基于航道与泊位资源协调调度的船舶交通优化

将港口航道与泊位资源协调利用,可最大限度地提高港口运营效率。对此,以所有船舶总在港时间和等待时间最少为目标,建立基于单向航道的多目标船舶调度优化模型。根据港口不同区域的交通流特征,建立初始化约束、流量转换约束、时隙分配约束和泊位冲突消解约束等多个约束模型。设计多目标遗传算法进行求解,并设计有针对性的模拟场景进行验证;以港口某一繁忙时段的20艘船舶为例,进行调度试验。最终得到8个Pareto最优解和2个目标的最优解:总调度时间为2.618 6 h,添加惩罚后总等待时间为23.012 4 h。结果表明:该模型及算法给出的调度方案能有效提高船舶的调度效率。     

大数据分析下双向通航港口船舶自适应调度算法

为了提高双向通航港口船舶的通行能力,进行双向通航港口船舶自适应调度,提出基于大数据信息融合的船舶调度算法。采用网格区域分割模型进行双向通航港口航道分割,构建船舶调度的大数据信息传递模型,对船舶的调度数据进行信息融合滤波处理,抑制冗余数据的干扰,采用模糊波束集成方法进行双向通航港口船舶运行大数据的聚类分析,根据数据的分布属性特征进行船舶航行调度,提高船舶调度的自适应性。仿真结果表明,采用该方法进行双向通航港口船舶自适应调度能提高港口的吞吐能力和船舶航行的畅通能力,且对双向通航港口船舶大数据的集成信息处理能力较强。     

大数据分析下双向通航港口船只调度方法

针对传统方法因缺少自适应蚁群调度优化算法,导致调度资源分析不足的问题。在大数据分析的技术支持下,为更好地提升双向通航港口船只调度的合理性与科学性,提出大数据分析下双向通航港口船只调度方法研究。通过大数据分析技术,对双向通航港口船舶调度数据进行分析计算。接着对港口调度能力进行模型建立,根据获得的数据引入自适应蚁群调度优化算法,完成数据科学调度计算。通过实验对比方式,对提出设计方法的合理性进行证明,对双向通航港口船只调度有科学意义。     

基于蚁群算法的港口船舶调度优化问题研究

港口船舶调度优化问题是当前一个公开的难题,传统方法无法获得理想的港口船舶调度优化方案,为了加快港口船舶调度速度,降低港口船舶调度成本,建立了基于蚁群算法的港口船舶调度优化模型。首先分析当前港口船舶调度优化研究现状,指出各种方法出现不足的原因,然后构建港口船舶调度优化问题的多约束优化目标函数,并引入蚁群算法对多约束优化目标函数进行寻优,求得港口船舶调度优化问题的最优解,最后进行港口船舶调度优化仿真模拟实验。相对于其他港口船舶调度优化模型,蚁群算法改善了港口船舶调度优化问题求解的效率,港口船舶调度优化问题的解质量更高,可以满足港口船舶调度管理的实际应用要求。     

基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化

传统基于纯蚁群算法的船舶交通多航道调度优化无法根据实际情况调整船舶优先级,船舶占港时间较长,经济效益差,因此设计一种基于人机交互-蚁群算法的船舶交通多航道调度优化方法。建立多航道调度优化模型,明确各船舶调度策略,确定调度时间、等待时间最小的目标函数,建立避免调度过程中产生混乱和协调船舶交叉的约束条件;在调度优化中引入人机交互-蚁群算法,采用人工设置临时改变船舶工作的优先级,以此来提高港口工作效率,并设置算法的搜索顺序,完成船舶交通多航道调度优化的研究。在算例仿真中,为验证传统方法与设计方法的调度结果,设置港口参数并分析两方法的调度方案,结果表明设计的方法得到的方案能有效缩短船舶平均在港口的停留时间和恢复正常生产所需要的时间。     

遗传算法在港口船舶调度领域中的应用

以港口企业的研究实践为出发点,从港口船舶调度的优化目标和影响港口船舶调度的因素两方面入手,借助多目标优化和遗传算法在各自算法上的优势,针对港口船舶调度的特殊性要求,将两种算法进行动态融合,并结合实际业务数据进行了模型的构建和求解。     

