面向集装箱装船作业的泊位指派与堆场分配协调优化研究
发布时间：2023-02-19 11:20
集装箱码头是集装箱在转换运输方式时的缓冲地,是水陆联运的枢纽站,在整个集装箱运输过程中占有重要地位。泊位和堆场作为集装箱码头关键的组成部分,在集装箱运输中发挥着至关重要的作用,其作业计划的制定直接影响着泊位与堆场的作业效率,进而影响码头作业效率和运营水平。而集装箱装船作业是集装箱运输中的重要环节,其装船效率受到泊位与堆场作业效率的直接影响,也关系着码头的运营水平。因此,提高码头装船作业效率,满足日益增长的集装箱运输需求,对提高码头作业效率具有重要的意义。本文以出口箱装船作业过程为研究对象,分别从单艘船舶和多艘船舶两个方面,从微观和宏观角度研究装船作业过程中的泊位指派与堆场分配协调优化问题,主要开展了以下研究工作:(1)研究了装船顺序和倒箱策略协调优化问题。在确定的船舶配载图和堆场堆存布局的状态下,在传统的最矮栈和邻近栈倒箱策略基础上,提出了优化栈倒箱策略,分析了装船顺序和倒箱策略对堆场倒箱作业的影响。构建了以最小倒箱量为目标的装船顺序和倒箱策略的协调优化模型,并将装船顺序和倒箱策略嵌入到遗传算法中,研究如何采用一个优化的倒箱策略来确定合理的装船顺序使得堆场倒箱量最小。同时,设计不同的算...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
ABSTRACT
1 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 集装箱码头泊位作业研究综述
1.2.2 集装箱码头堆场作业研究综述
1.2.3 泊位与堆场协调作业研究综述
1.2.4 目前研究存在的问题及难点
1.3 研究内容和论文结构
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
1.4 本章小结
2 集装箱码头泊位与堆场作业问题特征分析
2.1 集装箱码头泊位
2.1.1 码头泊位概述
2.1.2 码头泊位作业过程
2.2 集装箱码头堆场
2.2.1 码头堆场概述
2.2.2 堆场作业流程
2.2.3 堆场倒箱作业
2.3 泊位与堆场协调作业
2.3.1 出口箱装船作业
2.3.2 装船作业下的泊位指派与堆场分配
2.4 本章小结
3 装船顺序和倒箱策略协调优化模型与算法
3.1 装船顺序和倒箱策略协调优化问题提出
3.2 装船顺序和倒箱策略协调优化问题描述
3.3 符号定义及模型构建
3.3.1 基本假设
3.3.2 模型符号与决策变量
3.3.3 整数规划模型
3.4 整合装船顺序和倒箱策略的遗传算法
3.4.1 初始种群
3.4.2 交叉方法
3.4.3 变异方法
3.4.4 适应度函数
3.4.5 选择方法
3.5 数值实验与分析
3.5.1 算法的比较
3.5.2 倒箱策略的比较
3.5.3 岸桥数量的比较
3.6 本章小结
4 装船顺序和场桥行驶路径联合优化模型与算法
4.1 装船顺序和场桥行驶路径联合优化的必要性
4.2 装船顺序和场桥行驶路径联合优化问题描述
4.3 联合优化整数规划模型
4.3.1 模型假设
4.3.2 模型符号与决策变量
4.3.3 模型建立
4.4 均衡倒箱量和场桥作业时间的规则算法
4.4.1 规则算法设计思路
4.4.2 规则算法求解步骤
4.5 算例比较与分析
4.5.1 算例求解
4.5.2 下界分析
4.5.3 算法比较
4.6 本章小结
5 基于集卡行驶路径的泊位指派与堆场分配协调优化
5.1 泊位指派与堆场分配协调优化问题的提出
5.2 问题描述
5.3 符号定义及模型构建
5.3.1 基本假设
5.3.2 参数及变量定义
5.3.3 混合整数规划模型
5.4 禁忌遗传算法
5.4.1 计算复杂性分析
5.4.2 禁忌遗传算法原理分析
5.4.3 禁忌遗传算法设计步骤
5.5 数值实验与分析
5.5.1 算例分析
