自动化码头双小车岸桥-AGV协同调度研究

为缩短船舶停港时间、降低运营成本,以及提高AGV重载率,自动化码头采用双小车岸桥与AGV协同的方式对集装箱进行协调装卸搬运。在考虑双小车岸桥中转平台的情况下,对后小车作业进行时间窗约束,建立以AGV空载行驶成本、AGV总行驶成本以及岸桥作业延误成本加权和最小为目标的AGV调度问题混合整数规划模型。通过CPLEX Optimization Studio进行数值试验,从4个方面对模型进行分析,验证了双小车岸桥对于AGV调度优化的优越性,并找出存在缓存区时AGV的数量配置和分派调度优化方案。

考虑能耗节约的集装箱码头双小车岸桥与AGV联合配置及调度优化

合理调度集装箱码头的装卸设备以减少生产过程中的能耗,对实现其低碳绿色化发展具有重要意义.针对集装箱码头向自动化发展过程中的双小车岸桥与AGV(Automated guided vehicle)联合配置及调度问题,考虑AGV续航时间、双小车岸桥中转平台容量和堆场缓冲支架容量约束,以岸桥的能耗最小为第一阶段模型的优化目标,以AGV运输过程的能耗最小为第二阶段目标建立两阶段优化模型;设计枚举法求解第一阶段模型,改进遗传算法求解第二阶段优化模型.以洋山四期自动化集装箱码头为例进行实验分析,针对不同船舶在港总装卸时间和AGV配置原则进行实验,验证了模型和算法的有效性,结果表明以最小化能耗为目标的双小车岸桥与AGV联合调度可在岸桥主小车不延误的前提下,显著减少AGV的配置数量.

自动化码头双小车岸桥与AGV协调调度问题研究

为研究自动化集装箱码头中自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)与双小车岸桥(DoubleTrolley Quay Crane,QC)的协调调度问题,考虑双小车岸桥中转平台及其容量限制,并以双小车岸桥门架小车时间窗为约束,建立以集装箱任务最大完工时间最小化为目标的混合整数规划模型。设计启发式算法,由中转平台的容量求得岸桥门架小车操作集装箱任务的时间窗,并采用遗传算法进行求解,给出相应的AGV调度优化方案,解决两大设备的协调调度问题。最后,以10组实验为例,比较了遗传算法与粒子群算法的优化结果。结果表明两种算法一致,且基于遗传算法的模型求解收敛速度更快,从而验证了该算法的可行性。

基于PSO的自动化集装箱码头双小车岸桥和AGV的协同调度

为研究自动化集装箱码头的双小车岸桥QCs(Quay Cranes)与自动导引小车AGV(Automated Guided Vehicle)的协同调度问题,以自动化集装箱码头多种装卸运输设备为研究对象,以AGV调度为主,建立以卸船作业最末任务结束时间最小化为目标的混合整数规划模型,采用多层编码粒子群算法(PSO)进行求解。在卸船任务数量变化下,通过改变双小车岸桥和AGV数量的配置,得出不同情况下作业完成时间,在相应最优调度方案下给出调度甘特图。运用CPLEX软件、PSO和GA(Genetic Algorithm)分别进行求解分析,通过计算结果对比分析PSO的有效性。结果表明:卸船作业完成时间随着任务数量的增加而增加,随着AGV数量的增加而减少,但是并不是AGV数量越多,整个码头运作效率就会越高,算例证明了模型的实用性和有效性。

考虑双小车岸桥中转平台的AGV调度问题研究

针对双小车岸桥下的AGV调度问题进行了研究,考虑了双小车岸桥上的中转平台及其容量限制,以岸桥前小车作业延迟时间和岸桥后小车与AGV间的等待时间之和最小为目标函数,建立了带有时间窗约束的AGV调度混合整数规划模型,设计了启发式算法求解后小车时间窗,并采用遗传算法对模型进行求解,获得了基于岸桥后小车作业时间窗的AGV调度优化方案。算例结果表明:双小车岸桥的应用能够有效地降低设备间的等待时间,从而缩短港口整体装卸时间。

