基于专家系统的船舶配载智能控制策略

利用专家系统的反向推理和正向推理相结合的多级控制策略,提出船舶装卸载分轮次序中确定货物装载位置、能力、顺序的控制原则和约束条件及实现原理。通过控制船舶的浮态和强度,提高船舶压载水的速率及排放能力,保证货物装载过程中压载水与货物操作相适应,保证船舶在港内装卸载过程中强度满足要求,确定船舶配载方案及船舶装卸载分轮次序。实船计算结果表明该策略提供了船舶装卸载操作每一步货物的数量、装舱顺序、时间及船舶浮态等性能指标,能迅速、准确地确定船舶配载方案及操作步骤,提高船舶的配载效率,避免船舶配载中的盲目性。

“岸桥—集卡—堆场”双向作业协同模型

为了提高集装箱码头作业效率及客户的满意度,在计划周期范围内,本文考虑客户的集港、提箱业务需求,结合岸桥、堆场龙门吊的装卸序列,建立了'岸桥-集卡-堆场'双向作业计划协同优化模型.场内集卡在所有的船舶间共享,以减少内部集卡在码头区域的空驶率,降低客户集港、提箱的等待时间,从而实现系统整体优化.鉴于模型的复杂性,设计了混合智能算法对其求解.数值试验结果表明,模型和算法可行有效,岸桥作业效率提高28.2%,集卡作业效率提高34.6%,龙门吊作业效率提高15.9%,为集装箱码头实际作业计划提供了依据.

多箱区多场桥调度优化模型及算法实现

为探究在预知集卡进场时间与运载任务的条件下,如何低成本、高效率地对多场桥进行调度这一难题,本文以多箱区多场桥调度为研究对象,以场桥移动成本与时间窗下场桥与集卡之间的等待罚金之和最小为目标,以场桥间作业安全距离为约束,并考虑场桥作业时间的均衡性,建立数学模型.利用模拟退火算法对模型进行求解,并利用MATLAB实现算法编程.根据某港口的实例数据,通过应用程序进行多场桥调度的算法求解.求解结果与实际人工操作相比,运作成本大幅降低,作业时间也缩短,这验证了本文调度优化模型及其实现算法的有效性与显著性.

考虑退货不确定性的多层次多站点逆向物流网络选址优化研究

在退货量不确定情况下,为追求电商企业逆向物流网络成本最小化,建立了多层次多站点的混合整数规划模型。将目标区域进行网格化处理,通过球上距离公式计算相邻备选站点、不同层次备选点间的运输距离,使用蒙特卡罗法模拟退货量,并设计了双染色体编码的遗传算法进行求解。算例验证了模型算法的可行性,并且得出了逆向物流网络成本最小时,快递站点和退货处理中心的选址,快递站点的选址与退货量大小存在对应关系,研究客户退货量会使物流网络选址得到优化。

从“小和尚效应”看社会惰化

社会惰化是一种不可忽视的社会现象,其产生原因多种多样,群体可以通过个体贡献可识别化、绩效考评具体化、群体组建人性化、管理方式多元化来对社会惰化现象加以控制和弱化,从而使群体工作方式更好地发挥作用。

自动化集装箱码头自动导引小车与轨道式龙门起重机的协同调度

为解决自动导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)与轨道式龙门起重机(Rail-Mounted Gantry Crane,RMG)的协同调度问题,考虑AGV和RMG的任务分配约束,以卸船作业最小完工时间为目标,建立混合整数规划(Mixed Integer Programming,MIP)模型.改变AGV,岸桥和箱区数量的配置,得出不同条件下的完工时间.对该问题设计两组算例:小规模算例采用CPLEX软件和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)分别进行求解,通过结果对比验证GA的有效性;大规模算例采用GA求解,给出自动化码头设备调度优化方案.分析结果表明,卸船完工时间随着卸船任务量的增加而增加,随着AGV,岸桥和箱区数量的增加而减少,且AGV和岸桥数量的增加对完工时间的影响大于箱区数量的增加时完工数量的影响.

基于生产层的集装箱可视化理货系统探究

外轮理货是港口物流中关键的一环,不断提高理货工艺的信息科学化水平,对促进理货行业的可持续发展具有十分重要的意义。介绍了目前最先进的集装箱理货方式,同时结合理货工作的实际情况,探讨集装箱船舶理货工艺的未来发展方向,以推动外轮理货行业实现可持续发展。

关于改革港口装卸工艺设计方法的探讨

本文针对传统的港口装卸工艺设计方法中存在的问题,运用计算机辅助设计技术及专家系统理论,从理论和实践两个方面对港口装卸工艺设计方法的改革进行了探讨,以寻求一条完善装卸工艺设计方法的途径。

整车物流装载方案优化与验证

目的以轿运车使用数量最少为目标研究整车物流中乘用车的装载问题,以降低物流成本。方法建立轿运车混合装载的数学模型,并用枚举法列出混合装载的所有装载方案;筛选装载率在90%以上的方案建立组合矩阵,以此和乘用车的数量类型等作为约束条件,建立求解轿运车最少数量的数学模型;用遗传算法求最优解,并对计算结果进行验证。结果仿真结果表明遗传算法计算得到的最优配载方案与枚举出的最优解相近,但遗传算法计算时间仅为枚举法计算时间的1/200左右。结论用遗传算法对整车物流中乘用车的装载问题求最优方案的方法收敛速度快,计算结果与理论最优解相近,可兼顾计算时间和计算效果。

散货船优化积载的数学模型及其应用

为寻求散货船的最佳航次积载方案,在满足船体强度、稳性和吃水差约束的条件下,建立侧重于船体强度状况的散货船优化积载通用非线性数学模型.基于通用优化模型求解软件LINGO和散货船装载软件SEACOS给出一个完整的计算实例,验证数学模型.此项研究为各类船舶实现自动优化积载奠定理论基础,对提高各类货船运力、改善船舶耐波性、延长船舶寿命、确保船舶安全都具有实用价值.

