自动化码头AGV实时调度优化方法研究
发布时间：2021-11-07 16:27
随着国际集装箱贸易量的快速增长,集装箱码头在全球航运业中发挥着愈加重要的作用。为应对船舶大型化及劳动力成本上升等问题,港口逐渐转向自动化或半自动化集装箱码头的建设。自动导引车（automated guided vehicle,AGV）是自动化码头中岸边与堆场间的主要水平运输设备,其作业效率是影响自动化码头服务质量的关键因素之一。通过设计高效的AGV调度计划,进而提高码头作业效率、缩短船舶在港时间,是自动化码头亟需解决的问题。本文主要针对自动化码头中AGV实时调度的任务分配以及路径规划选择问题进行研究。首先针对AGV调度的任务分配问题,在岸桥作业顺序未知的情况下,以AGV空载行驶距离和岸桥平均作业时间加权和最短为目标,设计了一种可根据作业状态的变化完成策略更新的实时调度算法。设计了一种以偏好函数为基础的调度策略,利用最优任务箱与其他任务箱的配对对比形成可动态更新的训练样本,并结合深度学习模型完成调度策略的实时更新。其次,针对AGV调度的任务分配和路径规划选择问题,在岸桥作业顺序已知的前提下,以所有集装箱作业完工时间最小化为目标构建了混合整数规划模型。考虑AGV行驶过程中因冲突死锁而产生的...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１研宂的技术路线??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ??
?大连海事大学硕士学位论文???依据中控室指令抵达指定岸桥的交换区处，岸桥将对应进口箱吊起放置于水平运输设备??上；水平运输设备经由无冲突路径抵达堆场的海侧交换区，经由场桥将进口箱放置于对??应箱区位置；外集卡抵达后，场桥将进口箱卸载到外集卡中，进口箱经由外集卡运输到??内陆腹地。出口箱的作业流程与进口箱相反。??动化场桥?双小车岸桥??内?外集ｋ?堆?水Ｔｋｉ输设备?集??陆?场—?装?—？??腹——?ｆｆｌ?ｍ?．??地?ｋ?船??？山Ｕ筘?？?进Ｕ筘??图２．?２进出口箱作业流程??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｐｏｒｔ?ａｎｄ?ｅｘｐｏｒｔ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ??自动化集装箱码头的集装箱作业涉及到多种设备的协同作业，其调度过程受多种因??素影响。就调度层面而言，自动化集装箱码头的作业调度主要包含如下几个方面：集装??筘船进出港次序及泊位分配调度；依据船舶配枳载情况与堆场堆存情况等，为集装箱分??配作业的岸桥、场桥与水平运输设备，并确定相应的堆存位置；决定岸桥、场桥与水平??运输设备的作业任务次序；决策水平运输设备在运行Ｋ的无冲突行驶路径；堆场箱区的??双场桥调度优化等。水平运输设备的调度是影响自动化集装筘码头作业效率的关键闪??素，己经成为码头运营商关注的重点问题。??２．２水平运输设备调度体系??２．２．１水平运输设备的选型??自动化集装箱码头的水平运输设备主要包括ＡＧＶ和ＡＬＶ两种，完成船舶与堆场间??的集裝箱运输作业，如图２．３所示。??－１３?－??
图２．?３自动化集装箱码头作业环节??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?ｔｅｒｍｉｎａｌ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动化码头双小车岸桥-AGV协同调度研究[J]. 丁一,兰雨雁,林国龙. 现代制造工程. 2018(12)
[2]基于PSO的自动化集装箱码头双小车岸桥和AGV的协同调度[J]. 马孙豫,杨勇生,梁承姬. 计算机应用与软件. 2018(10)
[3]自动化码头装卸混合模式下QC、L-AGV及ARMG协同调度方法[J]. 添玉,王建彬,陈晶晶,范会方. 上海海事大学学报. 2018(03)
[4]基于时间窗的双小车岸桥与AGV协调调度研究[J]. 唐世科,严南南. 计算机应用研究. 2019(05)
[5]基于软时间窗的自动化集装箱码头AGV路径规划[J]. 杨勇生,崔佳羽,梁承姬,许波桅,李军军. 广西大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]集装箱码头ALV调度与堆场位置分配集成优化模型[J]. 鲁渤,吕家智,曾庆成. 系统工程理论与实践. 2017(05)
[7]自动化码头多AGV路径冲突的优化控制研究[J]. 张素云,杨勇生,梁承姬,许波桅,李军军. 交通运输系统工程与信息. 2017(02)
[8]基于遗传算法的自动化集装箱码头多载AGV调度[J]. 霍凯歌,胡志华. 上海海事大学学报. 2016(03)
[9]基于遗传算法的自动导引车系统数量配置方法研究[J]. 杨雷,钱晓明,肖海宁. 机械设计与制造工程. 2016(05)
[10]不确定环境下自动化集装箱码头AGV调度与配置问题[J]. 马越汇,胡志华. 广西大学学报(自然科学版). 2016(02)
硕士论文
[1]集装箱码头自动升降车调度与堆场箱位分配集成优化[D]. 吕家智.大连海事大学 2018
[2]AGV自动运输系统调度及路径规划的研究[D]. 冯海双.哈尔滨工业大学 2013
[3]集装箱自动化码头AGV路径优化和调度研究[D]. 康志敏.武汉理工大学 2011
[4]基于改进两阶段控制策略的AGV路径优化调度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大学 2008
本文编号：3482176
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１研宂的技术路线??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ??
