基于三维布局思想优化港口资源配置问题研究

泊位和岸桥资源是集装箱码头至关重要的战略资源,如何合理有效进行资源配置尤为关键.文中将一艘船舶靠泊作业过程中需要占用的泊位资源、岸桥资源以及时间资源三者构成一个船舶资源占用块,通过这样的抽象变化,港口码头资源调度分配问题就转化为三维矩形布局问题.与此同时,考虑到偏好位置偏离、岸桥并行作业干扰以及船舶延时到、离港这3大因素的影响,建立以船舶在港资源占用总成本最小化为目标的泊位-岸桥-时间分配非线性规划模型,利用Matlab优化技术处理非线性多目标问题.计算表明,依据该数学模型进行泊位分配与岸桥调度更符合码头实际运营情况,从而高效实现资源合理配置,提高港区管理水平与经济效益.     

集装箱码头泊位及岸桥管理的SIMIO仿真研究

通过SIMIO仿真软件对某集装箱码头的靠泊、装卸以及水平运输作业过程进行仿真建模,为船舶到港、泊位分配以及岸桥借调过程设定了更准确的过程逻辑,并设计了不同的泊位-岸桥分配调度模型,优化目标为最小化单船平均在港时间。通过分析仿真结果得出了一个较优的泊位分配和岸桥调度方案,为码头的运营与管理提供了参考,也为SIMIO在集装箱码头以及物流集散中心作业过程的仿真研究提供了一些新的思路。     

利用混沌粒子群算法进行船舶多模型自适应观测器参数寻优

通过混沌粒子群算法,人们能够对各种复杂的配电网状态进行监控和分析,同时为网络负载的分配提供必要的参数优化,因此在船舶多模型自适应观测器中,采用混沌粒子算法的优化算法具有很大的现实意义。本文首先建立混沌粒子群的观测器模型,然后根据各种船舶故障发生的特点,设计不同状态下的参数优化算法,最后通过对观测器相关参数的仿真,得到船舶模型承受的负载和压力参数仿真结果。     

连续泊位下泊位分配与岸桥动态调度的联合优化*

根据到港船舶的装卸作业量、最优靠泊位置,为了最小化船舶在港时间、提高客户满意度,对延迟完工的装卸任务量、与最佳靠泊位置的偏离程度设置不同级别的惩罚费用系数;同时为了充分利用岸桥资源,考虑岸桥可在船舶间移动装卸的动态调度,研究连续型泊位下泊位分配-岸桥动态调度的联合优化问题.建立了以最小化延迟完工任务量、偏离最佳靠泊位置和岸桥移动的惩罚费用为目标的整数规划模型,结果可得到船舶靠泊计划,以及具体的岸桥分派计划.通过算例验证了联合调度优化模型对提高集装箱码头作业效率和船公司客户满意度的有效性.     

时间窗限制下港口泊位优化分配问题模型

提出新的离散型泊位分配模型,对船舶在港口内的服务时间和港口内泊位的可用时间都考虑了时间窗约束,并在目标函数中考虑了船舶的不同服务时间价值,基于模拟退火算法设计了相应的模拟退火算法进行问题的计算和分析。算例表明,求解大规模问题时,在求解质量和计算时间上要优于CPLEX软件,所提出的优化方法将有助于帮助繁忙港口提高泊位等资源运营管理的效率。     

基于服务损失函数的集装箱码头泊位—岸桥联合调度优化

面对不确定环境、多样性和差异化服务需求,集装箱码头亟需改进和优化调度方法,提高码头作业效率和客户满意度。针对集装箱码头泊位与岸桥的资源分配问题,通过添加缓冲时间来吸收不确定因素对调度计划产生的影响,引入多元服务质量损失函数建立以偏离最优靠泊位置、岸桥移动损失及在港时间损失为目标的优化模型,利用改进的遗传算法对模型进行求解,并通过试验算例证明了模型及算法的有效性。     

基于MOHSSA的组立装焊线混流低碳调度研究

以最小化完工时间、最小化碳排放为目标，建立船舶组立混流生产线低碳调度模型，并提出一种多目标混合麻雀搜索算法进行求解。基于离散问题设计一种二维向量编码方式，利用排序值规则实现连续位置与离散调度之间的转换；采用基于混沌映射和反向学习策略的种群初始化来改善初始解的质量；在保留麻雀搜索算法框架的基础上融合粒子群算法和鸡群算法，同时采取多种混合策略来提高算法的寻优能力；通过算例试验测试和某船厂的生产实例仿真验证了模型和多目标算法的有效性。     

偏好泊位约束下的集装箱港口离散泊位分配问题*

在集装箱码头中,泊位调度系统是影响码头作业调度的重要环节,而泊位分配问题又是其首要问题。为了揭示 泊位偏好对泊位分配问题的影响,重点从集装箱码头泊位分配问题和基于船舶泊位偏好问题两方面展开研究,为对泊位分 配和泊位偏好进行协同优化配置,建立泊位偏好约束下的多目标混合整数数学模型。并且采用CPLEX进行求解。通过算例 说明模型的有效性,并通过实验分析船舶对泊位的偏好的影响。结果对港口具有的实际应用价值,拓展了对离散型靠泊计 划的研究。     

低碳型集装箱码头岸桥优化配置研究

本文以最小化船舶待泊损失费和泊位闲置损失费之和作为目标函数,以岸桥装卸单位吞吐量CO2排放量作为约束条件,提出低碳型集装箱码头岸桥配置优化模型。同时,通过对比考虑岸桥装卸单位吞吐量CO2排放量约束条件前后的岸桥配置优化结果,分析碳排放约束条件对模型优化结果的影响。结果表明考虑碳排放约束条件后的岸桥配置优化模型能够对原配置方案造成影响,可以通过岸桥的重新配置降低岸桥装卸单位吞吐量的CO2排放值。     

