港口拖轮作业的计算机仿真研究

港口拖轮作业是港口服务系统的重要组成部分,拖轮的合理配置直接影响着到港船舶的数量和吨位。本文通过分析港口拖轮作业的过程及其特点,将离散事件仿真技术应用到拖轮作业系统中,建立变服务台排队模型,根据实际记录数据,选择最接近的概率分布形式,通过仿真计算得到船舶的平均等待时间、最大排队队长及各种拖轮的利用率等参数,为决策者合理配置拖轮提供了科学的依据。

考虑多阶段共用平行机特征的拖轮作业模式优化

在对拖轮调度问题进行分析的基础之上,将拖轮调度问题归结为一类具有多阶段共用平行机器特征的多处理器任务调度问题。建立了考虑靠泊与停泊两阶段、考虑切换时间的拖轮调度优化模型,并设计了启发式规则与模拟退火相结合的混合算法(HSA)求解该模型。通过运用所设计算法求解仿真算例,并将其结果与三种基于现行调度规则的调度方案进行比较,验证了模型与算法的高效性。基于此,对不同拖轮数量状态下的调度研究结果显示,拖轮总作业时间与平均单艘拖轮作业时间二者存在着一定的矛盾性;并指出采用拖轮适时返回停泊基地的作业模式,可有效地降低拖轮作业时间,进而提高有限拖轮资源的利用率,实现节能减排、绿色运输。

考虑最短距离作业的港口拖轮作业调度优化

为了合理调度拖轮作业,有效提高拖轮的利用率,减少船舶等待时间,针对拖轮作业特点,用多处理器任务调度理论分析了拖轮作业调度问题.在考虑拖轮最短距离作业的前提下,以最小化最大完工时间为优化目标建立了拖轮作业调度模型.采用演化策略算法对拖轮作业调度问题进行优化,提出了一种基于轮盘赌概率分配的编、解码方法,并设计了三点交叉互换的重组算子和个体基因交叉互换的变异算子.算例结果表明:用演化策略算法的优化结果优于仿真结果和粒子群算法的计算结果.采用实数编码时,通过优化算法得到的最大完工时间最小值为356 min,比仿真结果减少了117 min;而采用整数编码时,最大完工时间最小值为369 min,比仿真结果减少了104 min.验证了最短距离作业原则的有效性.

拖轮作业安全控制

拖轮作业安全生产管理具有动态性和复杂性的特点,对各种不安全因素要用技术手段和相应管理措施加以消除和控制,在保证安全的前提下进行生产作业一、拖轮作业发生安全事故特征及拖轮作业安全控制的特点1.常见事故特征综合分析拖轮常见的安全事故,主要分为以下几种情况:一是船舶碰撞、搁浅、沉没,可能造成拖轮外部受损;船载货物掉落,拖轮溢油污染环境;拖轮严重进水导致沉没,造成人员伤亡。二是发生火灾、爆燃、溢油,可能造成拖轮受损;船载货物烧毁;拖轮失控,污染环境;拖轮燃油爆炸沉没,造成人员严重伤亡。

遗传算法在拖轮调度中的应用

根据某港口的实际情况,分析拖轮工作的工作过程和特点,以拖轮编号作为编码形式,将遗传算法应用到拖轮调度系统中,实现优化调度,提高拖轮作业的效率。

基于UWB的拖轮无线测控系统设计

随着港口吞吐量不断增加,拖轮作业量也不断增加,这对传统的拖轮设备维修和调度管理体制形成了挑战。本文建立了某港口基于UWB的拖轮无线测控系统,描述了该系统的主要功能,设计了系统的硬件结构和软件框架体系,实现拖轮运行数据及设备状态信息的实时无线传输,然后由故障诊断及维修决策系统和作业调度系统的分析、处理。

大功率拖轮油电混合动力系统研究

本项目开展的大功率拖轮油电混合动力系统的关键技术研究,能有效解决由于拖轮作业特点造成的柴油机长期低负荷工况下的燃烧不充分、设备工况恶化与油耗浪费、排放恶化等问题,在拖轮全工况运行范围内,选择合理运行模式,最大限度地使主机运行在最佳最经济工况点,有效提高动力系统效率、大幅度降低CO_(2)和NO_(X)排放、减少港口污染。大功率油电混合动力系统作为一种新型动力型式,国内首次研发成功并在拖轮上的应用可满足拖轮多工况下经济运行的需求,有效提高动力系统效率、大幅减少大气污染物排放,引领拖轮行业新能源绿色技术的新潮流,进一步以实际行动倡导和支持低碳发展和绿色港口建设。

船舶操纵与节能减排

目前大气污染已严重制约经济的发展。作为一名船长、引航员在操纵船舶时有义务充分运用良好船艺,减少船舶主机运行以及拖轮协助作业时间进而减少碳排放。估算结果表明若每位船长、引航员都注重节能减排,不但可提高经济效益而且还可为社会带来难以估量的环境效益。

关于对船舶能耗定额管理的探讨

目前,营口港是年吞吐量2000多万吨的深水港,可停靠7万吨级货轮,全港现有拖轮10条,其中全回转拖轮4条,年耗油量1200多吨,由于没有拖轮专用码头,拖轮一般停靠在工作码头,距作业现场一般较近。