基于时间窗的双小车岸桥与AGV协调调度研究

针对自动化集装箱码头(automated container terminal,ACT)的自动导引车(automatic guided vehicle,AGV)与自动化双小车岸桥(double-trolley quay crane,QC)协调调度优化问题,以上海洋山港四期工程的实际布局和装卸工艺为基础,考虑装卸同时进行条件下以最小化任务总完工时间为目标,建立带有时间窗约束的双小车岸桥和AGV的协调调度模型,并采用遗传算法对实际算例进行求解。通过灵敏度分析,验证了该模型及算法的有效性,并对遗传算法参数设置的有效性进行检验。结果分析表明,该调度方法有助于提高自动化集装箱码头的作业效率,减少集装箱船的在港时间,提高码头竞争力。

考虑岸桥缓存区和能耗节约的AGV协同调度研究

针对自动化集装箱码头岸桥与自动导引小车(Automatic Guided Vehicle, AGV)之间相互等待以及由此产生的能耗浪费等问题,提出了考虑岸桥缓存区和能耗节约的AGV协同调度模型。以岸桥作业延误时间,岸桥和AGV双向等待时间以及设备等待延误能耗为目标建立了多目标混合整数规划模型。提出遗传-模拟退火算法,将遗传算法的结果作为模拟退火算法的初始解输入,在提升模拟退火算法初始解质量的同时还摆脱了遗传算法陷入局部最优的情况。用遗传-模拟退火算法对模型进行求解,并与其他算法进行对比,试验结果表明:遗传-模拟退火算法在收敛速度和收敛效果上相对于其他算法均有所提升。该研究对于码头决策者在调度作业中提高设备作业连续性、节约能耗,实现绿色低碳优化调度具有参考意义。

全自动双小车集装箱岸桥的结构特点和技术参数优化分析

通过与常规单小车桥式起重机的对比,介绍了全自动双小车集装箱岸桥的结构特点,提出了在岸桥结构设计时应注意的事项,同时对岸桥技术参数进行了优化分析,得出了一些重要的技术参数。

自动化集装箱码头双循环AGV与场桥的集成调度研究

针对自动化集装箱码头装卸过程中双循环自动导引车(Automated Guided Vehicle,AGV)和场桥的调度问题,提出基于启发式遗传算法的集成调度方法.根据自动化码头装卸过程中双循环AGV的作业特点,对集装箱在船舶与堆场之间的流动特征进行详细解析,建立相应的数学模型,并分别设计基于"最早可获得时间"和"最短路径"启发式规则的遗传算法进行求解.通过数值仿真,从平均值、最小值、标准方差和求解时间分析任务量、AGV数量等参数对算法性能的影响,结果表明,"最早可获得时间"启发式规则相比于"最短路径"启发式规则更适合双循环AGV与场桥的集成调度.

潮汐影响下泊位和岸桥双目标联合调度仿真

针对集装箱船舶大型化导致的港口航道现有水深无法满足大型船舶安全吃水深度,需要借助潮水上涨进出航道的现状,研究了潮汐影响下连续型泊位和动态岸桥联合调度问题。建立了以最小化船舶周转时间和岸桥在船舶间移动次数的双目标混合整数规划模型。基于问题特点,设计了Epsilon约束精确算法和带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)分别求解小规模和大规模算例的Pareto最优解集,所得结果验证了模型和算法的正确性与有效性。通过潮汐周期灵敏度分析评估了潮汐周期长度对岸桥工作效率和港口服务质量的影响。仿真结果表明,建立的优化模型能够帮助港口企业有效降低潮汐对生产作业的影响,同时提供一组高效的Pareto最优泊位岸桥调度方案提高工作效率和经济效益。

双小车岸桥装卸作业仿真与效率分析

在分析双小车岸桥结构参数、运行参数和装卸工艺的基础上,通过Plant Simulation软件建立双小车岸桥仿真模型并进行验证。基于仿真模型测试不同双小车协同策略和不同设备运行参数下的效率并进行对比分析。研究结果表明,影响因素的差异会对装卸效率产生影响,建立的仿真模型可为集装箱码头提升双小车岸桥效率提供参考。

面向双40英尺岸桥的集装箱码头集卡调度研究

近年来,集卡的有效调度与否已逐渐成为影响集装箱码头运营效率的重要问题。文中针对双40英尺岸桥的集装箱码头集卡调度问题,结合双40英尺岸桥的作业特点,建立以各集卡的无效作业时间最短为目标的动态调度优化模型,并采用遗传算法进行求解。通过算例分析,在有效的时间内得到了最优集卡调度方案,证实了该模型和算法的有效性和实用性。

