煤炭码头泊位和堆场资源调度优化
发布时间：2021-01-25 14:03
煤炭是我国主要的一次性消费能源,煤炭码头作为煤炭水路运输的中转站,其作业调度方式仅仅以单一环节的人工调度为主,无法满足码头日益增加的专业化水平,同时码头整体生产作业缺乏多个环节的协同调度,极大减弱了其带来的经济效益和社会效益。现如今,高效、低成本地运营煤炭码头变得越来越重要,与集装箱码头相比,专门针对煤炭码头协同调度问题的研究较少,如何优化码头资源,实现向专业化、智能化码头的转变,有序的安排船舶作业时间表,科学调度码头内部各环节装卸设备,实现煤炭的高效运输,改善煤炭供应链的服务水平,是亟待探索的重点问题。本文以煤炭码头为研究对象,着眼于煤炭码头协同调度方法对生产经营效率的提升,从泊位分配、取料机调度和堆场分配三个方面,研究了煤炭出口码头的泊位和堆场协同调度问题,充分挖掘煤炭码头各个作业调度环节特点,用混合整数规划方法建立协同调度数学模型,并结合模型分析构建了基于规则的遗传算法进行求解。为验证方法的有效性,结合曹妃甸港真实数据设计了不同情况的算例,将本文设计的基于规则的遗传算法与经典遗传算法结果进行比较,证明了其求解效率。结合上述思路,本文的主要研究成果如下:（1）分析我国主要煤炭码头的...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国沿海主要煤炭港口的煤炭下水量图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｐ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｌａｕｎｃｈｅｓ?ｏｆ?ｍａｊｏｒ?ｃｏａｌ?ｐｏｒｔｓ?ａｌｏｎｇ?ｔｈｅ?ｃｏａｓｔ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ??
局特点??通过对煤炭码头的布局特点进行分析，有助于熟悉煤炭码头中船舶和煤炭作业的区??域特点，更好的理解泊位和堆场各个作业环节间的衔接关系，为后续分析煤炭码头的设??备作业特点、梳理煤炭码头装卸工艺、找到影响煤炭码头作业系统效率的关键因素，从??而为构建泊位和堆场协同调度模型提供理论支撑。煤炭码头按照业务类型可以分为煤炭??进出口码头和煤炭中转码头，虽然不同业务类型所需的煤炭装卸船作业设备不尽相同，??但大部分专业化煤炭码头的布局都很相似且构成元素极为复杂，煤炭码头的基本布局如??图２．１所示，包含以下几部分：??ｉ??转接站??ｉ?：??—????传送带?—ｊ＾ＴＴ＾—ｈ?音??Ｉ擊国１１爸??装船机??堆场?１?■?Ｉ?＾??ｐ?Ｉ?§?＿?議?＿?ｉｌ??翻?＾取料？－?＝??车—?ｇＳ?ＳＳ?ｒ＝?，：；：ｒ?丨??机?：：：：二二?Ｋ：十１?ｉ?讀??房?丨丨?＿ＩＩ＿ＩＩ＿ＩＩ一＿Ｉ?｜?Ｕ??■?－｜－?１?－?｜＾—＾―｜?／ＨＵ??图２．１煤炭码头作业布局图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??（１）待泊区，是指码头附近专门供进港船舶临时停靠的水域。??在煤炭码头作业中，由于受到泊位数量、煤炭库存以及装卸作业效率的限制，有时??码头内部水域无法承载更多的煤炭船舶，或者潮汐水位不能满足船舶进港停泊的深度。??为应对上述问题，码头会在附近水域划定待泊区供进港船舶临时停靠，等待港口统一调??－１０－??
