下集装箱港口装卸设备配置仿真研究[J];广西大学学报(自然科学版);2013年02期

2 李广儒;杨大奔;任大伟;;集卡动态调度路径优化算法[J];交通运输工程学报;2012年03期

3 曹瑾鑫;史其信;Der-Horng Lee;;Integrated Quay Crane and Yard Truck Schedule Problem in Container Terminals[J];Tsinghua Science and Technology;2010年04期

4 董良才;丁以中;宓为建;;基于时间窗的集装箱装卸桥调度[J];上海海事大学学报;2011年01期

5 康志敏;吴洪明;;港口集装箱码头集卡优化调度研究[J];物流工程与管理;2011年02期

【共引文献】

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1 徐远琴;韩晓龙;;集卡与岸桥及场桥联合调度模型优化[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2013年02期

2 秦天保;沙梅;;支持双向调度的集装箱码头岸桥调度问题约束规划模型[J];系统工程;2013年04期

3 梁承姬;王玲玲;佘文婧;;考虑时间窗约束的集卡调度耦合模型及求解[J];广西大学学报(自然科学版);2014年03期

4 蒋大培;胡志华;胡少龙;;考虑偏好泊位的泊位和岸桥集成分派问题[J];广西大学学报(自然科学版);2014年03期

5 陈文;;基于萤火虫算法的集装箱码头前沿协同调度研究[J];港口装卸;2014年03期

6 王昕昕;梁承姬;;岸桥干涉和作业量均衡的岸桥调度模型[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2014年11期

7 梁承姬;张松波;;集装箱港口装卸作业设备集成调度[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2015年02期

8 韩晓龙;郎昊;;基于模拟退火算法的场桥调度研究[J];广西大学学报(自然科学版);2015年02期

9 乐美龙;包节;范志强;;龙门吊与集卡协同调度问题研究[J];计算机工程与应用;2012年14期

10 梁剑;王强;安俊英;;铁路集装箱中心站内部集卡调度和箱位配置[J];计算机工程;2012年08期

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2 梁剑;铁路集装箱物流中心站资源配置决策研究[D];西南交通大学;2010年

3 陶宁蓉;船舶分段建造过程中的资源调度优化研究[D];上海交通大学;2013年

4 孙彬;多式联运供应链的协调与协同优化研究[D];南开大学;2013年

5 邱波;集装箱码头泊位系统资源配置与调度优化研究[D];大连海事大学;2014年

6 王力;铁路集装箱中心站关键资源调度优化理论与方法[D];北京交通大学;2014年

7 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

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1 汪锐;堆场存储管理系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年

2 范灵芳;集装箱码头多资源调度与优化研究[D];上海交通大学;2012年

3 王伟飞;基于混合交叉作业的集装箱码头集卡优化调度研究[D];大连海事大学;2011年

4 高鹏;集装箱堆场作业调度优化问题研究[D];大连理工大学;2006年

5 沈剑峰;基于知识与仿真的集装箱堆场作业计划研究[D];大连理工大学;2006年

6 张涛;集装箱堆场物流系统规划研究[D];大连理工大学;2006年

7 蔡寒;基于仿真的集装箱码头拖车调度研究[D];清华大学;2007年

8 于兵;关于集装箱堆场危险品库管理的研究[D];北京化工大学;2008年

9 张哲;集装箱码头混合交叉作业集成调度模型[D];大连海事大学;2012年

10 吕亚男;集装箱港口作业系统一体化调度研究[D];大连海事大学;2012年

【二级参考文献】

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1 韩骏;孙晓娜;靳志宏;;集装箱码头泊位与岸桥协调调度优化[J];大连海事大学学报;2008年02期

2 林燕;孙小明;;新型集装箱码头堆场混合装卸计划方法研究[J];工业工程与管理;2011年05期

3 容芷君,张煜;港口自动导引小车的优化调度研究[J];湖北工业大学学报;2005年03期

4 赵辉;刘铁男;;MAS理论下集卡动态调度系统研究[J];计算机工程与应用;2010年21期

5 乐美龙;包节;范志强;;龙门吊与集卡协同调度问题研究[J];计算机工程与应用;2012年14期

6 潘登;郑应平;陆小芳;;避免车辆路径拥塞的动态蚁群算法[J];计算机工程;2008年05期

7 周强,肖矫矫,陶德馨;集装箱码头前沿交通流模型研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2005年04期

8 邱跃龙;陶德馨;;基于时间Petri网的集装箱码头AGV调度系统建模研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2006年06期

9 于蒙;王少梅;;基于多Agent的集装箱码头生产调度系统建模研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年03期

10 曾庆成;杨忠振;;集装箱码头卸船作业调度方案的两阶段禁忌搜索算法[J];交通运输工程学报;2007年02期

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4 田洪;;针对船舶大型化开发的3种新型岸桥[J];港口装卸;2005年05期

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6 林光闪;集装箱岸桥大车防风系统的技术改造[J];设备管理与维修;2005年05期

7 臧照良;胡雄;;集装箱岸桥模型的动力特性计算与试验分析[J];上海海事大学学报;2006年01期

8 曹峻铭;王晓东;张晓东;聂春华;;岸桥防风装置及其改造[J];港口装卸;2006年02期

9 王森;;集装箱岸桥负荷控制及生产计量系统的研制[J];集装箱化;2006年10期

10 彭晓光;;岸桥钢丝绳的使用维护及换绳工艺[J];港口装卸;2008年01期

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3 刘大强;徐洪泽;冷松;;岸边集装箱起重机结构优化分析[A];自主创新 实现物流工程的持续与科学发展——第八届物流工程学术年会论文集[C];2008年

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5 蔡芸;孙国正;;同时求解泊位分配及岸桥调度问题的仿真优化方法[A];可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（上册）[C];2005年

6 姬晓涛;杜玉泉;陈秋双;;基于遗传算法的泊位与岸桥多目标联合调度[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

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2 YMG记者 高伟　通讯员 东晓 国平 孔燕;“80后”劳模王飞 梦圆“岸桥”[N];烟台日报;2010年

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