集装箱堆场多资源集成调度与优化研究
发布时间：2021-04-14 10:26
随着经济和贸易全球化的不断推进,集装箱广泛应用于国际贸易运输。中国港口集装箱吞吐量的不断增长和船舶大型化的快速发展,都对集装箱码头堆场的作业效率提出了更高的要求。集装箱码头堆场的空间资源和机械设备资源是有限的,只有合理分配集装箱箱位和调度场桥,才有利于提高码头前方堆场资源利用效率和运作效率,提升对船舶公司及货主的服务水平。本文详细概述了集装箱码头堆场的多种资源,包括堆场空间资源、机械设备资源,介绍和分析了堆场作业流程及作业效率影响因素等。考虑到出口箱送箱集卡在给定集港时间段内的实际到港时间具有不确定性,对码头的生产调度提出了更严峻的考验。采用堆存位置与装船提箱顺序一致策略为到港出口箱分配具体箱位,并保证多场桥共同作业时避免相互干扰和作业量均衡,将出口箱的箱位分配问题和多场桥调度问题进行集成优化研究,以最小化翻箱时间和场桥完成所有任务时间为目标,建立堆场箱位分配与多场桥调度集成优化模型。通过设计混合遗传模拟退火算法求解模型,能够得到具体箱位分配和多场桥调度方案。本文通过改变出口箱任务箱量、堆存策略、贝位数以及场桥数量进行了数值实验,对模型和算法的有效性和适用性进行了验证。结果表明:与遗传...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１顺岸式布局方式
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???（２）箱位编号??集装箱堆场箱区是由贝、列、层构成的三维空间立方体，分割成多个小的堆存空间，??每一个小的堆存空间就代表一个具体的集装箱堆存箱位，如图２．３所示。在堆场的实际??管理中，为了便于准确定位和跟踪管理，任意一个集装箱箱位都拥有一个由数字或字母??组成的唯一编号标识，国内港口一般采用６位编号方式，即由箱区号、贝号、列号和层??号四部分构成。??－贝??＝＝［＝／Ｚ??ｈｉ?１／??图２．?３集装箱箱区立体小－意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?Ｔｈｒｅｅ－Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?Ｓｋｅｔｃｈ?Ｍａｐ?ｏｆ?Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?Ｂｌｏｃｋ??①箱区号。箱区号－般采用－个或两个英文字母表示，或者用两个数字表示，Ｋ??中，第？位代表码头的扪位号，第二位则代表从堆场从海侧到陆侧的顺序号，丨ｓ丨内码头??多是采用－位字母和－？位数字来进行箱区编码。??②贝号。贝号？般采用两位数字表示，用奇数０１，０３，?０５…表示堆存２０ｆｔ集装箱的??則立，出偶数０２，０４，?０６…表ＺＪ帥ＶＭＯｉ＇ｔ災装的Ｗ位。＋足丨叫立的丨训??箱区内都含有众多贝位，因此各箱区的长度与贝位数量有关。??③列号。列号？般采用－位或两位数字表示，贝位内的列数取决于场桥的跨越长??度，一般贝位可堆存六列集装箱，－般从丨卩Ｖ道侧到车道侧依次用数字１，２，?３…表示。??④层号。层号一般采用一位数卞或英文字母表示，该列中能够堆存集装箱的高度，??根据场桥的具体作业高度进行选取，通常可堆存４－５层，从低到高依次用数字１，?２，?３…??表示。??－９?－??