?大连海事大学硕士学位论文???依据中控室指令抵达指定岸桥的交换区处，岸桥将对应进口箱吊起放置于水平运输设备??上；水平运输设备经由无冲突路径抵达堆场的海侧交换区，经由场桥将进口箱放置于对??应箱区位置；外集卡抵达后，场桥将进口箱卸载到外集卡中，进口箱经由外集卡运输到??内陆腹地。出口箱的作业流程与进口箱相反。??动化场桥?双小车岸桥??内?外集ｋ?堆?水Ｔｋｉ输设备?集??陆?场—?装?—？??腹——?ｆｆｌ?ｍ?．??地?ｋ?船??？山Ｕ筘?？?进Ｕ筘??图２．?２进出口箱作业流程??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｐｏｒｔ?ａｎｄ?ｅｘｐｏｒｔ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ??自动化集装箱码头的集装箱作业涉及到多种设备的协同作业，其调度过程受多种因??素影响。就调度层面而言，自动化集装箱码头的作业调度主要包含如下几个方面：集装??筘船进出港次序及泊位分配调度；依据船舶配枳载情况与堆场堆存情况等，为集装箱分??配作业的岸桥、场桥与水平运输设备，并确定相应的堆存位置；决定岸桥、场桥与水平??运输设备的作业任务次序；决策水平运输设备在运行Ｋ的无冲突行驶路径；堆场箱区的??双场桥调度优化等。水平运输设备的调度是影响自动化集装筘码头作业效率的关键闪??素，己经成为码头运营商关注的重点问题。??２．２水平运输设备调度体系??２．２．１水平运输设备的选型??自动化集装箱码头的水平运输设备主要包括ＡＧＶ和ＡＬＶ两种，完成船舶与堆场间??的集裝箱运输作业，如图２．３所示。??－１３?－??
图２．?３自动化集装箱码头作业环节??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｃｏｎｔａｉｎｅｒ?ｔｅｒｍｉｎａｌ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]自动化码头双小车岸桥-AGV协同调度研究[J]. 丁一,兰雨雁,林国龙. 现代制造工程. 2018(12)
[2]基于PSO的自动化集装箱码头双小车岸桥和AGV的协同调度[J]. 马孙豫,杨勇生,梁承姬. 计算机应用与软件. 2018(10)
[3]自动化码头装卸混合模式下QC、L-AGV及ARMG协同调度方法[J]. 添玉,王建彬,陈晶晶,范会方. 上海海事大学学报. 2018(03)
[4]基于时间窗的双小车岸桥与AGV协调调度研究[J]. 唐世科,严南南. 计算机应用研究. 2019(05)
[5]基于软时间窗的自动化集装箱码头AGV路径规划[J]. 杨勇生,崔佳羽,梁承姬,许波桅,李军军. 广西大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]集装箱码头ALV调度与堆场位置分配集成优化模型[J]. 鲁渤,吕家智,曾庆成. 系统工程理论与实践. 2017(05)
[7]自动化码头多AGV路径冲突的优化控制研究[J]. 张素云,杨勇生,梁承姬,许波桅,李军军. 交通运输系统工程与信息. 2017(02)
[8]基于遗传算法的自动化集装箱码头多载AGV调度[J]. 霍凯歌,胡志华. 上海海事大学学报. 2016(03)
[9]基于遗传算法的自动导引车系统数量配置方法研究[J]. 杨雷,钱晓明,肖海宁. 机械设计与制造工程. 2016(05)
[10]不确定环境下自动化集装箱码头AGV调度与配置问题[J]. 马越汇,胡志华. 广西大学学报(自然科学版). 2016(02)
硕士论文
[1]集装箱码头自动升降车调度与堆场箱位分配集成优化[D]. 吕家智.大连海事大学 2018
[2]AGV自动运输系统调度及路径规划的研究[D]. 冯海双.哈尔滨工业大学 2013
[3]集装箱自动化码头AGV路径优化和调度研究[D]. 康志敏.武汉理工大学 2011
[4]基于改进两阶段控制策略的AGV路径优化调度研究[D]. 王佳溶.南京航空航天大学 2008
本文编号：3482176
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