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考虑集装箱船稳性的多船动态岸桥调度优化
| 论文题名： | 考虑集装箱船稳性的多船动态岸桥调度优化 |
| 关键词： | 集装箱码头;调度优化;船舶稳性;多船动态岸桥调度;改进遗传算法 |
| 摘要： | 岸桥作为集装箱码头最为稀缺的资源之一，岸桥作业效率直接影响整个集装箱码头的运行效率，对岸桥调度方案的优化对缩短船舶在港时间、增加港口集装箱吞吐量有着积极意义，从而提升码头竞争力。此外随着集装箱船大型化的发展，码头日益提高的安全作业要求对岸桥调度方案提出了新的挑战，如何在优化岸桥作业时间的同时保证装卸过程中集装箱船的稳性，减少因为岸桥作业顺序不当而产生的集装箱船倾斜风险成为了岸桥调度优化的关键问题。 基于集装箱码头发展现状，本文对集装箱船动态靠泊情形下的多船岸桥调度问题进行了研究，首先对集装箱码头自身的特点、布局以及进出口作业流程进行了详细阐述，其次在建立混合整数规划模型时综合考虑了各种约束，包括岸桥间的不可交叉及安全距离约束、以集装箱组为任务单位的任务间优先关系约束、集装箱船的最大最小可同时作业岸桥数量约束等基本约束。通过引入不稳定值及不稳定值阈值等较为新颖的概念对集装箱船装卸过程中的横稳性及纵稳性进行了衡量，在每一集装箱组任务开始或结束时刻检验任务所属集装箱船不稳定值，进而将稳性约束施加到本文多船动态岸桥调度优化模型中，并针对该模型设计了改进遗传算法进行求解。 最后通过设计不同集装箱船大小以及不同码头规模的多组算例，将算法求得的最优岸桥调度方案与忽略稳性约束情形下的方案进行对比，在忽略稳性约束情形下对本文动态调度方式及传统岸桥调度方式进行对比。对比实验结果显示本文所提稳性约束方式可以极大减少码头作业期间所有靠泊集装箱船的不稳定值，以及本文岸桥调度方式可以较好优化船舶在港时间，减少岸桥闲置，证明了本文模型及算法的有效性。获得的兼顾集装箱船稳性要求及在港时间要求的岸桥调度方案为码头决策者提供了一定的参考依据。 |
| 作者： | 王怀奇 |
| 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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