天津港主航道通过能力模型探讨

根据天津港航道的现状,天津港存在单向通航情况,尤其是随着大型船舶进出主航道艘次的增加,在现有航道宽度不发生变化的情况下,同时考虑单向通航和双向通航的情况,包括单向通航到双向通航的转换及双向通航到单向通航的转换过程。本文给出了天津港航道通航能力的理论计算模型,并运用该模型进行了计算分析。     

天津大港港区10万吨级航道单双向通航适应性研究

文章通过对天津港大港港区10万吨级航道通航交通条件的调查,理论分析可允许船舶单向最大通航宽度、船舶双向通航分析及可行性研究,提出优化的船舶组合方案和交通组织模式,提高航道的利用率。     

不同通航模式下LNG泊位组船舶通航效率研究

LNG船舶通航因特殊监管要求,具有一定排他性。前期研究表明基于目前一般通航规则,单个港址LNG泊位数量不宜超过4个,超过后,船舶通航效率较低、运营监管风险较高。本文采用多智能体泊位组联合运营仿真建模,采用控制变量法,定量评估了码头高负荷状态下不同LNG船舶监管条件和航行距离对LNG运输船舶通航效率的影响,以及采用一定优化通航组织方式对通航效率提升的效果。结果表明,LNG泊位数量4个、独立单向航道、LNG船舶航行监管距离在20海里左右时,系统运营效率相对的较高;进一步采取LNG船舶组队进出港或设置独立双向LNG航道通航等缩短必要交通管制所占用航道时间的优化通航组织,对提高LNG船舶通航效率具有明显效果。研究成果可为LNG码头合理建设规模、LNG船舶通航组织优化及航行安全保障等提供参考依据。     

京唐港20万t级航道5万t级散货船舶双向通航条件

为优化船舶进出港管理,提高港口营运效率,通过对唐山京唐港区自然环境、通航条件及《海港平面设计规范》的研究,探讨京唐港20万t级航道内实现5万t级散货船舶双向通航的可行性,得出京唐港20万t级航道实现5万t级散货船舶双向通航的条件,并提出相关安全措施。     

单向航道港口拖轮配置仿真优化

为更好地指导港口拖轮的配置,以拖轮的闲置率和客户满意度为评价指标,提出以拖轮作业总成本最小为目标的单向航道港口拖轮配置仿真优化模型,模型由拖轮作业仿真模块和拖轮作业调度优化模块组成。首先,优化模块基于嵌入启发式规则的混合遗传算法生成新的拖轮作业调度可行方案,并将其输入到仿真模块;其次调用仿真模块计算拖轮的闲置率和客户满意度;最后对可行方案进行分析,并筛选出最优方案。通过算例验证了模型的有效性,为单向航道港口的拖轮配置优化提供依据。     

湛江港航道大型船舶双向通航研究

船舶大型化对港口进出港航道通航能力要求日益提高,文中基于《海港总体设计规范》(JTS165-2013)中航道宽度理论分别对不同类型船舶的航迹带、船舶之间及船与航道边界的安全距离进行计算,从而得出湛江港航道大型船舶双向通航的最大会遇船宽,为船舶交通管制提供一些参考,在一定程度减少进出港船舶等待航道的时间,提高航道通航效率。     

京唐港港口运营与施工运输交叉管理

在港口建设工程中,边通航边施工带来的干扰,一直是困扰施工单位和港口管理单位的一大难题。由于水工构筑物建设使用船舶数量多,船舶运输往来施工区次数频繁,给港口的正常运营带来巨大的安全压力。基于唐山京唐港区东南防波堤工程的建设,通过设立调度中心统一管理施工船舶,合理规划施工船舶进出港航线,优化组织调度机制,实现在不对港口运营造成过大压力的情况下,尽可能提高施工效率,减小往来商船对施工的影响。     

