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。     

双层集装箱重车重心高度对运行安全性的影响

根据多刚体动力学理论,运用SIMPACK仿真软件分别建立了一定装载工况和运行工况下双层集装箱车辆的单车动力学仿真模型和四车动力学仿真模型。基于铁路车辆运行安全评价指标及其标准,将模型仿真结果与双层集装箱列车实际运行试验的结果进行了对比分析,研究了重车重心高度与运行安全性的关系,给出了合理的双层集装箱重车重心限制高度。仿真结果表明:随着双层集装箱重车重心高度的增大,轮轴横向力、轮重减载率与脱轨系数增大,最先达到安全限度的是脱轨系数;在最不利装载工况下,安全的重车重心高度限值为2 480 mm。     

集装箱装载中存在的危险性分析

船舶甲板上的集装箱被风浪冲入海里，既危及航行安全又造同损。根据集装箱装载的实践经验分析一这种危险性产生于箱的装载过程之中。     

集装箱运输货物的安全装载研究

货物在流通过程中发生破损的原因不只是包装和管理不善造成的，很多破损是由运输或装载不当而引起的．在分析包装件运输环境的基础上，对装载集装箱的货物重量分布进行了力学分析，得出局部负荷产生的弯矩如在最大容许弯矩范围以内时，装载货物重量与最大载货重量之比W／W0，同装载货物的长度分布率α=l／L的关系式；绘出了20ft和40ft集装箱在装货量一定时，随着货物底分布长度的变化，底梁和下侧梁之合计挠度达到极限值的曲线图；绘出了装载货物的偏心率与容许装货重量的关系图；对现场安全装载作业有一定的指导作用和参考价值．     

横风对双层集装箱平车运行稳定性的影响

采用流场数值模拟计算方法，计算了横风作用时的垂向气动升力系数、气动横向力系数和侧滚力矩系数，得出各系数与车辆速度和风速之间的变化关系。从动力学角度，根据力矩平衡原理推导了横风作用时车辆稳定性计算关系式，根据车辆运行的实际情况得出双层集装箱平车在不同装载情况下的临界倾覆风速和风速之间的关系，并分析了垂向气动升力、横向气动力和侧滚力矩对车辆倾覆稳定性的影响。结果显示，横风引起的力中气动横向力占主导作用；空车比重车的临界倾覆风速低；重车比空车的临界运行车速低。     

ABLY公司模块化储运集装箱

G-TAINER是由ABLY公司生产的ISO模块化储运集装箱。该集装箱的优点是能够最大限度的增大其内部储物空间，提高单次装载能力。该集装箱是专门为海运而设计的，在货物装填时能够完全使用其内部空间；在到达目的地后还能够根据实际情况对集装箱内部空间进行再分配。     

军用轮式装备水路集装箱运输的可行性分析

通过对军用轮式装备水路集装箱运输所处环境条件进行分析,探讨了军用轮式装备集装箱运输的可行性,比如进行了军用轮式装备集装箱适箱箱型、水路集装箱运输装载的可行性、军用轮式装备的技术参数分析,使军用轮式装备集装箱运输的可行性得到验证,即可以利用现有民用集装箱进行大多数轮式装备运输,并据此提出了装载方面的一些建议。     

集装箱装载问题的启发式优化算法

集装箱装载是个多约束的复杂组合优化问题,属于NP-Hard问题,其精确求解是很困难的,一般多用启发式方法来近似解.针对背包型集装箱装载问题提出了一种启发式算法,该算法采用了新的"砌墙"机制和货物组对策略,通过递归寻优得到解.通过实例说明该算法具有较好的有效性和实用性.     

海运集装箱运输路径选择

基于海运集装箱运输问题特性的分析，建立了需求不确定的海运集装箱路径随机规划模型．该模型以集装箱运输过程中利润最大为目标函数，主要约束包括航段容量和装载质量限制、重箱和空箱需求（重箱需求为随机变量）．应用机会约束规划方法求解模型．通过数值仿真，证明了模型的可行性．仿真结果表明，运力以及各起讫对运价是影响集装箱的路径选择的关键因素，而某一单一起讫对运价的变化对集装箱路径选择的影响不大．     

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在分析具有装载重量、体积等约束条件及配放限制的集装箱配载模型的基础上,分析了求解其的蚁群算法与求解TSP的蚁群算法在结点性质、原点（中心结点）的作用、蚂蚁路径构造规则、可移动结点集合、可行解的形成过程等方面的区别. 针对问题特点,充分考虑货物配放限制,装载工具的载重、容积两个方面同时优化的问题,基于待装货物比容动态逼近装载工具剩余空间比容的思想,综合运用ACA-INI、ACA-CONTAINER和ACA-VOTUME三个不同蚁群协同考虑问题的两个目标——需用集装箱数目优化和装载工具重量、容积利用率优化,对问题的求解策略进行了研究. 进一步地,结合8类40件不同品种货物的集装箱配载问题对模型算法的实用性和有效性进行了验证.     