装箱??叉车、集装箱正面吊和集装箱牵引车、跨运车等机械设备［４４］。??（１）堆场装卸设备??堆场装卸设备多是以门式起重机为主，又称为“龙门吊”或“场桥”，分为轮胎式??龙门起重机和轨道式龙门起重机两种，主要进行堆场集装箱装卸或翻箱作业。??①轮胎式龙门起重机??轮胎式龙门起重机（Ｒｕｂｂｅｒ－ｔｙｒｅｄ?Ｇａｎｔｒｙ，ＲＴＧ）简称“轮胎吊”，是目前国内外??码头应用最为广泛的集装箱堆场装卸设备。根据堆场的布置，轮胎吊通常横跨１列集卡??车道和６列集装箱，可堆存３－５层集装箱，如图２．４所示。其作业效率高，机动性强，??不仅能前后移动，还安装了转向装置，轮胎能够进行９０°旋转，实现不同箱区间的全方??位转移。轮胎吊传统上由柴油机驱动，随着国际油价的升高，堆场运营成本也在加大，??其无功消耗大、油耗大、噪音大、发动机组的有效利用率等不足严重影响集装箱码头的??整体营运效益。为降低燃油消耗成本、提升码头营运效益，轮胎吊进行“油改电”改造??已成为大势所趋。??＼?７??＼?／??／?＾??＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ??／?＼?／?＼??＾＾?＾＾?Ｆ?７］?ｆｓ?７１??７１??＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ??／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼??ｋ?＾?＾?＾＾?＾＾?ｋ?＾??７１??＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｋ?７１??／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?＼?／??ｋ?＾?ｋ?＾?ｋ?令?ｉ＾?＾＾?ｋ?＾?Ｘ??＼?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态平衡策划下的集装箱堆场箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,苌道方. 计算机应用研究. 2019(08)
[2]集装箱堆场箱位分配及多场桥调度协同优化问题[J]. 范厚明,马梦知,姚茜,郭振峰. 上海交通大学学报. 2017(11)
[3]基于堆场混合堆存的集装箱码头装船顺序优化模型[J]. 张笑菊,曾庆成,杨忠振. 系统工程理论与实践. 2016(09)
[4]基于滚动计划的堆场出口箱存储位置分配两阶段模型[J]. 刘婵娟,胡志华. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]多场桥分区域平衡策划下的集装箱堆场箱位分配问题[J]. 范厚明,姚茜,马梦知. 控制与决策. 2016(09)
[6]基于Poisson过程的港口码头集卡预约调度优化[J]. 蒋美仙,张晓,冯定忠,蔡启欣,王志意. 浙江工业大学学报. 2016(03)
[7]基于混合演化策略算法的多场桥调度优化[J]. 刘志雄,李俊,张煜,东经伟. 计算机应用与软件. 2016(05)
[8]求解TSP的改进模拟退火算法[J]. 徐小平,朱秋秋. 计算机系统应用. 2015(12)
[9]自动化集装箱码头堆场内双起重机调度模型与算法[J]. 魏晨,胡志华,高超锋,罗勋杰. 大连海事大学学报. 2015(04)
[10]集装箱码头堆场出口箱箱区空间分配动态模型[J]. 严南南,崔景云. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(02)
硕士论文
[1]改进模拟退火优化遗传算法的机器人动力学参数辨识[D]. 向启均.湖南大学 2018
[2]基于改进萤火虫算法的集装箱堆场出口箱箱位分配问题研究[D]. 王曦.大连海事大学 2017
[3]集装箱码头堆场箱位分配与场桥调度协同优化研究[D]. 姚茜.大连海事大学 2017
[4]混堆集装箱码头场桥调度研究[D]. 于凯.大连海事大学 2015
[5]DF集装箱码头预约集港模式下场桥效率提升策略研究[D]. 潘栋.大连海事大学 2014
[6]出口箱随机入港下的码头箱区选择与箱位分配协调调度[D]. 台伟力.大连海事大学 2015
本文编号：3137152
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１顺岸式布局方式
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???（２）箱位编号??集装箱堆场箱区是由贝、列、层构成的三维空间立方体，分割成多个小的堆存空间，??每一个小的堆存空间就代表一个具体的集装箱堆存箱位，如图２．３所示。在堆场的实际??管理中，为了便于准确定位和跟踪管理，任意一个集装箱箱位都拥有一个由数字或字母??组成的唯一编号标识，国内港口一般采用６位编号方式，即由箱区号、贝号、列号和层??号四部分构成。??－贝??＝＝［＝／Ｚ??ｈｉ?１／??图２．?３集装箱箱区立体小－意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?Ｔｈｒｅｅ－Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?Ｓｋｅｔｃｈ?Ｍａｐ?ｏｆ?Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?Ｂｌｏｃｋ??①箱区号。箱区号－般采用－个或两个英文字母表示，或者用两个数字表示，Ｋ??中，第？位代表码头的扪位号，第二位则代表从堆场从海侧到陆侧的顺序号，丨ｓ丨内码头??多是采用－位字母和－？位数字来进行箱区编码。??②贝号。贝号？般采用两位数字表示，用奇数０１，０３，?０５…表示堆存２０ｆｔ集装箱的??則立，出偶数０２，０４，?０６…表ＺＪ帥ＶＭＯｉ＇ｔ災装的Ｗ位。＋足丨叫立的丨训??箱区内都含有众多贝位，因此各箱区的长度与贝位数量有关。??③列号。列号？般采用－位或两位数字表示，贝位内的列数取决于场桥的跨越长??度，一般贝位可堆存六列集装箱，－般从丨卩Ｖ道侧到车道侧依次用数字１，２，?３…表示。??④层号。层号一般采用一位数卞或英文字母表示，该列中能够堆存集装箱的高度，??根据场桥的具体作业高度进行选取，通常可堆存４－５层，从低到高依次用数字１，?２，?３…??表示。??－９?－??
