考虑减载移泊的散货港口泊位与船舶集成调度

随着船舶的大型化和散货海运的日益繁忙,提高散货码头大型泊位的利用率并优化船舶的进出港次序,已成为影响散货港口服务水平的关键。针对一单向航道多港池的散货港口,考虑潮汐影响、进出港规则以及船舶到港时间等因素,兼顾卸载量不同的船舶减载移泊操作,构建了固定周期内以船舶在港时间最短为目标的泊位分配和船舶调度的集成优化模型,设计了融入禁忌搜索思想的改进遗传算法进行求解。在算例分析中,通过与不考虑减载和固定减载量的2种现有码头作业方案进行对比,验证了方案的有效性。通过与lingo软件求解过程进行比较,验证了算法的有效性和适用范围。

考虑减载移泊的散货港口船舶调度优化

为提高散货港口的服务水平,充分利用现有泊位资源,研究了采用减载移泊策略的散货港口船舶调度优化问题;考虑大型船舶减载移泊对散货港口船舶调度的影响,以船舶进出港次序、移泊次序和移泊位置为决策变量,以进出港船舶总等待时间最小为目标函数,构建了混合整数线性规划模型;基于模型特点设计了混合算法,给出了生成初始种群的启发式规则,提出了新种群的邻域构造策略,并在模拟退火算法中引入有效的改进措施;为验证方案及其算法的有效性,对比了基于实际调研资料设计的方案与采用模型和算法优化的方案,并分析了船舶乘潮比和进出港时段长度对方案优化结果的影响。研究结果表明:与采用先到先服务思想和贪婪策略的2种现行船舶调度方案相比,所得方案的平均优化率分别为11.07%和9.84%;船队规模从20艘增加到50艘时,混合算法的求解耗时均在2min以内,且所得目标函数值与下界的平均相对偏差为6.92%;随着船舶乘潮比的增加,方案优化率和目标函数值先呈指数趋势增长,而后趋于平稳,乘潮比为50%左右时出现拐点;随着进出港时段长度的增加,方案优化率和目标函数值呈"M"形趋势变化,且在进出港时段长度为130min左右时方案优化效果最为显著,表明船舶调度优化模型与混合算法可行。