基于AQPSO算法的圆碟形水下滑翔机路径规划

为解决复杂海洋环境影响下圆碟形水下滑翔机的路径规划问题,采用多黏性Lamb涡叠加方法模拟洋流环境模型。以最小能量消耗为优化目标,结合B-spline方法生成光滑的曲线路径,采用自适应性基于量子行为的粒子群优化算法对圆碟形水下滑翔机的路径选择进行优化求解。将该算法与粒子群优化算法和基于量子行为的粒子群优化算法相对比,仿真结果验证了各算法在求解航行路径问题方面的有效性。此外,基于能耗最优原则分析各算法的适用性。     

集装箱码头泊位资源动态配置优化

集装箱码头泊位系统是一个典型的排队系统,船舶可视为系统的服务对象即顾客.将泊位及与之对应的岸桥作为一个整体可视为船舶排队系统的服务台,优化配置泊位资源就是基于这一特殊的排队系统进行最优的泊位数量决策.在对集装箱码头服务系统特性分析的基础上,基于排队论对集装箱码头泊位规模的确定进了数学建模,并开发了模拟迭代算法,结合实例分析显示了模型及算法的有效性.     

连续泊位调度与岸桥配置协同优化

连续泊位调度与岸桥配置协同优化是集装箱码头提升竞争力的关键因素.针对该问题构建一个混合整数规划模型,以构造算法为核心,通过调整船舶的分配次序,设计了一个新的启发式算法.通过VB6.0软件编程,进行了四组大规模仿真算例实验,结果显示60%的算例在新算法下可获得更优的解,平均改进7.37%,证明了模型和算法的有效性.     

Analysis of the continuous berth allocation problem in container ports using a genetic algorithm

The optimal usage of berths plays a key role in raising the efficiency of container terminals. The berth allocation problem in a container terminal is defined as the feasible allocation of berths to incoming ships such that the total time that elapses between the arrival of the ships to their exit from their berths is minimized. In the transportation literature, the latter problem is usually formulated as a mixed integer programming model. Optimization methods, like the branch and bound algorithm, are efficient ways to solve this model but become absolutely unusable when the size of the problem increases. An advanced search method such as GA may be suited to such a situation. In this paper, a genetic-based algorithm is proposed for the problem. Computational results for two test problems (a small and a large-sized problem) are also presented. The results from the small test are also compared with the results obtained from the branch and bound algorithm.     

基于Flex Term软件的集装箱码头仿真试验

为提升集装箱码头装卸效率、降低码头运营成本,以国内某已建集装箱码头为研究对象,利用Flex Term软件,建立码头的仿真模型,实现了码头船舶调度、堆场分配、集卡进出闸口控制的仿真逻辑,并完成码头泊位计划、堆场计划、闸口计划的合理衔接。通过仿真数据统计与分析,对码头的通过能力、设备配置、道路交通状况进行评价,验证了码头设计的合理性。     

虚拟仿真优化技术在外高桥五期工程总体设计中的应用

基于离散事件动态系统和系统仿真理论,文章在专用仿真语言witness的平台上,研究开发了集装箱码头装卸系统的仿真模型,对外高桥五期集装箱码头的水平运输、前沿宽度、泊位系统等初步设计方案做了深入的仿真分析,做出了最优设计选择。模型动态显示整个码头运行过程,可分析码头装卸系统中各种性能参数。模型的成功应用说明虚拟仿真优化技术将在今后的码头设计中发挥更大的作用。     

基于蚁群算法的港内集装箱运输调度模式研究

以集装箱码头船舶装卸作业调度问题为研究对象,综合考虑港口多种装卸资源和流程,在船舶泊位占有时间确定的条件下,以装卸运输作业总成本最低为目标,提出单船装卸作业调度模型;用蚁群算法对所建立的模型进行求解和仿真,并结合实际问题给出具体调度结果。此模型和方法考虑了生产效率和作业成本之间的平衡,保证以较低的成本完成规定作业。     

基于模拟减少集装箱船待港时间的实用方法(英文)

The main challenge for container ports is the planning required for berthing container ships while docked in port.Growth of containerization is creating problems for ports and container terminals as they reach their capacity limits of various resources which increasingly leads to traffic and port congestion.Good planning and management of container terminal operations reduces waiting time for liner ships.Reducing the waiting time improves the terminal’s productivity and decreases the port difficulties.Two important keys to reducing waiting time with berth allocation are determining suitable access channel depths and increasing the number of berths which in this paper are studied and analyzed as practical solutions.Simulation based analysis is the only way to understand how various resources interact with each other and how they are affected in the berthing time of ships.We used the Enterprise Dynamics software to produce simulation models due to the complexity and nature of the problems.We further present case study for berth allocation simulation of the biggest container terminal in Iran and the optimum access channel depth and the number of berths are obtained from simulation results.The results show a significant reduction in the waiting time for container ships and can be useful for major functions in operations and development of container ship terminals.     

自动化集装箱码头供配电方案

针对目前自动化集装箱码头供电模式经济性、效率及安全性难以兼顾的问题,探讨解决方案。通过研究目前国内外自动化集装箱码头装卸工艺的特点,对比传统码头供配电的模式,提出供配电的多种模式和方案,并进行运行效率和可行性的定性分析及定量计算。最终选择采用后方辅建区新建无人值守变电所,一座变电所对一个泊位独立供电;冷藏箱、AGV充电站环网式箱变就近供电的综合供配电的方案模式,达到供电效率与安全兼顾的目的。该方案成功运用于青岛港自动化码头工程中,可为未来新建自动化码头提供参考。