装箱??叉车、集装箱正面吊和集装箱牵引车、跨运车等机械设备［４４］。??（１）堆场装卸设备??堆场装卸设备多是以门式起重机为主，又称为“龙门吊”或“场桥”，分为轮胎式??龙门起重机和轨道式龙门起重机两种，主要进行堆场集装箱装卸或翻箱作业。??①轮胎式龙门起重机??轮胎式龙门起重机（Ｒｕｂｂｅｒ－ｔｙｒｅｄ?Ｇａｎｔｒｙ，ＲＴＧ）简称“轮胎吊”，是目前国内外??码头应用最为广泛的集装箱堆场装卸设备。根据堆场的布置，轮胎吊通常横跨１列集卡??车道和６列集装箱，可堆存３－５层集装箱，如图２．４所示。其作业效率高，机动性强，??不仅能前后移动，还安装了转向装置，轮胎能够进行９０°旋转，实现不同箱区间的全方??位转移。轮胎吊传统上由柴油机驱动，随着国际油价的升高，堆场运营成本也在加大，??其无功消耗大、油耗大、噪音大、发动机组的有效利用率等不足严重影响集装箱码头的??整体营运效益。为降低燃油消耗成本、提升码头营运效益，轮胎吊进行“油改电”改造??已成为大势所趋。??＼?７??＼?／??／?＾??＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ??／?＼?／?＼??＾＾?＾＾?Ｆ?７］?ｆｓ?７１??７１??＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ??／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼??ｋ?＾?＾?＾＾?＾＾?ｋ?＾??７１??＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／??Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｋ?７１??／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?／?＼?＼?／??ｋ?＾?ｋ?＾?ｋ?令?ｉ＾?＾＾?ｋ?＾?Ｘ??＼?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态平衡策划下的集装箱堆场箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,苌道方. 计算机应用研究. 2019(08)
[2]集装箱堆场箱位分配及多场桥调度协同优化问题[J]. 范厚明,马梦知,姚茜,郭振峰. 上海交通大学学报. 2017(11)
[3]基于堆场混合堆存的集装箱码头装船顺序优化模型[J]. 张笑菊,曾庆成,杨忠振. 系统工程理论与实践. 2016(09)
[4]基于滚动计划的堆场出口箱存储位置分配两阶段模型[J]. 刘婵娟,胡志华. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]多场桥分区域平衡策划下的集装箱堆场箱位分配问题[J]. 范厚明,姚茜,马梦知. 控制与决策. 2016(09)
[6]基于Poisson过程的港口码头集卡预约调度优化[J]. 蒋美仙,张晓,冯定忠,蔡启欣,王志意. 浙江工业大学学报. 2016(03)
[7]基于混合演化策略算法的多场桥调度优化[J]. 刘志雄,李俊,张煜,东经伟. 计算机应用与软件. 2016(05)
[8]求解TSP的改进模拟退火算法[J]. 徐小平,朱秋秋. 计算机系统应用. 2015(12)
[9]自动化集装箱码头堆场内双起重机调度模型与算法[J]. 魏晨,胡志华,高超锋,罗勋杰. 大连海事大学学报. 2015(04)
[10]集装箱码头堆场出口箱箱区空间分配动态模型[J]. 严南南,崔景云. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(02)
硕士论文
[1]改进模拟退火优化遗传算法的机器人动力学参数辨识[D]. 向启均.湖南大学 2018
[2]基于改进萤火虫算法的集装箱堆场出口箱箱位分配问题研究[D]. 王曦.大连海事大学 2017
[3]集装箱码头堆场箱位分配与场桥调度协同优化研究[D]. 姚茜.大连海事大学 2017
[4]混堆集装箱码头场桥调度研究[D]. 于凯.大连海事大学 2015
[5]DF集装箱码头预约集港模式下场桥效率提升策略研究[D]. 潘栋.大连海事大学 2014
[6]出口箱随机入港下的码头箱区选择与箱位分配协调调度[D]. 台伟力.大连海事大学 2015
本文编号：3137152
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