考虑中转的集装箱码头多资源集成调度

为高效利用码头资源,提高集装箱码头作业效率,以大型转运港为背景,针对码头资源分配的战术决策问题,考虑到船期表稳定性、船舶间集装箱转运流量、泊位调度和堆场分配的相互影响,基于码头主动管理策略,建立了以所有集装箱转运任务完成时间最小化为目标的码头多资源协同优化模型。在此基础上,设计了一种基于禁忌搜索的人工免疫算法对模型进行求解,通过六种不同规模的数值实验,以及与遗传算法和人工免疫算法的比较实验,验证了模型和算法的有效性。通过多情景案例分析,检验了协同调度模型的全面性和优越性,情景分析结果表明,综合决策模型最小可缩短4.33%的转运作业时间,最大可缩短20.19%,为集装箱码头多资源分配提供了有效的解决方法。

基于计算物流与计算智能的多码头泊位堆场联合调度

针对同一地区邻近集装箱码头往往物流功能相似、货源腹地重叠、无序竞争突出和资源利用率较低等特点,本文重点探讨了隶属于同一组织内且位置相邻多集装箱码头的泊位-堆场一体化计划调度(multiple container terminal tactical berth and yard incorporate integrative scheduling,MCT-TBY-IIS)问题.基于计算物流,利用多重多背包问题将MCT-TBY-IIS抽象和分解为考虑泊位水深约束和出口集装箱可转港作业的多码头动态连续泊位分配和多码头周期滚动堆场分配两个中度耦合子问题,进而在计算物流面向问题探索的思想下,提出了面向层次嵌套结构的二阶段改进帝国竞争算法(hierarchical nesting oriented two-stage improved imperialist competitive algorithm,HNOTSI-ICA)对MCT-TBY-IIS进行求解优化.最后,面向我国东南沿海的典型多码头联合作业实例,遴选出面向帝国兴替的双同化帝国竞争改进算法和面向0-1背包问题的二进制帝国竞争算法组合应用于HNO-TSI-ICA,其在求解MCT-TBY-IIS时效果较好,且堆场作业子系统目标成本的结构较稳定,其不受计划期内港口负荷和计划周期长度的影响,其中,出口箱区集装箱水平运输成本的贡献度在堆场作业子目标成本的比重最大,稳定在83%左右.通过对MCT-TBY-IIS的建模与优化,可以发现多码头联合作业模式有较好的潜力帮助同一组织内邻近的多码头降本增效和提高核心资源的利用率.

考虑动态加权A星算法的预翻箱作业优化

为改善堆场作业效率,提出考虑堆场翻箱位规则的集装箱预翻箱作业优化模型并使用动态加权A星算法进行求解,进而确定满足作业规则限制的最优移动序列。基于集装箱装船过程的预翻箱作业,将预翻箱作业过程的贝位布局抽象为A星算法的状态节点,以错误堆叠箱和翻箱迭代深度计算总成本函数,引入动态加权因子控制翻箱迭代方向,提出新颖的搜索分支规则选择有效分支进行搜索。通过上海港码头和相关文献的算例进行实验,结果表明,设计的动态加权启发式函数能够有效改善寻优过程中跳出局部最优解的能力,验证了考虑堆场运作规则-翻箱位规则的算法有效性和稳定性。研究成果能够普遍适用于作业工艺和贝位布局不同的集装箱码头预翻箱作业,能够为堆场运作优化提供决策参考。

MAS与启发式算法结合的汽车滚装码头堆场作业调度

基于汽车码头堆场资源调度问题的基本假设,将MAS技术与启发式算法结合,进行分布式汽车码头堆场作业调度研究.首先建立汽车滚装码头堆场作业系统数学模型,通过模型求解确定调拨策略,根据调拨策略制定高效的汽车滚装码头堆场计划以提高堆场利用率.然后采用Anylogic仿真软件对计划制定的策略建立仿真模型,实现多个Agent之间的复杂交互.最后依据某汽车码头运营的历史数据,分析不同策略下以往堆场计划的执行状况,确定新的堆场作业计划,同时建立评价指标以评判设计策略的优劣,为堆场计划的制定提供依据,也为汽车码头合理的运营管理提供支持.通过仿真实验验证了模型的可信性和系统的实用性.

