基于作業(yè)資源優(yōu)化調(diào)配的集裝箱碼頭智能配載關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、集裝箱碼頭智能配載是一項(xiàng)信息技術(shù)和集裝箱碼頭操作管理技術(shù)相結(jié)合的研究課題。配載作為集裝箱碼頭物流供應(yīng)鏈核心環(huán)節(jié)，對集裝箱碼頭裝卸工藝流程管理起到關(guān)鍵作用，但是，國內(nèi)外尚沒有有效的方法和應(yīng)用，來解決這個(gè)復(fù)雜多約束的難題。
　　 隨著航運(yùn)業(yè)的發(fā)展和集裝箱船的日趨大型化，傳統(tǒng)的人工配載方式需要考慮的因素越來越多，依靠人工經(jīng)驗(yàn)來科學(xué)調(diào)配橋吊、拖車、輪胎吊等碼頭作業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確地配載也越來越困難。因此，尋找一種合理有效的智能優(yōu)化途

2、徑，來解決此類多目標(biāo)組合優(yōu)化問題，既能滿足工程時(shí)效性要求，又能實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)作業(yè)的優(yōu)化管理，是對科研人員的一種挑戰(zhàn)。
　　 本文在多年大型現(xiàn)代化集裝箱碼頭操作管理系統(tǒng)的研究開發(fā)基礎(chǔ)上，立足于工程實(shí)踐中遇到的新的難點(diǎn)技術(shù)問題，目的是實(shí)現(xiàn)配載的智能化、自動(dòng)化，將配載員從繁重的配載腦力勞動(dòng)工作中解放出來。
　　 本文主要研究內(nèi)容是以泊位計(jì)劃、船舶計(jì)劃、堆場計(jì)劃、設(shè)備控制等為依托，通過研究集裝箱碼頭業(yè)務(wù)管理中作業(yè)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)配，分析

3、配載、堆場管理等環(huán)節(jié)的相互作用關(guān)系，建立集裝箱碼頭作業(yè)資源關(guān)鍵指標(biāo)評價(jià)體系，構(gòu)建智能配載三層規(guī)劃數(shù)學(xué)模型和綜合算法體系，實(shí)現(xiàn)了船舶配載的快速、準(zhǔn)確、高效、智能，使配載水平和作業(yè)效率得到巨大提升。
　　 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1、構(gòu)建了以作業(yè)資源動(dòng)態(tài)調(diào)配的集裝箱碼頭智能配載三層規(guī)劃模型。
　　 本文從物流供應(yīng)鏈協(xié)同管理角度，分析配載和泊位計(jì)劃、堆場管理等環(huán)節(jié)的相互作用關(guān)系，提煉業(yè)務(wù)規(guī)則和建立業(yè)務(wù)模型，提出了作業(yè)路

4、規(guī)劃、動(dòng)態(tài)取箱點(diǎn)、貝位派箱的智能配載三層規(guī)劃框架。對堆場機(jī)械資源分配規(guī)則、數(shù)量匹配規(guī)則、重量匹配規(guī)則和RTG沖突規(guī)則等建立不同的數(shù)學(xué)模型，從而使配載方案更加貼近實(shí)際的配載業(yè)務(wù)要求。
　　 2、建立了以分支限界算法為核心的智能配載綜合算法體系。
　　 通過分析影響船舶配載各個(gè)因素的權(quán)重，以分支限界算法為核心，采用業(yè)務(wù)規(guī)則約束法、迭代算法、回溯算法等多種優(yōu)化手段，對堆場取箱點(diǎn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合計(jì)算評估，從海量系統(tǒng)解中快速選取

5、滿足優(yōu)化目標(biāo)的解。構(gòu)建堆場取箱點(diǎn)選取的評估體系，實(shí)現(xiàn)堆場機(jī)械作業(yè)的科學(xué)規(guī)劃。通過科學(xué)規(guī)劃機(jī)械走位和橋吊作業(yè)順序，減少了無效機(jī)械移動(dòng)，促進(jìn)了碼頭橋吊、輪胎吊的協(xié)同作業(yè)效率，減少了集裝箱碼頭的作業(yè)成本，提高碼頭運(yùn)營效率和效益。
　　 本文對集裝箱碼頭智能化配載關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入探索，找到了該領(lǐng)域系統(tǒng)優(yōu)化的新途徑，提出了新的研究方法和技術(shù)體系，解決了集裝箱碼頭智能化配載極其復(fù)雜的業(yè)務(wù)規(guī)則集成優(yōu)化問題，把先進(jìn)的優(yōu)化算法應(yīng)用到實(shí)踐中，并取