集装箱码头集疏运物流仿真研究

集装箱在码头与后方堆场之间的运输构成了港口车流量中的重要部分。应用W ITNESS物流仿真软件对集装箱码头公司与后方堆场之间的集疏运物流作业进行仿真,从中发现集疏运瓶颈并指出问题根源,以寻求解决方案,是一种有效的方法。以天津港各集装箱码头公司与后方堆场间的实际情况建立仿真模型,并进行模拟评价优化方案的效果。     

基于WITNESS的集装箱码头内部物流作业系统仿真建模

通过对现实集装箱码头公司的仿真模拟,可以体现WITNESS专业软件在进行码头物流作业仿真中的优异性能。WITNESS直观的显示以及统计功能,为码头公司进行物流系统设计改造提供了很好的帮助。     

基于二维布局分散度的两阶段箱位指派优化

集装箱码头的资源配置优化,是集装箱装卸作业组织的核心.作为集装箱堆场空间资源配置的重要优化指标,提出布局分散度的规划概念.以集装箱码头堆场的箱位指派问题为应用背景,为提高集装箱后续作业效率,分别从堆场布局层面和箱区箱位指派层面考虑多维度布局分散度的优化意义.建立第一阶段为仿真,第二阶段为混合整数二次规划(MIQP)的两阶段优化模型.结合实际码头生产数据进行算例实验,结果缓解了堆场拥堵情况并提高了码头集装箱装卸作业效率.同时,研究也揭示了布局分散度概念在堆场资源优化配置应用中的重要意义.     

集装箱码头物流作业Agent间的重构

在介绍集装箱码头物流作业流程的基础上,通过引入计算Agent和作业角色Agent,构建了基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构系统框架和结构,研究了重构中作业角色Agent的工作过程,用强化学习算法设计了作业角色Agent;构造了在基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构中计算Agent重构模型,并用双层规划理论实现了相邻作业角色Agent的协调。以集装箱码头集卡作业和岸桥作业两相邻作业重构为例说明了重构是有效的,有利于提高集装箱码头物流作业系统的可靠性和协调性。     

集装箱码头前沿布局的仿真优化

应用仿真优化方法研究了某集装箱码头前沿布局中泊位数，岸边集装箱装卸桥（岸桥）陆侧轨外侧作业通道数，岸桥及集装箱拖挂车（集卡）配备数量等因素对作业过程及码头通过能力的影响．开发了可生成不同集装箱码头前沿布局方案的参数化仿真模型，建立了仿真结果数据库和多目标多层次的方案综合评价指标体系．把遗传算法与系统仿真相结合，以评价指标体系评价得分作为优化目标，求得了最优方案，供决策者参考．     

基于作业均衡的集装箱码头岸桥作业调度优化

为了提高集装箱码头资源配置的均衡性,进而提高作业人员任务分配的均衡性以及岸桥设备资源的利用率,提出了基于集装箱码头岸桥作业均衡调度优化问题。以集装箱码头岸桥作业集装箱量和作业时间两个均衡调度为目标,建立集装箱码头岸桥作业均衡的岸桥调度优化模型,并设计遗传算法来求解。通过对3种目标的结果进行比较,得出在岸桥调度过程中考虑岸桥作业量均衡有助于提高岸桥的利用率,减少岸桥无效作业时间,从而提升码头整体作业能力。     

集装箱码头作业系统层次化、并行、异构与可重构计算模型

基于计算思维和计算透镜, 分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策, 基于“并行计算”、“异构计算”和“可重构计算”提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型; 将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制, 泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中, 设计了面向此计算模型的混合调度策略, 提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径; 以某大型集装箱码头为实例, 基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型, 进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明: 采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限, 实例中约为码头年设计能力的2.75倍; 在满负荷情况下, 基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h; 在明显作业过载时, 前者能将物流广义计算任务延迟减少100~110 h, 后者能减少约120 h; 在满负荷和作业过载情况下, 2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1~2 h, 后者在作业过载情况下表现更佳; 2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合, 且有各自对应的适用状况和调度重点, 码头管理者可根据具体情况选择适用。      

基于混合交叉作业的码头集卡路径优化模型

针对集装箱在码头堆场分散堆放的情况和码头泊位装卸作业的状态要求,研究了以岸桥组合为作业单元的集卡作业路径优化问题.与传统的作业方式不同,综合考虑了集卡作业方式要求、集卡作业组数量、泊位作业岸桥安排、集装箱堆放地点数量及各地点堆放集装箱箱量情况,以及它们相互之间的关联和协调关系,设计了集装箱码头集卡作业组对于泊位多岸桥装卸混合交叉作业下的路径优化模型.通过算例对模型进行验证,该模型优化的作业安排能够有效提高集卡的利用效率和集装箱码头的生产作业效率.     