堆垛约束下基于偏序的路径优化时间窗松弛方法

在求解车辆路径优化问题时,通常使用时间窗对任务之间的偏序关系进行建模,设计带时间窗约束的路径优化模型与算法,然而时间窗约束与偏序约束是不等价的.在集装箱码头堆垛作业背景下,针对时间窗约束的路径优化模型,提出将时间窗约束转化为偏序约束的松弛方法,并据此设计偏序约束的路径优化模型.在分支定界算法框架下,研究时间窗约束与偏序约束之间的关系,对两种模型的特征进行分析.采用Solomon数据集进行数值分析,验证两个模型在寻优能力与性能之间的差异.结果表明,偏序模型具有更好的优化性能,但是时间窗模型具有更好的计算时间性能,通过时间窗紧缩的特征分析发现基于时间窗分解设计偏序模型求解算法是新的研究方向.

空船压载状态优化计算的数学模型

为实现船舶节能增效的目标,在满足船舶浮态、稳性和纵强度要求下,提出一种空船优化压载状态的算法,建立空船压载状态多目标优化计算的通用非线性数学模型.基于通用优化模型求解软件LINGO和散货船装载软件SEACOS,通过一个完整计算实例验证算法和模型.此项研究表明,该方法可在确保船舶安全的前提下,减少船舶在空船压载航行时的水下阻力,改善船舶耐波性,延长船舶使用寿命,具有实用价值.

装载计算机操作中改善船体纵向受力状况的方法

介绍了在装载计算机操作中改善船舶纵向受力（切力和弯矩沿船长分布）状况的基本原理、操作步骤和操作实例。它为在装载计算机操作中如何选定合适的位置，采取调整货物（或集装箱）装载量或打、排压载水等措施来改善船舶切力和弯矩沿船长分布的状况提供了一种实用方法。

MapObjects在集卡路径优化中的应用

本文旨在优化港口水平运输设备集卡在运行过程中的路径,引入MapObjects组件作为路径优化的开发工具,利用该软件的空间分析功能,设计出能找到集卡在港区内和港区外运行的最短路径,力求缩短集卡的作业时间,以提高整个港口的装卸效率。

基于同时送取货多车型二维矩形装箱问题的优化

目的研究同时送取货的二维矩形装箱问题,即在考虑客户的送取需求、货物的尺寸和质量,以及多车型约束下求得车辆待装空间最高平均空间利用率。方法提出含9种适应度值的skyline装箱方案设计改进的混合禁忌搜索–遗传优化算法来求解带同时送取货约束的二维矩形装箱问题。结果通过仿真检验,混合算法使车辆待装空间平均空间利用率达到88.04%,并求得了服务8位客户的同时送取货装箱方案。结论基于带9种适应度值skyline装载方案的混合禁忌搜索–遗传优化算法针对同时送取货模式的二维矩形装箱问题能求得较高的空间利用率,并完善了同时送取货模式在装载方面的研究。

基于FlexTerm的港口集装箱装卸工艺比较

为了能够更全面地比较装卸同步工艺与先装后卸工艺的装卸效率,利用仿真软件FlexTerm建立涵盖泊位、堆场、龙门吊、集卡和堆场资源的仿真模型,在不同集装箱通过量的条件下对两种不同的装卸工艺进行不仅限于单船装卸的研究。结果表明:装卸同步工艺的设备利用率高于先装后卸,能够大幅地缩短集卡平均等待时间,提高集卡利用率;随着集装箱通过量的不断加大直至超过堆场通过能力时,装卸同步工艺的设备效率优势会有所下降,需要进行资源的优化配置。

大型矿石船压载水的管理

结合在大型矿石船上的工作实践，讨论了大型矿石船压载水的管理和应注意的问题。

全自动化码头发展视域下的集装箱可视化智能理货系统研究

当今,在信息化程度非常高的自动化、无人化集装箱码头理货,常规人盯岸桥的方式已经落伍,我国理货行业如何突破传统理货技术瓶颈,打造适应成本最低、效率最高的整合后物流链的生产工艺已成为行业发展的关键课题。通过现场安装摄像头,采用OCR、RFID、PLC、激光、红外线等进行智能识别箱号、拖车号、拍照验残、全程监控,经过理货业务智能处理系统的处理等,最终实现了通过室内监控即可进行集装箱理货信息的实时传输与共享,体现人性化操作的同时实现了理货的智能化。这一理货工艺的革新加快推动了理货行业的转型升级,并能取得良好的经济效益和社会效益。

考虑同步装卸的岸桥作业序列优化

为提高岸桥装卸集装箱的作业效率,研究单岸桥同步装卸问题。建立岸桥同步装卸优化模型,利用遗传算法进行求解,优化集装箱船的装卸顺序,最大化地减少岸桥作业时间。算例结果表明,与传统岸桥同步作业模式相比,利用该模型岸桥作业效率有较大提升。结果证明了算法的有效性,所建模型有利于岸桥作业效率的提高。