同贝同步模式下的集装箱装卸作业调度优化

同贝同步装卸是集装箱码头一种新的作业组织模式,可以大幅度提高码头装卸效率,本文建立了同贝同步装卸调度整数规划模型,通过优化同贝同步作业每贝中舱和栈的装卸作业顺序,减少岸桥的作业时间;同时,通过优化堆场的集装箱装船顺序,降低堆场场桥的翻箱时间,进而减少船舶在港时间.针对该模型的特点推导出了该问题的一个理论下界值,并设计了遗传算法进行求解,通过与理论下界值以及与现行调度方法的对比实验,显示了模型与算法的有效性与实用性.

铁路枢纽内编组站作业分工研究

在分析铁路枢纽的车流结构和作业流程的基础上,研究铁路枢纽内编组站作业分工多目标优化的内在机理和相互关系,构造基于集合创分意义下的数学优化模型,讨论了铁路枢纽内编组站作业分工问题的内在本质及其复杂性,并结合武汉枢纽具体情况进行分析。

考虑箱区作业均衡的ACT船舶配载研究

考虑各堆场箱区的作业均衡性,研究自动化集装箱码头作业中的船舶配载问题。以最小化装船时间和堆场作业均衡为目标建立船舶配载混合整数规划模型,设计基于禁忌搜索的启发式算法进行求解,利用码头的实际配载数据对该模型和算法进行验证。结果表明该算法可以使得模型初始解的总装船时间平均减少15. 1%,翻箱量平均减少69. 2%,不均衡程度最大减少15. 8%,进而有效解决ACT船舶配载计划问题。并且在装船过程中能够最大程度保证箱区作业均衡,具有较大实际应用价值。

集装箱门式起重机应用现状分析

介绍集装箱门式起重机的应用现状 ,轮胎式门式起重机的技术发展以及国外轨道式门式起重机的应用案例 ,指出 2种集装箱起重机各有其优劣势 。

汽车滚装码头的堆场作业研究

针对汽车滚装码头的堆场作业,对汽车滚装码头的堆场调度策略进行研究,提出了一种改进的堆场调度策略,经仿真验证,改进后的堆场调度策略能够明显提高堆场利用率。

集卡作业面模式下装船作业场桥与集卡联合调度优化

为进一步减少集装箱船舶靠泊时间,在岸桥多线作业工况条件下,重点考虑了场桥与集卡的同步作业,对场桥与集卡进行联合调度.在此基础上,综合考虑场桥间安全距离、任务优先顺序等实际约束,针对集卡作业面模式,构建了以装船作业时间最短为目标的场桥与集卡联合调度优化模型,并开发了带染色体更新操作的改进遗传算法确定场桥作业量,利用路径优化确定场桥最短行驶路径,基于先到先服务规则对集卡进行动态调度.实证分析结果证明了所提出模型与算法的有效性,并且在集卡数量较少时,采用集卡作业面模式有助于缩短集装箱装船时间.

基于遗传算法的集装箱港口堆场空间动态分配策略

为解决集装箱港口堆存计划问题,考虑堆场箱区容量的动态变化,以进出口箱混合堆存和每条作业路任务量已知为前提,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的集装箱港口空间动态分配策略。要求每条作业路卸载的进口箱必须堆放在不同箱区,保证船舶堆存的箱区既集中又分散。对Lingo和遗传算法求解的结果进行比较,比较结果表明了该遗传算法的优越性。

