Simulation optimization of the berth allocation in a container terminal with flexible vessel priority management

ABSTRACT

Solving the berth allocation problem (BAP) in ports is not trivial where the berth resources are limited and various sizes of vessels arrive with dramatically dissimilar loads. Especially in real scenarios, arriving vessels are accepted for a berth with the first come first served (FCFS) priority rule. This study proposes a decision support system coupled with a simulation optimization module based on the swarm-based Artificial Bee Colony optimization algorithm for solving the BAP. The proposed methodology was implemented for the Izmir port in Turkey. To investigate the influences of the vessel priorities on the BAP, four different experimental scenarios based on the single (SQM) and multiple queue models (MQM) were coupled with FCFS and proposed hybrid queue priority (HQP) rule. The results indicated that SQM scenarios were superior to MQM scenarios in a manner of minimizing the average vessel waiting times and the implementation of a dynamic berth allocation strategy for the MQM significantly decreases the vessel waiting times. Results of the SQM also imply that utilization of the HQP approach further minimizes the average vessel waiting times and increases the berth utilization and port throughput without yielding excessive waiting times for the larger vessels compared with the FCFS priority rule.     

件杂货码头连续泊位调度与货场分配

件杂货装卸作业本身的复杂性导致其码头作业组织较集装箱码头更为复杂. 采用两阶段分层方法求解件杂货码头连续泊位调度与货场分配问题. 第1 阶段考虑泊位等级、潮汐动态、货物水平运输距离,以水平运输周转量最小为目标构建连续泊位调度模型,确定船舶靠泊位置;第2 阶段考虑作业线间作业量均衡和最小化所有作业线的最大作业完工时间构建货场分配模型,缩短船舶在港作业时间. 针对构建模型分别设计求解方法,提出两种不同调度策略确定船舶进港顺序. 最后通过算例试验,在验证方法有效性的同时对不同策略下调度方案进行对比分析.     

散粮泊位清舱机的选择

主要介绍大连港大窑湾散粮码头清舱机的特点及性能。     

滨州港大堡泊位扩建工程潮流分析

建立了套尔河15 km河段二维潮流数学模型。计算中首先采用天然实测资料对模型进行率定与验证,通过有关参数调整,使模型数值计算成果与天然实测资料达到精度要求。然后通过对河段自然条件下实测潮位、潮流过程进行的模拟,分析了工程区潮流变化特点。随后对泊位扩建工程措施的不同工况条件与潮流的相互影响进行了模拟,分析了各方案的潮流情况,对不同规划方案成果的优劣进行了比较。方案三在新老码头区潮流流向平顺、流速增加、无回流,利于港池稳定;河道宽阔利于船舶进出码头;岸上施工便利,是扩建工程泊位规划的优选方案。为规划设计提供了科学依据。     

出口箱随机入港下的集装箱码头泊位调度

针对港口竞争环境下产生的出口箱随机入港分散堆放策略,综合考虑出口箱堆场堆存位置分布以及泊位分配与集卡路径之间的相互影响,提出了出口箱随机入港下的集装箱码头泊位调度问题,并以船舶停靠泊位为决策变量,以所有集卡行驶总路径最短为目标函数,建立了泊位调度优化模型。采用基于遗传算法的启发式算法,对遗传算子进行了改进设计。最后,应用算例对模型和算法进行仿真实验,并将优化后结果与传统的先到先服务泊位调度模式进行比较分析。结果表明:以集卡行驶总路径为考量的泊位调度优化可使集卡行驶总路径缩短11.51%,可明显降低港口的运营成本,同时获得合理的泊位分配计划,模型和算法可行有效。     

出口箱随机入港下的码头泊位-集卡-箱区协调调度模型

针对出口箱随机入港分散堆放对码头装卸作业系统泊位分配、集卡路径与箱区选择的影响, 分析了甲板箱与舱内箱的不同装卸特点。以船舶停靠泊位和进口箱堆放箱区为决策变量, 以集卡行驶距离最短为目标函数, 构建了离散泊位状况下泊位-集卡-箱区协调调度混合整数规划模型。通过三层依次交叉, 开发了基于遗传算法的三层启发式算法, 上层搜索泊位数据, 中间层搜索船舶数据, 下层搜索进口箱箱区数据, 并进行实例验证。计算结果表明: 与传统方法相比, 应用离散泊位下泊位-集卡-箱区协调调度混合整数规划模型可以同步确定最优的船舶停靠泊位、进口箱堆放箱区、集卡行驶路径, 集卡行驶总距离缩短11.42%, 码头装卸作业系统效率明显提高。可见, 提出的模型有效。     

基于特征的泊位淤积知识层次体系研究

基于可拓原理,给出了涉及多因素交互影响的泊位淤积知识的标准化描述方法,并提出了泊位淤积多维知识层次模型,为泊位管理过程中知识的有效利用、组织以及知识库的构建提供了借鉴。     

25T型高级软卧车空调温度控制探讨

分析了目前25T型高级软卧车空调温度控制存在的问题,找出了解决办法,并提出了今后的研究方向。     

码头泊位优化设计探讨

以港、船双方的经济利益为目标建立排队论模型,结合实例对码头泊位最优化设计方案进行探讨,综合泊位利用率以及服务水平,给出了降低港、船双方总成本的可行办法。     

大型连续布置煤炭泊位装船能力影响因素分析

分析大型煤炭码头装船能力的主要影响因素,对等待排放压舱水、系统效率、移舱作业等的影响提出对策、措施,并重点分析、论证泊位数量、装船线数量匹配关系对装船能力的影响,提出泊位数量与待泊泊位数量配比的合理化建议。以黄骅港工程为依托,结合该研究成果提出了合理的码头布置方案。