自动化集装箱码头配载寻箱凑贝问题研究

文中研究的自动化集装箱码头配载问题,主要是结合自动化、智能化装卸工艺新模式,在遵循一定的船方配载要求、码头方配载规则、符合码头作业设备限制、降低码头作业人员作业难度等因素的基础上,确定堆场集装箱与船公司给定预配位置对应关系的问题。随着船舶不断大型化,载箱量不断增加,研究的难度也在不断增大。文中的研究重点是将船方配载规则、码头设备作业工艺、船上预配位置、出口集装箱质量等级和场地分布等因素用数学形式表达出来,引入目标贝与非目标贝的概念,动态保持目标贝与非目标贝的平衡。在分析总结业务人员和调度人员实践经验的基础上,提出了综合考虑各种码头实际作业因素的配载决策问题的解决思路和方法,以配载过程中的单贝寻箱凑贝问题为主要研究目标,建立了多目标单贝寻箱凑贝模型,降低了求解模型的难度,最后通过AIMMS建模求解。经过大量的算例分析和系统测试,该模型能够求解预配信息较复杂的寻箱凑贝问题,进一步证明了规则的实用性及模型的有效性。相关思路及研究方法对集装箱码头装卸系统智能优化问题的研究具有一定的学术价值和借鉴意义。

基于启发式算法的散货码头排船问题研究

为更好地利用散货码头有限的泊位资源,合理安排到港船舶进行靠泊作业,针对散货码头的排船现状,构建以单位岸线长度装船容量最大化和单船延迟靠泊时间最小化为目标的连续性泊位分配的优化数学模型,运用启发式算法进行求解,得到完整的排船分配结果.将其与常规排船策略(先到锚地先安排靠泊)进行比较,验证了启发式排船策略的可靠性和实用性.实例分析表明:采用该模型及算法能有效解决散货码头的排船计划问题,对提高散货码头的生产作业效率和服务水平有一定的借鉴意义.

自动化集装箱码头装船发箱序列决策问题研究

自动化集装箱码头装船作业过程中的贝位内发箱顺序制定属于装船调度中的重要工序之一。发箱顺序的合理性在一定程度上影响了装船作业的整体效率,因此,对该问题进行优化,能有效保障自动化集装箱码头装船作业的顺利进行。文中从自动化集装箱码头机械设备配置的特点出发,通过调研装船发箱作业流程,并以配载结果为基础,在考虑了翻箱率、集装箱起重机并行发箱等问题的基础上,建立了装船发箱顺序优化模型。利用遗传算法对所建立的模型进行求解,得到了较优的可行方案。最后通过实例分析,证明了算法的有效性和适用性,模型的应用对于提高自动化集装箱码头装船作业效率具有一定的实际应用价值。

自动化集装箱码头智能场地策划问题研究

在对集装箱码头堆场管理业务的调研和总结实践经验的基础上,结合自动化集装箱码头相关工艺流程与特性,以进口卸船箱组和出口集港箱组与预计空闲的场地贝位之间的匹配合理性为主要研究目标,综合考虑泊位就近、箱区容量、进出口箱区分离、箱区分散、以船舶为单位的收箱分布等诸多因素,建立相应的智能场地策划模型,并采用遗传算法求解该模型。经过算例分析和系统测试,该模型能够求解较复杂的场地策划问题,进一步证明了模型的有效性及算法的实用性。研究成果对于提高场地策划质量及装卸船作业效率具有实际应用价值,对大规模复杂物流系统智能优化问题具有一定的学术价值和借鉴意义。

自动化集装箱码头卸船箱动态选位问题研究

文中通过对自动化集装箱码头卸船业务的调研与实践,在分析总结现有码头卸船堆存计划经验的基础上,提出了基于“合同网”打分规则的动态选位算法。综合考虑卸船箱智能选位的诸多因素,以等待进场的卸船箱与目标箱区的匹配问题为研究对象,建立了以堆场作业均衡、堆存合理性等原则为约束条件的数学模型,提出了基于规则的模型求解方法,进而设计与构建了基于规则的自动化集装箱码头卸船箱智能选位决策支持系统。经过大量算例分析和系统测试,系统能够求解不同类型卸船箱进场选位的最优箱区及其分数,进一步证明了该规则的实用性和模型的有效性。模型及系统的应用有助于提高卸船作业效率,优化堆场堆存计划,减少船舶在港时间,降低堆场设备的装卸成本等,具有实际工程应用价值。相关思路及研究方法对自动化集装箱码头智能优化问题研究具有一定的学术价值和借鉴意义。

基于图像分析的自动化码头集装箱边缘检测与定位问题研究

集装箱边缘检测与定位是自动化集装箱码头岸边与堆场装卸作业过程中的一个关键决策内容,在环境(气候、照明等)多变的情况下,其检测与定位过程具有不确定性、动态性、复杂性、随机性等特点。面向自动化集装箱码头,探索通过边缘特征提取、聚类分析、霍夫变换等技术对拍摄的图像进行处理,研究在当前环境下有效过滤光点、噪声等其他不利因素的影响,得到集装箱的轮廓和位置信息,便于机械吊具进行对箱和吊箱工作。研究成果能够有效利用现有资源,提高集装箱边缘直线和角点识别的准确度、图像识别的效率和质量,实现科学有序的自动化和智能化作业,提高装卸作业效率和设备利用率,降低能源消耗,从而提升港口生产作业水平及其核心竞争力。

集装箱码头堆场车道工艺仿真分析

文中以国内某集装箱码头为例,基于集装箱码头2种不同的堆场车道工艺,采用仿真软件Witness对集装箱码头作业流程进行仿真建模,得到了集装箱码头系统效率、设备效率、设备利用率等关键业绩指标的仿真数据。对比分析基于2种堆场车道工艺下的仿真结果,为集装箱码头堆场细节的设计提供数据支撑。