自动化集装箱码头多层设备调度及仿真分析

为提高集装箱在码头内部的周转效率,研究自动化集装箱码头多层设备作业协调问题。详细分析了集装箱从堆场出发,依次经过场桥、AGV、岸桥门架小车、中转平台、岸桥主小车后到达船上这一过程中多层设备联合作业时的各种状况及运作规则,构建了装船任务的时空流动图。考虑了上述流程中设备的互相等待时间、箱子进出中转平台次序、中转平台容量等约束,建立了以最大完工时间最小化为目标的多层设备集成调度模型。分别使用自适应遗传算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法求解出场桥、AGV、双小车岸桥的多层设备联合调度方案。将各算法求解的调度方案在plant-simulation仿真场景中进行实施并对比,自适应遗传算法所求结果优于其他两种算法的概率为81%,自适应遗传算法运行时间优于禁忌搜索算法和模拟退火算法的概率分别为100%和69%。在此基础上,在仿真场景中提出了随机路线、固定路线、分组随机路线三种AGV运作策略,通过比较三种策略下完工时间、设备等待时间、拥堵次数发现算法在分组随机路线的策略下效果最佳。