“零翻箱”自动化立体堆场设计与码头总体布局

集装箱码头是内外贸集装箱货物的集疏运中心,码头的吞吐能力受堆场容量和作业效率的影响。针对集装箱码头堆场的翻箱倒箱问题,基于整个立体库场内每层堆场仅堆放一层重箱的理念,通过AI设计、情景假设、公式推算和数据分析的方法,设计出一项自动化立体堆场方案,并介绍各核心设备和功能区以及作业流程。结果表明,本方案可实现真正意义上“零翻箱”,同时能减少机械设备的配置、使用成本和碳排放量,有利于提升码头作业效率、吞吐能力和经济效益,有助于增强码头和港口企业竞争力。

现代专用滚装汽车码头设计的启示

目前,我国专用汽车滚装码头的设计和建设经验仍显不足,国内设计规范尚未正式出台。通过对国外专用汽车滚装码头建设的考察总结提出设计应注意的一些问题。

汽车滚装码头高程研究

结合上海港外高桥港区6期工程汽车滚装码头设计,并根据汽车滚装船跳板作业的特殊要求,分别采用基于跳板作业高度要求和基于跳板作业时间要求的2种方法计算高桩梁板式汽车滚装泊位码头面高程。计算结果和实际靠船实践证明,采用这2种计算方法对高桩梁板式汽车滚装泊位码头面高程进行控制是合理的,也是经得起实践考验的。

基于多智能体仿真的集装箱港口作业效率研究

集装箱港口生产作业系统是复杂的离散事件系统,数学建模方法难以构建针对整个系统的模型,而基于过程的仿真模型通常缺乏对设备调度的灵活性。为准确描述我国集装箱港口的作业流程,分析内卡配置数量对港口作业效率的影响,提出了基于事件驱动的集装箱港口多智能体(Multi-Agent)仿真模型。仿真结果表明:岸桥平均装卸效率(GCR)随着内卡数量的增加先急剧增加后缓慢增加,船舶平均等待时间(AWT)和平均在泊时间(AST)与岸桥平均装卸效率呈明显负相关关系。

简论工程投产期堆场轨道地基变形监测与评价

本文介绍了黄骅港矿石码头一期工程堆取料机轨道基础投产后的深层测斜、轨顶沉降、轨顶位移等变形监测情况,通过分析监测结果并与设计阶段理论计算对比,分析了本工程堆场、轨道基础的使用安全性,对类似工程设计提供参考意义。

天津港智能化集装箱码头场地策略研究

为提高场地和设备利用率,更好地发挥智能化集装箱码头资源能力,应对航陆运作业高峰和不确定因素,缩短船舶在港时间和外集卡滞场时间,为客户提供安全、优质、高效的服务,提出了智能化集装箱码头场地策略目标。针对场地水平布置边装卸工艺的智能化集装箱码头,在作业执行层面分析了场位分配的步骤、场地策略影响因素等问题,提出了兼顾资源利用率和对外服务质量的智能化集装箱码头场地策略,为码头筹备和运营工作提供了场地作业参考方案。

无人堆场陆侧集卡作业区域控制交互技术

针对自动化码头陆侧集卡作业区域效率及操作需求,通过增设作业区交互系统,实现集卡司机参与安全操作确认的新流程,优化了陆侧作业区交互流程,可减少远程操作司机介入的时间,提升自动化轨道吊整体作业效率。

基于转码技术的出口箱堆场预翻箱问题的整数规划方法

为提高装船效率,聚焦堆场预翻箱问题,将箱位存放的出口箱优先级视为主要决策变量,提出一种针对堆场出口箱预翻箱问题的优先级模型。将翻箱操作视作决策过程的核心目标,引入一种基于十进制与二进制转化特性的转码技术,并将其与现有研究的模型及提出的整数规划模型相结合,构建一组转码模型。通过算例验证,本文构建的优先级模型相较于现有文献模型平均求解时间降低75.66%,转码模型组的求解时间远远小于原始模型组,求解效率最高提升了182.5%。