5.5.2 情境分析
5.6 本章小结
6 基于船舶离港偏差的泊位指派与堆场分配协调优化
6.1 问题提出
6.2 问题描述
6.3 符号定义及模型构建
6.3.1 模型假设
6.3.2 参数及变量定义
6.3.3 整数规划模型
6.4 两阶段算法
6.4.1 两阶段算法设计原理
6.4.2 两阶段算法设计步骤
6.5 数值实验与分析
6.5.1 算例分析
6.5.2 敏感性分析
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果
致谢
本文编号：3746121
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
摘要
ABSTRACT
1 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 集装箱码头泊位作业研究综述
1.2.2 集装箱码头堆场作业研究综述
1.2.3 泊位与堆场协调作业研究综述
1.2.4 目前研究存在的问题及难点
1.3 研究内容和论文结构
1.3.1 研究内容
1.3.2 论文结构
1.4 本章小结
2 集装箱码头泊位与堆场作业问题特征分析
2.1 集装箱码头泊位
2.1.1 码头泊位概述
2.1.2 码头泊位作业过程
2.2 集装箱码头堆场
2.2.1 码头堆场概述
2.2.2 堆场作业流程
2.2.3 堆场倒箱作业
2.3 泊位与堆场协调作业
2.3.1 出口箱装船作业
2.3.2 装船作业下的泊位指派与堆场分配
2.4 本章小结
3 装船顺序和倒箱策略协调优化模型与算法
3.1 装船顺序和倒箱策略协调优化问题提出
3.2 装船顺序和倒箱策略协调优化问题描述
3.3 符号定义及模型构建
3.3.1 基本假设
3.3.2 模型符号与决策变量
3.3.3 整数规划模型
3.4 整合装船顺序和倒箱策略的遗传算法
3.4.1 初始种群
3.4.2 交叉方法
3.4.3 变异方法
3.4.4 适应度函数
3.4.5 选择方法
3.5 数值实验与分析
3.5.1 算法的比较
3.5.2 倒箱策略的比较
3.5.3 岸桥数量的比较
3.6 本章小结
4 装船顺序和场桥行驶路径联合优化模型与算法
4.1 装船顺序和场桥行驶路径联合优化的必要性
4.2 装船顺序和场桥行驶路径联合优化问题描述
4.3 联合优化整数规划模型
4.3.1 模型假设
4.3.2 模型符号与决策变量
4.3.3 模型建立
4.4 均衡倒箱量和场桥作业时间的规则算法
4.4.1 规则算法设计思路
4.4.2 规则算法求解步骤
4.5 算例比较与分析
4.5.1 算例求解
4.5.2 下界分析
4.5.3 算法比较
4.6 本章小结
5 基于集卡行驶路径的泊位指派与堆场分配协调优化
5.1 泊位指派与堆场分配协调优化问题的提出
5.2 问题描述
5.3 符号定义及模型构建
5.3.1 基本假设
5.3.2 参数及变量定义
5.3.3 混合整数规划模型
5.4 禁忌遗传算法
5.4.1 计算复杂性分析
5.4.2 禁忌遗传算法原理分析
5.4.3 禁忌遗传算法设计步骤
5.5 数值实验与分析
5.5.1 算例分析
5.5.2 情境分析
5.6 本章小结
6 基于船舶离港偏差的泊位指派与堆场分配协调优化
6.1 问题提出
6.2 问题描述
6.3 符号定义及模型构建
6.3.1 模型假设
6.3.2 参数及变量定义
6.3.3 整数规划模型
6.4 两阶段算法
6.4.1 两阶段算法设计原理
6.4.2 两阶段算法设计步骤
6.5 数值实验与分析
6.5.1 算例分析
6.5.2 敏感性分析
6.6 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果
致谢
本文编号：3746121
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