交布置成群，在顶部装有进仓输送线搭??配移动卸料小车倾斜煤炭入仓，在底设有活化给料机和出仓皮带机用于煤炭输出作业。??２．?１．３煤炭码头装卸工艺??在对煤炭码头的泊位和堆场协同调度问题进行研究时，首先要了解煤炭码头现有的??煤炭装卸船作业工艺，对码头装卸作业中的各个环节进行梳理，确保所进行的煤炭码头??泊位和堆场调度研究在问题分析时能充分考虑各个影响因素，使得所构建的模型更加贴??合实际作业情况，以此保证模型的实用性。??目前，煤炭码头中普遍采用取装作业，其装船作业主要装卸工艺如图２．２所示。??（１）煤炭经铁路运到港口，在装卸站进行翻堆作业；??（２）翻车机卸煤后，由皮带机运输到堆场后借助堆料机堆存到对应垛位；??（３）预先制定船舶泊位和装船计划；??（４）船舶到港后，取料机从堆场取出煤炭，通过运输设备运送到泊位；??（５）装船机进行装船作业。??翻车机?堆取料机??堆存计划??火车??？港内装卸站?？皮带机??？堆场堆存???＼?［??獅?＃職?離?装船计划??图２．２煤炭码头装船作业流程图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｌｏａｄｉｎｇ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔｅｎｎｉｎａｌ??－１３－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年沿海港口发展回顾与2020年展望[J]. 贾大山,徐迪. 中国港口. 2020(01)
[2]煤炭码头转型升级趋势显现[J]. 吴佳璋,张静,赵楠. 中国港口. 2019(05)
[3]曹妃甸港区铁路集疏运优化方案研究[J]. 孙雁胜. 铁道运输与经济. 2019(05)
[4]曹妃甸港口集疏运研究[J]. 孟晓雨. 铁道货运. 2019(03)
[5]考虑堆场派送顺序的混合目的港贝内排箱及其仿真优化[J]. 张煜,程惠敏,徐进,田维,孙俊峰. 系统仿真学报. 2018(03)
[6]浅析煤炭市场及港口运输形势的现状和发展[J]. 王华. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(09)
[7]基于多目标遗传算法的煤码头泊位与机械联合调度[J]. 宓为建,王郡娴,张晓华,梁枭,夏孟珏. 上海海事大学学报. 2016(02)
[8]连续泊位分配问题研究:模型优化与计算分析[J]. 范志强. 工业工程与管理. 2016(03)
[9]煤炭筒仓出仓模型仿真研究[J]. 刘力卓,王丹. 物流工程与管理. 2016(03)
[10]散货码头堆场调度的仿真优化[J]. 胡东波,李盼,张滨滨,梁国枝. 系统仿真学报. 2016(02)
硕士论文
[1]华能曹妃甸港煤炭物流需求预测及发展策略研究[D]. 丁一.燕山大学 2018
[2]散杂货港口泊位与堆场协同调度系统研究[D]. 周怡然.北京交通大学 2018
[3]曹妃甸港口煤炭物流发展策略研究[D]. 杨双.河北大学 2017
[4]大宗散货码头群泊位—堆场集成调度优化研究[D]. 李仁健.浙江工商大学 2014
[5]散货码头物流运作系统仿真与优化研究[D]. 柳冰.大连海事大学 2014
[6]基于多目标遗传算法的散杂货港口船舶调度系统研究[D]. 王冰.北京交通大学 2014
[7]集装箱港口泊位与堆场资源分配优化模型与算法研究[D]. 付方九.上海大学 2014
本文编号：2999347
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国沿海主要煤炭港口的煤炭下水量图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｐ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｌａｕｎｃｈｅｓ?ｏｆ?ｍａｊｏｒ?ｃｏａｌ?ｐｏｒｔｓ?ａｌｏｎｇ?ｔｈｅ?ｃｏａｓｔ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ??
局特点??通过对煤炭码头的布局特点进行分析，有助于熟悉煤炭码头中船舶和煤炭作业的区??域特点，更好的理解泊位和堆场各个作业环节间的衔接关系，为后续分析煤炭码头的设??备作业特点、梳理煤炭码头装卸工艺、找到影响煤炭码头作业系统效率的关键因素，从??而为构建泊位和堆场协同调度模型提供理论支撑。煤炭码头按照业务类型可以分为煤炭??进出口码头和煤炭中转码头，虽然不同业务类型所需的煤炭装卸船作业设备不尽相同，??但大部分专业化煤炭码头的布局都很相似且构成元素极为复杂，煤炭码头的基本布局如??图２．１所示，包含以下几部分：??ｉ??转接站??ｉ?：??—????传送带?—ｊ＾ＴＴ＾—ｈ?音??Ｉ擊国１１爸??装船机??堆场?１?■?Ｉ?＾??ｐ?Ｉ?§?＿?議?＿?ｉｌ??翻?＾取料？－?＝??车—?ｇＳ?ＳＳ?ｒ＝?，：；：ｒ?丨??机?：：：：二二?Ｋ：十１?ｉ?讀??房?丨丨?＿ＩＩ＿ＩＩ＿ＩＩ一＿Ｉ?｜?Ｕ??■?－｜－?１?－?｜＾—＾―｜?／ＨＵ??图２．１煤炭码头作业布局图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔｅｒｍｉｎａｌ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??（１）待泊区，是指码头附近专门供进港船舶临时停靠的水域。??在煤炭码头作业中，由于受到泊位数量、煤炭库存以及装卸作业效率的限制，有时??码头内部水域无法承载更多的煤炭船舶，或者潮汐水位不能满足船舶进港停泊的深度。??为应对上述问题，码头会在附近水域划定待泊区供进港船舶临时停靠，等待港口统一调??－１０－??