集装箱堆场仿真建模及其在堆场规划设计中的应用

集装箱码头物流系统的仿真建模能够克服传统研究方法的局限性,本文主要研究集装箱堆场的仿真及应用问题,分析了集装箱码头堆场系统和内卡、外卡的提/卸箱流程,阐述了集装箱堆场仿真建模的排队理论,采用eM-Plant平台建立了集装箱堆场的仿真模型,结合实例设定了仿真模型的参数,仿真结果的应用取得了较满意的效果.     

箱区长度对码头装卸效率影响的仿真分析

合理的堆场布局规划可以提高集装箱码头机械的作业效率,减少船舶等待时间,降低码头作业成本,提升码头综合竞争力。在对集装箱码头作业流程分析的基础上,采用专业的港口仿真软件FlexsimCT建立集装箱堆场不同箱区长度下不同装卸机械数量的仿真模型,探讨了集装箱堆场既定面积和既定容量下,不同的箱区长度对码头装卸效率的影响,得出不同箱区长度下的最佳装卸机械配比和岸桥最大效率下的箱区长度,对未来的集装箱港口实际布局规划具有指导意义。     

铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化模型与算法

铁路集装箱装载布局逐步发展成为在不同规格和不同类型货物混合平衡装载制约下追求装载空间容积和载重量综合利用率最大化问题，其研究对货物高效安全运输尤为重要。本文针对铁路集装箱混合货物平衡装载布局问题，给出铁路集装箱装后重心平衡和集重容许弯矩约束量化方法，以集装箱综合利用率最大化为优化目标，构建铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化模型；区别于直接将货物构造为货物块的方法，给出了一种基于混合货物分类方法和待装货物结构判断指标的货物块单元构造方法，并设计一组货物块单元选择和放置方法及剩余空间更新规则，提出铁路集装箱混合货物平衡装载布局优化算法。算例结果表明：所提方法在保证集装箱装载空间容积和载重量的平均综合利用率不低于87%的同时，有92.8%和97.87%以上的概率满足装载重心平衡和集重容许弯矩约束，可有效提高货物块与剩余空间适配度，客观反映装载空间利用情况，并达到平衡装载要求，为铁路集装箱货物装载布局提供决策支持。     

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随着港口投资结构多元化、航运企业向综合物流商转变,“港航合一”成为航运业未来的发展趋势。在此背景下,研究航运企业投资对码头的影响能够为码头健康发展提供一定的理论依据。本文先采用三阶段DEA模型对我国沿海集装箱码头2008–2012年间的运营效率进行测度,其次依据投资结构将我国沿海62个集装箱码头进行分组,最后重点分析投资结构与码头运营效率之间的关系。研究结果显示,有航运企业投资的码头运营效率普遍高于无航运企业投资的码头,两组码头的纯技术效率相差较小,而规模效率相差较大。航运企业参与码头建设经营可以实现自有船舶挂靠自有码头,提升码头设施的利用率,从而提升码头的规模效率,有利于码头的健康发展。     

航运企业投资对码头运营效率的影响研究

随着港口投资结构多元化、航运企业向综合物流商转变,“港航合一”成为航运业未来的发展趋势.在此背景下,研究航运企业投资对码头的影响能够为码头健康发展提供一定的理论依据.本文先采用三阶段DEA模型对我国沿海集装箱码头2008–2012 年间的运营效率进行测度,其次依据投资结构将我国沿海62 个集装箱码头进行分组,最后重点分析投资结构与码头运营效率之间的关系.研究结果显示,有航运企业投资的码头运营效率普遍高于无航运企业投资的码头,两组码头的纯技术效率相差较小,而规模效率相差较大.航运企业参与码头建设经营可以实现自有船舶挂靠自有码头,提升码头设施的利用率,从而提升码头的规模效率,有利于码头的健康发展.     

