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集装箱堆场轻重场桥配置及调度优化
| 论文题名： | 集装箱堆场轻重场桥配置及调度优化 |
| 关键词： | 集装箱堆场;场桥配置;轻重场桥;遗传混合模拟退火算法 |
| 摘要： | 随着我国集装箱码头吞吐量日益增长，堆场的作业效率越来越引起多方的关注。作为货物进出港作业的缓冲区，堆场在衔接码头岸边作业与陆路运输作业过程中承担着巨大压力，常常因设备紧缺与调度的不合理成为港口作业能力与效率的瓶颈所在。但由于设备资源的更新换代或购置时需求定制，堆场中存在着不同起重量的场桥类型。日常作业综合考虑场桥起重量的调度尤为复杂。因此，如何在运营层面对作业计划期内的不同起重量的场桥给出合理的配置与调度，提高堆场的服务水平与经济收益，是集装箱码头密切关注的问题，也是本文的研究目标。 本文根据集装箱堆场的场桥作业特点与现状，针对进口箱区，提出了考虑转场的单箱区轻重场桥配置策略与不考虑转场的多箱区轻重场桥配置策略，并给出每种策略下生成具体配置方案的规则与配置方案的评估指标。为得到每种备选配置方案的最优调度结果与最优调度下的方案评估指标，运用调度优化理论分别建立了两种配置策略下的优化调度模型，两模型均考虑了场桥起重量、堆场翻箱作业与场桥不可跨越等现实约束，均以计划期计划域内场桥的运营与服务成本之和最小为优化目标，轻重场桥多箱区混合配置调度模型中还加入了场桥跨转场的约束。设计了混合遗传模拟退火算法对两模型进行求解，对两模型进行具体计算时在基因编码、适应度计算与基因修复等环节有所不同。由计算结果可得到每种备选配置方案下的调度优化方案，并输出运营与服务成本、场桥闲置率、场桥使用数量等方案评价指标，对最优配置方案做出选择。 算例实验结果表明，通过不同分配策略下备选配置方案的产生、备选配置方案调度的优化、配置方案的选择、敏感性分析，可为集装箱堆场选择出合理的不同起重量的场桥配置方案，并给出配置方案下优化的调度方案。且在备选配置方案调度优化过程中，使用的两个模型与算法可较好的收敛于一个优化调度方案，得出某轻重场桥备选配置方案下的各场桥的作业路径，验证了模型的可行性与算法优越性。通过敏感性分析实验发现作业规模越大、重箱比例越高，堆场对重型场桥的依赖性越高，多数情况下多箱区配置策略有更高的优越性。 本文所建立的轻重场桥优化调度模型与配置方案选择与分析的手段，可为当前国内外轻重场桥共存的集装箱堆场作业能力与效率的提高提供有益的参考。 |
| 作者： | 秦颖 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 郑红星 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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