单向航道约束下的港口自动指泊系统

针对连续型泊位分配的多港池港口船舶调度问题,重点考虑单向航道下船舶进出港的影响,同时兼顾潮汐因素对大型船舶进出港的影响、船舶靠离泊条件、港内装卸成本等因素,以港口有效泊位利用率最大化和成本最小化为综合目标,构建二维装箱模型。根据船舶进出港的约束条件,利用启发式规则产生初始解,通过单独或整体移动策略以及同步移动策略实现种群更新,并设计混合算法求解出规定时间内船舶进出港计划。经过唐山港的实际测试和使用,自动指泊系统有效地提升了港口的运行效率并节约了港口运营成本。     

大型船舶进出洋山港四期码头交通组织

为满足开港后的通航需求,在船舶交通流调查的基础上,结合洋山港通航环境特征,综合分析洋山港四期大型船舶进出港的通航风险。根据大型船舶的操纵特性和港口泊位特点,建立主航道船舶航行的优先级和进港船舶交通顺序,并通过船舶操纵模拟试验,提出优化出口船与套泊船和延迟开航船舶的交通组织措施和建议。该方案的实施将有助于保障洋山港大型船舶的通航安全,促进洋山港运营效率的提升。     

深圳港西部港区出海航道拓宽浚深方案研究

在集装箱船舶大型化趋势下,深圳港西部港区良好的区位优势、港口泊位、设备硬件条件,与西部港区进出港航道对大型集装箱船舶通航限制之间的矛盾日趋严重,已经严重制约了港口能力。通过分析研究深圳港西部港区出海航道拓宽浚深方案,使航道通航等级由原10万吨级集装箱船全天候单向通航升级为20万吨级集装箱船全天候单向通航。     

群智能优化算法的船舶信息管理任务批量流水调度研究

针对传统的船舶信息管理任务调度模型的调度平均等待时间长的问题,研究群智能优化算法的船舶信息管理任务批量流水调度模型。根据群智能优化算法理论,将调度过程中的船舶看作粒子,根据实际调度需求设定调度模型的参数。为缩短船舶调度平均等待时间,规划船舶调度的目标函数以及约束条件。计算粒子适应度,将粒子与任务分配一一映射,根据船舶可信度计算得到局部粒子最优解,更新粒子位置直至出现最优调度解,完成船舶信息管理任务批量流水调度模型的构建。通过与传统调度模型的对比仿真实验,验证构建的基于群智能优化算法的船舶调度模型能够缩短传统调度模型2/3的平均调度等待时间,提高了调度效率。     

长沙综合枢纽水库优化调度研究

长沙枢纽是具备城市供水、改善通航和发电等功能的综合水利设施,充分发挥其功能和效益,水库运行调度起至关重要的作用。针对长沙综合枢纽水库优化调度中存在的问题及枢纽的主要功能,建立了多目标模型,提出了3个研究方案:以发电量最大为目标的长沙综合枢纽调度模型及方案研究;以保障下游航运基流提高通航保证率为目标的调度模型及方案研究;长沙综合枢纽水库多目标调度决策模型与方案研究。运用动态规划法对目标进行求解,产生了各目标模型的最优解。研究表明,在选取走的各典型年里,模型优化调度结果比设计方案结果有较大进步。     

深圳港铜鼓航道抓斗船施工通航安全

深圳港铜鼓航道是大型货轮进出深圳各大港口的必经要道。针对抓斗船施工对通航船舶存在安全影响的问题，通过计算通航船舶的安全距离，确定抓斗船施工方案，在保证船舶通航安全的前提下，提高抓斗船施工效率，通过精确定位及合理避让方案确保边施工边有序通航。     

黄骅港煤炭港区7万吨级船舶双向通航航道导标优化配布设计

为保障黄骅港煤炭港区航道实现7万吨级船舶双向通航,通过对航道现状、导标布置情况和使用情况的分析,结合航道拓宽工程的实施背景和实施方案,提出导标调整方案,通过方案比选,推荐采用航道设计底宽4等分法调整内航道导标。总结单向通航和双向重载通航的导标使用规则和评估要求,进一步完善优化配布。