广西贵港港集装箱运输SWOT分析

贵港港是联结我国西南和华南地区的内河第一大港,在区域经济发展中发挥了重要作用,已成为西南地区重要的物资中转枢纽。文中运用SWOT模型对贵港港在发展集装箱运输中所面临的内部、外部环境的优势、劣势、机会和挑战分析,提出了贵港港集装箱运输的发展思路。     

基于时间不确定的集装箱码头靠泊计划优化

集装箱班轮运输具有较强的计划性，但在实际中，由于天气等原因仍存在运行时间不确定性，对制定靠泊计划产生重要影响.针对这一问题，研究集装箱班轮运行时间的偏差规律；根据问题特点和集装箱班轮靠泊规则，构建基于运行时间不确定的集装箱码头靠泊计划优化模型；设计以遗传算法为外层框架，嵌入仿真过程构成优化循环的算法，针对问题特点设计初始择优策略进行求解.最后，以大连港集装箱码头作业为实际背景进行建模和计算，取得了较好的结果.实例分析和算法测试证明了本文所建模型和算法的有效性.     

长江三角洲港口群物流系统动力学分析模型

为了实现长江三角洲港口群物流系统的协调发展,建立了系统动力学分析模型。通过分析上海和宁波两港口国际集装箱中转量、港口群水路集疏运比例的影响因素,建立长江三角洲港口群物流系统的因果关系图,通过系统模拟进行长江三角洲地区港口功能的合理定位、集疏运结构的优化和近洋航线中转港的选择。仿真结果表明:2010年上海港国际集装箱中转量将呈现增长趋势,上海港水路集疏运比例超过30%,长江三角洲地区应以上海港为集装箱枢纽港,优先发展国际中转业务,太仓港将具备长江三角洲近洋航线中转港的能力,太仓港可成为长江三角洲地区近洋航线主要中转港。     

区域集装箱港口网络布局规划优化模型

为了避免运输网络内港口重复建设,实现港口资源的优化配置,综合考虑港口规划者与港口使用者之间的相互作用及决策均衡,以Stackelberg模型为基础,建立了区域内集装箱港口网络布局规划优化模型。为了有效地反映港口使用者个体的特殊性,采用非集计理论,从其自身属性出发,分析了微观货主的选择行为。以各港口的泊位数和相应航线班期密度组成的矩阵作为染色体的一个基因串,考虑模型约束的特殊性,设计了模型求解的遗传算法。模拟实例计算结果表明:在某运输网络内,模拟得到的港口网络布局规划的近似最优解符合实际分析结果,能表明货物运输主体的行为特性和影响因素,利用该模型有利于实现港口网络内资源的优化配置。     

基于船舶优先权的集装箱港口泊位分配问题

泊位作为港口的重要资源,它的有效管理对于港口有着重要意义。集装箱港口泊位分配问题（BAP）,实质是为到达集装箱港口的船舶安排最佳停靠位置与停靠时间。本文考虑到船舶动态到达的情况,以及实际操作中码头装卸效率对船舶在港作业时间和船舶优先权的影响,以最小化包括等待时间在内的船舶在港停留时间为目标,建立了基于船舶优先权的连续布置泊位分配模型。该模型是0-1混合整数规划模型,对于小规模问题,可采用商业优化软件求解,对于大规模问题,可设计遗传算法处理。算例分析表明,考虑了连续布置泊位分配问题的二维特性和船舶优先权,能够找到更符合实际的泊位分配方案。     

南通市港口货物集散运输控制方案的设计与研究

文章从交通工程学的角度,分析了南通港口运输目前的现状,以智能交通调度为指导思想,提出了一套合理、经济的港口大交通控制方案。该方案配合铁路、公路和管道运输,将货物合理分配到各种运输方式中,使南通市各个港口到不同货物中转站的交通更畅通、高效、安全。该方案的实施将有利于南通在长江三角洲地区“中心两翼”型合理运输格局的形成．具有较高的实用价值。     

内河集装箱港锚地—泊位资源配置多目标决策

鉴于锚地—泊位资源配置直接影响内河集装箱港的运作效率,且受到内河航道及岸线等设施资源制约,本文在考虑船舶通行安全的基础上,运用随机服务理论,以港口总成本和船舶在港等待时间最小为目标,建立内河集装箱港锚地—泊位配置的多目标规划模型,设计了一种针对非线性整数规划问题的实代码遗传算法,并以重庆某集装箱港作为算例,验证该模型的合理性和算法的有效性,同时分析了不同船舶到港强度和泊位服务强度下的锚地—泊位最佳配置关系,为建立和拓展内河集装箱港资源优化和配置提供理论基础.