交布置成群，在顶部装有进仓输送线搭??配移动卸料小车倾斜煤炭入仓，在底设有活化给料机和出仓皮带机用于煤炭输出作业。??２．?１．３煤炭码头装卸工艺??在对煤炭码头的泊位和堆场协同调度问题进行研究时，首先要了解煤炭码头现有的??煤炭装卸船作业工艺，对码头装卸作业中的各个环节进行梳理，确保所进行的煤炭码头??泊位和堆场调度研究在问题分析时能充分考虑各个影响因素，使得所构建的模型更加贴??合实际作业情况，以此保证模型的实用性。??目前，煤炭码头中普遍采用取装作业，其装船作业主要装卸工艺如图２．２所示。??（１）煤炭经铁路运到港口，在装卸站进行翻堆作业；??（２）翻车机卸煤后，由皮带机运输到堆场后借助堆料机堆存到对应垛位；??（３）预先制定船舶泊位和装船计划；??（４）船舶到港后，取料机从堆场取出煤炭，通过运输设备运送到泊位；??（５）装船机进行装船作业。??翻车机?堆取料机??堆存计划??火车??？港内装卸站?？皮带机??？堆场堆存???＼?［??獅?＃職?離?装船计划??图２．２煤炭码头装船作业流程图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｌｏａｄｉｎｇ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｔｅｎｎｉｎａｌ??－１３－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年沿海港口发展回顾与2020年展望[J]. 贾大山,徐迪. 中国港口. 2020(01)
[2]煤炭码头转型升级趋势显现[J]. 吴佳璋,张静,赵楠. 中国港口. 2019(05)
[3]曹妃甸港区铁路集疏运优化方案研究[J]. 孙雁胜. 铁道运输与经济. 2019(05)
[4]曹妃甸港口集疏运研究[J]. 孟晓雨. 铁道货运. 2019(03)
[5]考虑堆场派送顺序的混合目的港贝内排箱及其仿真优化[J]. 张煜,程惠敏,徐进,田维,孙俊峰. 系统仿真学报. 2018(03)
[6]浅析煤炭市场及港口运输形势的现状和发展[J]. 王华. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(09)
[7]基于多目标遗传算法的煤码头泊位与机械联合调度[J]. 宓为建,王郡娴,张晓华,梁枭,夏孟珏. 上海海事大学学报. 2016(02)
[8]连续泊位分配问题研究:模型优化与计算分析[J]. 范志强. 工业工程与管理. 2016(03)
[9]煤炭筒仓出仓模型仿真研究[J]. 刘力卓,王丹. 物流工程与管理. 2016(03)
[10]散货码头堆场调度的仿真优化[J]. 胡东波,李盼,张滨滨,梁国枝. 系统仿真学报. 2016(02)
硕士论文
[1]华能曹妃甸港煤炭物流需求预测及发展策略研究[D]. 丁一.燕山大学 2018
[2]散杂货港口泊位与堆场协同调度系统研究[D]. 周怡然.北京交通大学 2018
[3]曹妃甸港口煤炭物流发展策略研究[D]. 杨双.河北大学 2017
[4]大宗散货码头群泊位—堆场集成调度优化研究[D]. 李仁健.浙江工商大学 2014
[5]散货码头物流运作系统仿真与优化研究[D]. 柳冰.大连海事大学 2014
[6]基于多目标遗传算法的散杂货港口船舶调度系统研究[D]. 王冰.北京交通大学 2014
[7]集装箱港口泊位与堆场资源分配优化模型与算法研究[D]. 付方九.上海大学 2014
本文编号：2999347
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