集裝箱港口“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)資源的調(diào)度優(yōu)化.pdf

1、集裝箱多式聯(lián)運(yùn)以集裝箱為運(yùn)輸單元，將不同運(yùn)輸方式有機(jī)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)貨物一體化綜合運(yùn)輸，是貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)作為集裝箱多式聯(lián)運(yùn)的重要組成，結(jié)合了集裝箱運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸?shù)亩嘀貎?yōu)點(diǎn)，具有運(yùn)輸效率高、成本低、安全可靠、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。港口作為集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)營(yíng)效率對(duì)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)的綜合效率、服務(wù)質(zhì)量均有重要影響?！按?堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)模式下的集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口中，船舶、列車(chē)等多項(xiàng)集裝箱裝卸作業(yè)共存增加

2、了其作業(yè)資源調(diào)度的復(fù)雜性，因此，需要相應(yīng)的調(diào)度模型和方法輔助支持“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)資源的優(yōu)化調(diào)度，以提高港口作業(yè)效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。
　　本文以集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)資源為研究對(duì)象，對(duì)作業(yè)資源的調(diào)度優(yōu)化進(jìn)行了深入研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口的系統(tǒng)分析。考慮集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性、非線性和復(fù)雜性，應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法建立集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，直觀反映集

3、裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口與多個(gè)非線性影響因素的因果反饋關(guān)系，深入分析集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口的發(fā)展。
　　(2)“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)資源界定。通過(guò)對(duì)集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)主要作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，確定港口作業(yè)是提高集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)作業(yè)效率的關(guān)鍵;分析集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口的關(guān)鍵作業(yè)，根據(jù)港口布局、功能、作業(yè)流程等不同將集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口作業(yè)劃分為兩種作業(yè)模式，分析比較各自的作業(yè)流程，對(duì)本文所研究的作業(yè)模式及作業(yè)資源進(jìn)行界定，為港口作業(yè)資源的調(diào)度優(yōu)化奠定基

4、礎(chǔ)。
　　(3)“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)堆場(chǎng)空間資源配置優(yōu)化?；谶M(jìn)、出口箱混堆模式，建立考慮“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)的混堆堆場(chǎng)空間資源配置兩階段優(yōu)化模型。第一階段為進(jìn)場(chǎng)集裝箱分配箱區(qū)，模型目標(biāo)為堆場(chǎng)箱區(qū)作業(yè)量均衡，應(yīng)用模擬退火算法求解;第二階段為分配到箱區(qū)的集裝箱指派箱位，模型目標(biāo)為集裝箱堆存產(chǎn)生的壓箱數(shù)最小，根據(jù)模型特點(diǎn)設(shè)計(jì)了啟發(fā)式算法求解;并通過(guò)算例驗(yàn)證了兩階段模型和算法的有效性。
　　(4)“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)龍

5、門(mén)吊調(diào)度優(yōu)化。以集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)堆場(chǎng)各箱區(qū)裝卸作業(yè)溢出量最小和龍門(mén)吊作業(yè)量最均衡為目標(biāo)構(gòu)建了多目標(biāo)龍門(mén)吊調(diào)度優(yōu)化模型，提出基于目標(biāo)協(xié)調(diào)優(yōu)化的求解方法，通過(guò)算例實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)以各箱區(qū)裝卸作業(yè)溢出量最小、龍門(mén)吊作業(yè)量最均衡為優(yōu)化目標(biāo)的模型進(jìn)行求解，獲得不同的龍門(mén)吊調(diào)度方案。比較不同優(yōu)化目標(biāo)下的調(diào)度方案，各箱區(qū)的作業(yè)溢出量及龍門(mén)吊作業(yè)量均衡度因優(yōu)化目標(biāo)而異。在此基礎(chǔ)上，對(duì)綜合以上兩個(gè)目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型及求解方法進(jìn)行驗(yàn)

6、證，獲得龍門(mén)吊多目標(biāo)調(diào)度優(yōu)化方案。
　　(5)“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)集卡動(dòng)態(tài)調(diào)度優(yōu)化?；诩▌?dòng)態(tài)調(diào)度模式，分析了集裝箱海鐵聯(lián)運(yùn)港口“船舶-堆場(chǎng)-列車(chē)”作業(yè)集卡的可能運(yùn)輸路徑，以集卡行駛時(shí)間和等待裝卸設(shè)備作業(yè)時(shí)間之和最小建立了集卡與岸橋、軌道吊及龍門(mén)吊的聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化模型，開(kāi)發(fā)了基于雙層編碼的改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行求解，獲得了港口同時(shí)裝卸船舶、列車(chē)時(shí)的集卡動(dòng)態(tài)調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)了集卡在不同作業(yè)線之間的共享，并通過(guò)算例驗(yàn)證模型及算法的有效性。