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集装箱码头泊位分配和岸吊调度问题研究
| 论文题名： | 集装箱码头泊位分配和岸吊调度问题研究 |
| 关键词： | 集装箱码头;泊位分配;岸吊调度;物流运作 |
| 摘要： | 泊位是集装箱码头对集装箱船舶实施装卸生产作业的基础平台，如何根据船舶的在港时间要求，合理地为船舶分配停靠位置以及相应的停靠时间，确定各类设备配置的数量，减少在此期间的船舶及机械等待，提高整体运行效率，就成为港口泊位分配计划须解决的首要问题。集装箱岸吊是集装箱船舶与码头前沿之间装卸集装箱的主要设备，且价格昂贵，它的装卸能力和速度直接决定码头整体的作业效率，因此通过协调装卸任务来提高岸吊的作业效率势在必行。 本文对集装箱码头物流运作进行系统的分析与研究，以取得更加安全、快速、合理的泊位分配以及岸吊调度方案为优化目标，从而提高集装箱港口码头物流运作效率、降低生产作业成本、增加生产收益。具体研究内容如下： 1)研究集装箱码头连续泊位分配问题，目标是最小化港口码头集装箱船舶的停泊时间。根据问题的特点，设计了改进的差分进化算法。针对该问题，采用CPLEX对文献中已有的模型进行求解，将改进的差分进化算法求解的结果与CPLEX求解的结果进行比较，结果显示对于大规模问题，优化软件CPLEX无法直接获得最优解或很难在有限时间内求得较优解，而改进的差分进化算法在很短的时间内就可以获得较优解，从而验证了改进的差分进化算法的有效性。 2)针对岸吊调度问题进行研究，以最小化集装箱船舶装卸作业的总完成时间为目标函数建立了混合整数线性规划模型，并决策每台岸吊的装载和卸载操作顺序。针对该问题的特点，设计了改进的差分进化算法求解该问题，并将改进的差分进化算法求解的结果与CPLEX求解的结果进行比较。实验结果证明改进的差分进化算法对于大规模问题可以更快的得到较优的求解结果。 3)以某港口码头集装箱物流企业实际的物流操作为背景，开发集装箱码头物流优化调度系统的泊位分配模块和岸吊调度模块。受集装箱港口码头物流操作中的动态因素的影响，系统的功能和加入的优化算法需要进行适应性设计与改进，使此系统更好地适应港口码头动态变化的环境，从而使系统具有较强的鲁棒性。 |
| 作者： | 吴丽君 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 唐立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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