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考虑冲突和拥堵的自动导引车调度与路径规划协同优化
| 论文题名： | 考虑冲突和拥堵的自动导引车调度与路径规划协同优化 |
| 关键词： | 自动化集装箱码头;自动导引车调度;路径规划;自适应遗传算法 |
| 摘要： | 随着世界集装箱吞吐量的不断增长和大型集装箱船舶的快速发展，集装箱码头作为连接水陆运输的重要枢纽，其作业效率是反映港口竞争力的关键因素。在自动化集装箱码头中，水平运输作业区连接岸桥作业区和堆场作业区，其运输调度问题是自动化码头作业调度研究的关键问题之一。自动导引车（Automatedguidedvehicle，AGV）作为一种水平运输工具，承担着从岸桥到堆场的集装箱卸载运输和从堆场到岸桥的集装箱装载运输的重要任务，该系统的合理调度、高效、稳定的操作对于提高码头的作业效率有着十分重要的作用。然而，在实际运营过程中，自动化码头的水平运输网络难以进一步扩展，这使得AGV的路径冲突和道路拥堵问题越来越严重。为了有效解决自动化集装箱码头AGV调度和路径规划问题，避免在交通网络资源有限条件下产生路径冲突和道路拥堵，提高行车安全和运输效率，本文针对自动化集装箱码头AGV调度与无冲突路径规划问题展开研究，主要研究内容包括： （1）考虑码头实际作业过程中堆场缓冲支架容量，考虑AGV行驶过程中发生冲突、拥堵等问题，分别以最大完工时间最小为第一阶段优化目标，AGV总行驶时间最短为第二阶段优化目标，建立了两阶段混合整数规划模型； （2）对于建立的两阶段混合整数规划模型，分别设计改进的自适应遗传算法求解第一阶段模型得到AGV调度方案，设计基于冲突拥堵解决策略的Dijkstra算法求解第二阶段模型得到无冲突路径； （3）算例分析结果表明：改进的自适应遗传算法相较遗传算法平均求解时间降低了13.56%，且目标函数平均差距率为9.01%；基于冲突拥堵解决策略相较停车等待策略水平运输区拥堵度降低0.75%，自动导引车等待时间减少66.7%。该算法求解具有较高的质量和较快的速度，并验证了所提策略的有效性。 |
| 作者： | 牟爽 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 范厚明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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