集裝箱堆場(預(yù))翻箱問題建模與優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展，港口集裝箱吞吐量快速增加，港口碼頭集裝箱擁堵和港口壓船現(xiàn)象不斷出現(xiàn)。如何提高港口集裝箱碼頭的裝卸速度和吞吐效率，從而減少船舶在港停泊時間成為我國集裝箱碼頭的當務(wù)之急。在集裝箱堆場，影響裝船效率的主要因素之一是堆場翻箱問題，除了對裝船時取箱過程中的翻箱問題進行優(yōu)化，提高裝船效率的另一種方法就是對集裝箱進行預(yù)翻箱整理，使得集裝箱的堆放順序符合取箱順序，以盡量減少取箱裝船過程中的翻箱次數(shù)。本文以集裝箱堆場單貝位出口

2、箱裝船時和裝船前的翻箱過程為研究對象，對其進行優(yōu)化，從而減少翻箱次數(shù)，達到提高集裝箱碼頭裝船效率的目的。
　　 本文首先介紹了集裝箱堆場和（預(yù)）翻箱問題，分析了翻箱操作產(chǎn)生的原因和其造成的影響，分析了降低翻箱次數(shù)的重要性和解決方法;然后提出了集裝箱堆場單貝位出口箱裝船時翻箱問題的假設(shè)，構(gòu)建了翻箱問題的整數(shù)模型，結(jié)合貝位規(guī)模和箱子數(shù)量不斷變化的翻箱案例，利用分支定界精確算法對其進行了優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進行了分析。
　　 鑒

3、于集裝箱堆場裝船時翻箱問題屬于組合優(yōu)化問題，具有NP特性，在問題規(guī)模較大時利用分支定界算法難以或者無法在可以忍受的時間內(nèi)得到最優(yōu)解，因而本文針對裝船時翻箱過程中落箱位置的箱位選取設(shè)計了啟發(fā)式規(guī)則，利用visual c++編寫了翻箱問題的程序，結(jié)合貝位規(guī)模及集裝箱數(shù)量不斷變化的翻箱問題隨機案例，對其進行了優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進行了分析，同時和分支定界算法的優(yōu)化結(jié)果進行了比較，驗證了其正確性。由于啟發(fā)式算法本身的特性，其對問題進行優(yōu)化得到的解

4、只能是問題的近優(yōu)解或可行解，本文基于問題空間搜索算法的思想對提出的啟發(fā)式算法作了進一步改進。
　　 本文提出了集裝箱堆場單貝位出口箱裝船前預(yù)翻箱問題的假設(shè)，構(gòu)建了裝船前預(yù)翻箱問題的整數(shù)數(shù)學(xué)模型，利用分支定界精確算法對預(yù)翻箱隨機案例進行了求解優(yōu)化，并對優(yōu)化結(jié)果進行了分析。
　　 優(yōu)化實驗結(jié)果及其分析表明:1）分支定界算法能夠結(jié)合數(shù)學(xué)模型獲得問題的精確解或最優(yōu)解，但隨著貝位規(guī)模及箱子數(shù)量的增大，時間成本呈指數(shù)增加;2)啟發(fā)式