基于混合算法的多目标连续泊位-岸桥集成调度研究

为了多角度考虑,合理地提高码头作业效率和客户满意度.针对集装箱码头连续泊位,考虑船舶动态到达且船舶有优先级条件下的泊位-岸桥集成调度优化问题.首先,建立了基于船舶总在港时间最少、总等待时间最少,泊位偏离惩罚最小、超出计划离港时间惩罚最小的多目标泊位-岸桥集成调度一阶段模型和最小化岸桥移动成本的岸桥具体分配二阶段模型.然后,提出了一种将细菌觅食、粒子群、克隆免疫、变领域搜索相结合的混合算法.最后,用提出的算法和Cplex软件对模型算例进行求解,针对不同目标,得出具体调度方案.实验表明:混合算法比细菌觅食算法、粒子群算法和克隆免疫算法有更好的精度并且具有较快求解速度;同时具体调度方案会随着目标函数的不同而发生相应的变化,各个目标之间存在约束关系,验证了混合算法和模型的有效性.

考虑经济利益的泊位-岸桥联合调度

基于离散型泊位布局的集装箱码头,对港口作业系统下的船舶锚地停泊、引航作业、装卸作业、集卡运输作业等环节进行了分析,厘清各个环节码头获得的利润。主要考虑码头运营者在各个环节的可变动利润下,建立了整数规划模型,并使用改进的精英保留遗传算法进行求解。使用3个算例对模型和算法进行了数值实验,设置以船舶总在港时间最短为优化目标进行对照,发现码头运营者期望得到最大利润时会大幅增加船舶在港时间,而期望船舶在港时间最短时往往导致码头方利润最小化。为了平衡船港双方利益,应将2种标准综合起来考虑。

基于港区交通-能源耦合的混合储能协调调度策略

为了促进港区的新能源消纳,提高港区的能源利用效率,本文提出了一种基于港区交通-能源耦合的混合储能(HESS)协调港区源荷不平衡的日前调度策略。日前调度策略分为两步。首先,为了提高港区交通的运行效率,以船舶总泊位时间最小为目标函数建立了基于港区泊位-岸桥(B-QC)优化调度的港区电力负荷模型。然后,为了协调港区新能源与负荷的功率不平衡问题,建立了混合储能的运行退化成本模型,并提出了一种混合储能协调港区能源不平衡的日前调度策略。最后,通过算例验证了所提混合储能协调调度策略的有效性。算例结果表明,所提日前调度策略能够实现港区交通、电力的最优调度。相比于单储能系统,混合储能方式下港区运行成本降低了4.6%,同时,港区的碳排放总量降低了53.3%。