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单向航道船舶进出港与拖轮配置集成调度优化
| 论文题名： | 单向航道船舶进出港与拖轮配置集成调度优化 |
| 关键词： | 港口管理;船舶调度;单向航道;拖轮配置 |
| 摘要： | 随着港口航运业的日益壮大，船舶也逐渐大型化；随着港口的货运量不断增长，也给港方的效率带来了严峻的考验，特别是对于某些拥有单向航道的港口来说，由于港口自身条件和资源的限制，使得其无法负担起日益增长的船舶到港数量及货物量。单向航道的限制在于：由于航道的宽度过窄导致船舶在进出航道作业时只允许船舶沿同一方向单向航行，因此，在考虑安全的前提下，港方通常会将入港、出港作业按照不同时段进行划分，各时段交替进行，保证了船舶的正常作业。但同时，这也为港口内船舶的进出港调度造成了难度。在港口的实际作业中，由于单向航道的特殊性，导致在出港时段到达港口的船舶大量在外锚地等待，而造成拥堵；而在进港时段，由于拖轮分配不均及港口拥堵导致船舶延误船期事件屡见不鲜，严重影响港口效率。因此，在考虑拖轮的闲置率及港口的服务效率等因素下，为单向航道的港口安排合适的进港次序，并安排适当拖轮为其辅助作业是港口急需解决的问题。 从文献综述上来看，本文的重点是以拥有单向航道的港口为背景，将船舶进出港次序和拖轮进行集成调度，文章先从目前研究单向航道的文献进行研究，再在单向航道的基础上分析拖轮的配置问题，最终找出目前文献的不足并加以改进。 其次，本文建立了单向航道船舶进出港次序及拖轮调度协同分析的数学模型，分析了单向航道的航道特点，并假设所有船舶到港信息已知，且不考虑移泊，加之拖轮马力及安全时间间隔等约束，以拖轮的总体作业成本最小为目标，构建了混合整数规划模型。 再次，本文对于单向航道的航道特点进行描述，并介绍了单向航道船舶进出港的切换流程，以及对于单向航道船舶进出港的制约因素。分析了本文采用的遗传算法与其他算法所比较的优劣，并在基础算法上加以改进，为算法的实现提供了依据。 最后，本文以国内某实际港口数据作为算例验证了模型和算法的有效性，并进行了敏感度分析实验，验证模型的合理性和有效性，为单向航道的船舶进出港次序及拖轮分配提供了意见。 |
| 作者： | 雷凯 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 闵德权 |
| 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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