集装箱码头泊位与岸桥联合在线调度研究

发布时间：2017-05-01 18:15

  本文关键词：集装箱码头泊位与岸桥联合在线调度研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了应对集装箱码头准班船舶准班率的下降,码头管理者需要对实时到达的集装箱船舶进行排班和调度,如何对这些需求进行合理调度决策,从而力求服务时间最短是集装箱码头的核心目标之一。针对集装箱船舶实时到达的上述情形,运用在线理论工具,对泊位与岸桥的联合调度进行问题刻画,构建相应的在线调度模型。突破了现有问题现有研究设计复杂启发式算法的主导思路,设计在线调度策略,并运用竞争比指标对其执行效果进行度量。考虑了由3个相邻泊位组成的混合型泊位布局,论文对有预知与没有预知能力的两种情形,均进行了深入剖析。针对加班船舶请求在零时刻逐个抵港且需要及时决策的Over-list在线情形展开深入研究;决策内容包括靠泊位置安排以及服务岸桥的分配,目标为最小化最大完工时间即最后一艘船舶服务完成时间的优化目标。基于对后续请求个数的不同预知能力分别建立了调度模型。对于有些情形,给出了最优的在线调度策略;对于另一些情形,也给出了竞争比上下界相近的在线竞争策略。论文的主要工作与创新点:(1)研究了无预知信息下的集装箱码头泊位和岸桥联合调度在线模型。针对给定的混合型泊位,对于配置了4、5、6个岸桥的三种情形,分别设计了具有最优竞争比5/4、4/3和3/2的在线调度策略。最优在线策略意味着该策略的竞争比与问题的竞争比下界相等。(2)对预知后续k=1个请求的泊位与岸桥联合调度在线情形展开探究。类似地对于岸桥数量为4、5或6个的三种情形,分别设计了具有最优竞争比为?1?2?/2、5/4和4/3的联合调度在线策略;结合没有预知信息情形的相应结论,可知,有限的预知能力可以有效的改进在线策略的竞争性能。(3)进一步预知后续k≥2个请求的码头泊位与岸桥联合调度在线模型。首先,对于k?2的一般情形,对于4个岸桥的情形,证明其竞争比下界值随着k的增加而趋近于1;对于5、6个岸桥数量的两种情形,证明了在线策略竞争比下界分别为25/21和9/7。其次,对于k=2的特定情形,对3种岸桥配置情况,分别设计了竞争比为9/8、6/5、9/7的在线调度策略。其中对于6个岸桥的情形,预知未来2个请求即可实现最优的在线调度效果。
【关键词】：调度决策 集装箱码头 联合调度 在线策略 竞争比
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U691.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 主要符号对照表10-11
• 第1章 绪论11-24
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 基本概念13-15
• 1.2.1 集装箱码头调度相关概念13-14
• 1.2.2 在线问题及其竞争策略的基本概念14-15
• 1.3 集装箱码头调度的国内外研究综述15-19
• 1.3.1 泊位分配问题研究16
• 1.3.2 泊位-岸桥联合调度（BAP-QCAP）问题研究16-19
• 1.4 研究方法、思路与内容19-21
• 1.4.1 研究方法19-20
• 1.4.2 研究思路20-21
• 1.4.3 研究内容21
• 1.5 技术路线21-23
• 1.6 工作的创新点23-24
• 第2章 无预知信息下泊位与岸桥联合在线调度24-37
• 2.1 问题描述与模型刻画24-26
• 2.2 四个岸桥的调度情形26-28
• 2.2.1 竞争比下界分析26-27
• 2.2.2 在线策略GR设计及分析27-28
• 2.3 五个岸桥的调度情形28-34
• 2.3.1 竞争比下界分析28-29
• 2.3.2 在线策略LRSS设计及分析29-34
• 2.4 六个岸桥的调度情形34-36
• 2.4.1 竞争比下界分析34-35
• 2.4.2 在线策略QBT设计与分析35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 预知k=1 个请求下泊位与岸桥联合在线调度37-54
• 3.1 问题描述与模型刻画37-38
• 3.2 四个岸桥的调度情形38-41
• 3.2.1 竞争比下界分析38-39
• 3.2.2 策略LLWL的设计及竞争比分析39-40
• 3.2.3 策略LSWL的设计及竞争比分析40-41
• 3.3 五个岸桥的调度情形41-49
• 3.3.1 竞争比下界分析41-42
• 3.3.2 Δ"g3的情形42-45
• 3.3.3 2"fΔ<3的情形45-49
• 3.4 六个岸桥的调度情形49-53
• 3.4.1 竞争比下界分析49-50
• 3.4.2 策略GRTWL及其竞争分析50-52
• 3.4.3 数值分析52-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 预知k≥2 个请求下泊位与岸桥联合在线调度54-72
• 4.1 问题描述与模型刻画54
• 4.2 四个岸桥的调度情形54-58
• 4.2.1. 竞争比下界分析55-56
• 4.2.2 在线策略GRWL2的设计56-57
• 4.2.3 策略竞争分析57-58
• 4.3 五个岸桥的调度情形58-65
• 4.3.1 竞争比下界分析58-59
• 4.3.2 在线策略GSRWL2设计与竞争分析59-63
• 4.3.3 在线策略GLRWL2设计与竞争分析63-65
• 4.4 六个岸桥的调度情形65-70
• 4.4.1 竞争比下界分析65-66
• 4.4.2 BLA策略描述66-67
• 4.4.3 BLA竞争性能分析67-70
• 4.5 本章小结70-72
• 第5章 结论与展望72-74
• 5.1 主要研究结论72
• 5.2 未来研究展望72-74
• 参考文献74-78
• 附录78-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84

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