解决有配放限制的多集装箱配载系统优化的多蚁群协同算法

在分析具有装载重量、体积等约束条件及配放限制的集装箱配载模型的基础上,分析了求解其的蚁群算法与求解TSP的蚁群算法在结点性质、原点（中心结点）的作用、蚂蚁路径构造规则、可移动结点集合、可行解的形成过程等方面的区别. 针对问题特点,充分考虑货物配放限制,装载工具的载重、容积两个方面同时优化的问题,基于待装货物比容动态逼近装载工具剩余空间比容的思想,综合运用ACA-INI、ACA-CONTAINER和ACA-VOTUME三个不同蚁群协同考虑问题的两个目标--需用集装箱数目优化和装载工具重量、容积利用率优化,对问题的求解策略进行了研究. 进一步地,结合8类40件不同品种货物的集装箱配载问题对模型算法的实用性和有效性进行了验证.     

双层集装箱列车装载问题多目标优化研究

为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立 了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优 化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与 约束条件设置不同的优先级.为了优化重车重心高,采用线性分式规划将相应的混合整数 分式问题转化为一系列混合整数线性规划子问题进行求解.算例验证结果表明,研究所提 出的多目标优化方法能够在保证列车集装箱装载量最大的条件下降低集装箱车的重车 重心高,并减少其转向架负重差,具有重要的应用价值.     

欧洲灾难处理用集装箱式机动医院

灾难处理用集装箱式机动医院能够装载在20英尺ISO集装箱内使用。集装箱采用外部终饰的重型材钢板。整个机动医院采用模块化设计，并能根据要求组装成各种结构，主要用作紧急医疗服务与急救用的救援站、普通外科、内科及紧急事件处理用的救援中心、野站重点护理室和野战医院等。     

空运物资集装化设备的结构及功能特点

介绍了空运物资集装装载设备——集装箱、集装托盘和车载输送装置的结构组成及功能特点。该设备标准化、通用化程度高,满足装卸快捷、安全、高效的要求,为军用物资集装箱化运输提供了物质基础。     

优化普零货物拼箱配装的遗传算法

应用遗传算法,考虑货物装载重量、装载容积、优先装箱及非同时配装等约束条件,采用适当的个体编码方法,并构造合理的适应值函数,优化铁路集装箱运输中的普零货物拼箱配装.结果发现以42件货物装入10 t箱,利用遗传算法得到的集装箱装载重量利用率为83.8%,优化了装载结果,达到了装载要求,这说明该方法是可行的.     

基于仿真的大宗货物集装箱装载加固方案

针对大宗货物进行集装箱运输时面临的无法装箱掏箱、加固的难题,提出一种采用与通用集装箱的结构和规格相匹配的可移动钢制运输架的装载方案.先将货物在箱外装载加固到运输架上,再借助运输架的集成轮结构,依靠轻量型叉车将货物推入箱内,运输架的锁定装置保证运输架在集装箱内的稳定.作业过程有效提高了装卸效率,降低了装卸现场叉车的使用规格要求,缓解了重型叉车无法进入箱内作业的矛盾.本文以运输大理石荒料为例,设计了装载加固方案,利用SolideWorks软件对该方案仿真验证,结果经济有效,可为同类型大宗货物提供参考.     

41 m长组合式超长超高集装箱的研制

为完成超长和超高类货物的运输,提出了一种组合式结构的专用集装箱方案。通过箱体连接组合、门板结构可拆卸实现长度可调,顶部结构可拆卸实现箱体高度可以调节。对组合式集装箱的四个关键技术：组合式箱体结构、可拆卸顶部结构、可调节高度的伸缩腿结构、可拆卸式门板结构进行了详细论述．最后,介绍了该专用集装箱完成超长、超高货物的大型风力设备的运输装载运用情况。它是目前世界上最长最高的集装箱。     

绍兴—宁波舟山港双层集装箱装车方案研究

宁波舟山港海铁联运的快速发展对双层集装箱班列的开行提出迫切需求.以绍兴-宁波舟山港集装箱海铁联运为例,分析了通道内集装箱的箱型结构、箱重统计特征.基于现行规章要求,测算不同箱型堆叠形式的限界要求,探讨满足重车重心高要求的各类堆叠形式的配载方案,并结合市场需求特征分析各配载方案的实施可行性.结果表明,堆叠形式Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ满足现行的限界要求,且其配载方案具备相应的箱源支撑.其次,未来亟需通过修订现行装载限界、研制新型运载装备和装载加固连接件等以实现两个40 ft高箱堆叠.     

超大型集装箱船舶的设计技术探讨与前景展望

随着经济的繁荣和货运量的持续增长，使超大型集装箱船舶（ULCC）的发展具备了先决条件和广阔前景。由于集装箱船舶的结构和装载情况的独特性，加之超大型化所带来的负面影响，使其在开发过程中遇到了前所未有的难题。ULCC的设计的瓶颈问题，如：主尺度限制，新型钢材料的选用，如何保证船舶的总纵强度和扭转强度，码头建设和基础建设问题，主机的设计，装箱量限定等，则是目前设计研发部门要重点关注的问题。     

货物重心横向偏移对敞车通过曲线运行安全性的影响机理研究

为提高铁路军事运输的安全性,在比较分析实际装载与运行工况后,研究在一定车型、线路工况和装载条件下,货物重心纵向不偏移、横向偏移对车辆在不同速度级下通过曲线运行安全性指标(脱轨系数、轮重减载率)的影响机理。通过分析SIMPACK仿真得到的实验数据,得出车辆向内倾覆或向外倾覆时,货物重心横向偏移量越大,脱轨系数越大,轮重减载率也越大,越容易发生危险等结论。为车辆在实际不利装载条件下的运行提供一定的理论借鉴。