双40英尺岸桥的集卡调度问题研究

针对双40英尺岸桥的工作特点,综合考虑操作同一任务对的两辆集卡到达岸桥时间的同步性及次序性,以岸桥延迟时间、集卡空驶时间及任务对的时间差的加权和最小为目标,建立岸桥集卡的协同调度模型。针对上述模型,设计遗传算法的编码方式,使之更适合于集卡调度问题的求解,并设计一个多级目标优化的启发式算法与遗传算法相比较。最后分析最佳的岸桥-集卡数量配比,并将双40英尺岸桥的作业效率与常规岸桥的作业效率进行比较,研究结果表明:在集卡配置合理的情况下,双40英尺岸桥的作业效率可以提高近50%。

自动化双小车岸桥CCTV系统设计

为保证自动化双小车岸桥安全、可靠、高效运行,研发了自动化双小车岸桥CCTV监控系统,可通过实时图像传输监视设备运行情况,实现司机远程操作和设备维保人员对关键部位运行状况的实时监控。

自动化双小车岸桥作业系统数据挖掘和分析

为了有效地提高码头整体的作业效率,设计并实现了自动化双小车岸桥作业数据分析系统。该系统根据岸桥作业情况,通过对作业的内部交互、指令执行等数据进行抽取和建模,建立数据仓库,并提供前端可视化分析工具,为港口岸桥作业的优化提供决策依据。通过使用该系统,可查找影响效率的关键节点和指令因素,并采取优化交互流程和改进单机指令方案的对应措施,从而提升岸桥作业的整体效率。

自动化双小车岸桥中转平台自动拆装扭锁技术改造

随着集装箱船舶的大型化发展,传统人工拆装集装箱扭锁方式制约了码头作业效率的提升,自动拆装扭锁技术成为发展方向。分析了当前自动拆装扭锁的技术难点和技术方案,并根据洋山深水港四期自动化双小车岸桥中转平台拆装扭锁的自动化需求,提出自动拆装扭锁的改造方案。

多层缠绕卷筒在双小车岸桥上的研究与应用

在自动化集装箱码头双小车岸桥设计过程中,将机房由后大梁尾部转移至大车轨距内加大了钢丝进出滑轮和卷筒的偏角。为保证出绳角符合国标规范,本文以双小车岸桥俯仰机构为研究对象,通过研究俯仰机构多层缠绕卷筒的数学模型及控制方式,结合机房具体布置,设计了一套符合国标规范的钢丝绳卷绕系统,对钢丝绳进行有限元法受力分析并统计在实际应用过程中出现的问题,为后续多层缠绕卷筒在其他设备上的应用提供借鉴与经验。

穿越式双小车岸桥智能润滑系统优化设计

为解决新型穿越式双小车岸桥相较于传统岸桥新增多个系统后的润滑系统难以设计的问题,在传统岸桥润滑系统的基础上,根据各新增系统的工作特性和润滑位置将其分类,以润滑介质相同、润滑时间接近和润滑管路尽可能缩短为设计原则,优化设计岸桥润滑系统。优化后的系统包括8套智能润滑系统和多套钢丝绳润滑系统,具有准确设置打油周期和打油量、实时监控故障情况、自动导出工作日志等功能,能够满足穿越式双小车岸桥的润滑要求。经过现场验证,穿越式双小车岸桥智能润滑系统稳定可靠,维修保养工作量明显减少。

双小车岸边集装箱起重机自动装卸集装箱的关键技术

针对厦门远海集装箱自动化码头的双小车岸边集装箱起重机吊具运行路线长而引起的司机工作量大和防摇问题,提出了主小车自主学习技术及与之配合的电子防摇技术。通过门架小车自动装卸集装箱技术实现了与中转平台及自动导引小车(AGV)的交接。分析了电子防摇技术中的吊具检测系统、门架小车自动装卸技术中的目标检测系统、AGV自动靠泊技术中的车辆定位系统及其实现。主小车自主学习技术及与之配合的电子防摇技术对提高双小车岸边集装箱起重机的工作效率具有一定意义。

双小车岸边集装箱起重机主吊具防摇防扭控制特性研究

针对双小车岸边集装箱起重机主吊具防摇及防扭控制问题,建立了小车吊重负载动力学模型,采用基于线性二次型的最优控制方法,实现主小车和主吊具精确位置控制,主吊具防扭控制采用串级控制方式,控制策略为带死区补偿的变增益PID,实现自动防扭控制,整个过程调节平稳,可提高自动化作业效率。