基于混合遗传模拟退火算法的京唐港船舶调度优化

发布时间：2023-11-27 17:21

　　近年来,京唐港货物吞吐量逐年攀升,单位时间内进出港口的船舶数量逐渐增多,京唐港现有资源已无法满足船舶的需求,压船压港现象时有发生,给京唐港带来了空前的压力。而随着船舶大型化的发展,京唐港的现有单向航道资源已无法满足部分大型船舶的航行需求。在此背景下,对京唐港船舶调度问题进行研究。如何合理地利用潮汐、安排大型船舶乘潮进出港,设计科学的船舶调度方案已成为京唐港的当务之急。针对京唐港船舶调度优化问题,本文在对国内外关于提高船舶服务质量的相关研究进行分类述评的基础上,分析该问题同已有研究的区别。为便于建模优化,对京唐港的发展现状以及港口船舶调度作业流程进行介绍,并从港口相关影响因素、船舶相关影响因素两个方面对京唐港船舶调度影响因素进行分析;考虑了大型船舶乘潮进出港口、进出港船舶在航行过程中需保持安全航行间距、不同进港船舶的可选靠泊泊位限制以及不可靠泊泊位限制等因素,以进港船舶加权等待时间和出港船舶加权延期时间之和最小为优化目标,构建了京唐港船舶调度优化问题的混合整数线性规划模型;基于问题特点,设计混合遗传模拟退火算法,以模拟退火算法为主要框架,将遗传算法的群体搜索思想嵌入其中,结合粒子群算法思...

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 侧重于泊位分配的研究综述
        1.2.2 侧重于航道的船舶调度研究综述
        1.2.3 泊位同航道资源协调调度的研究综述
        1.2.4 相关文献述评
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究方法及技术路线
第2章 京唐港现状及船舶调度作业分析
    2.1 京唐港发展现状分析
        2.1.1 京唐港基本情况
        2.1.2 存在问题
    2.2 京唐港船舶进出港作业流程分析
        2.2.1 船舶进出港过程
        2.2.2 现有船舶调度方案
    2.3 京唐港船舶调度作业影响因素分析
        2.3.1 港口相关影响因素分析
        2.3.2 船舶相关影响因素分析
第3章 京唐港船舶调度优化模型构建
    3.1 京唐港船舶调度问题描述
    3.2 模型假设条件及符号说明
        3.2.1 假设条件
        3.2.2 符号说明
    3.3 模型构建
第4章 京唐港船舶调度优化算法设计
    4.1 算法概述
        4.1.1 遗传算法基本理论
        4.1.2 模拟退火算法基本理论
        4.1.3 粒子群算法基本理论
    4.2 算法的选择与改进
    4.3 京唐港船舶调度优化算法
        4.3.1 算法实现步骤
        4.3.2 解决方案的表示及编码策略
        4.3.3 初始解集生成方法
        4.3.4 新解集生成方法
        4.3.5 适应性评价及算法终止条件
第5章 京唐港船舶调度优化分析
    5.1 船舶调度优化
        5.1.1 京唐港船舶调度相关数据
        5.1.2 京唐港船舶调度优化问题求解
        5.1.3 京唐港船舶调度优化算法对比分析
    5.2 船舶调度方案对比分析
        5.2.1 同先到先服务船舶调度方案对比
        5.2.2 同固定时段下船舶调度方案对比
    5.3 优化结果分析
第6章 结论与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
附录



本文编号：3868236