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考虑潮汐的船舶进出港次序与泊位分配联合调度研究
| 论文题名： | 考虑潮汐的船舶进出港次序与泊位分配联合调度研究 |
| 关键词： | 港口管理;船舶调度;泊位分配;进出港次序;乘潮水位;启发式算法 |
| 摘要： | 随着水路运量以及港口货物吞吐量的逐渐增长，很多港口经常出现船舶滞港现象。航道与泊位资源的合理调度能够显著提高港口船舶作业效率。由于目前大部分港口只具有一条单向航道，且通常泊位资源比较有限，如何合理地利用航道与泊位资源成为了港口船舶调度研究的热点。本文为合理利用港口航道与泊位资源，提高船舶的港口作业效率，考虑航道单向通行时船舶进出港的特点、船舶具有偏好泊位以及部分船舶需要乘潮进出港的情况，研究了船舶进出港次序与泊位分配联合调度问题，有助于减少船舶在港作业时间，降低船舶港口作业成本。 首先对与船舶进出港次序与泊位分配有关文献进行了综述，同时对船舶港口作业的详细过程以及影响港口作业的各项因素进行了概述，并对文中所需要的启发式算法进行了简单介绍，为后续模型的构建和求解提供了理论基础和方法指导。 其次构建了船舶进出港次序与泊位分配联合调度问题的数学模型。考虑船舶航行安全距离、靠泊限制等约束，以船舶进出港具体时间和泊位选择为决策变量建立了混合整数规划模型，构建了总耗费时间最短或总作业成本最小两种不同的目标函数，增加模型应用的范围。针对大型船舶需要乘潮进出港的情况，基于涨退潮的连续性提出了船舶通航时间的约束，保证船舶在航道航行时的安全性。 然后针对考虑潮汐的单向航道船舶进出港次序和泊位分配联合调度模型的特点，分别设计了遗传算法和粒子群算法对模型进行求解。针对模型中决策变量及各项约束的特点，设计了适用于模型的编码和解码方法，使用MATLAB对遗传算法和粒子群算法进行了编程，并确定了适用于模型的算法最优参数。 最后对模型和算法进行了算例验证。对不考虑潮汐情况的算例使用CPLEX软件进行精确求解，求解结果与以往船舶调度方案进行对比分析，验证了模型的有效性。对考虑潮汐情况的算例使用两种启发式算法进行求解，对所求得的船舶进出港与泊位分配方案进行合理性分析，验证了模型中潮汐约束的有效以及两种算法的求解效果。 |
| 作者： | 贾明雪 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 王军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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