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两种不确定情况下的鲁棒泊位分配问题研究
| 论文题名： | 两种不确定情况下的鲁棒泊位分配问题研究 |
| 关键词： | 集装箱码头;鲁棒泊位分配;模拟退火算法;不确定性;反馈调整技术 |
| 摘要： | 集装箱运输大大地推动了世界经济的一体化，集装箱正在使世界变小。集装箱码头是国际物流体系中的一个重要节点，它的生产效率直接影响着世界经济的效率。但由于恶劣天气、机械故障、管理不善等原因，集装箱码头一直面临着各种各样的不确定因素，这些不确定因素给码头生产效率的提高带来了极大的挑战，也大大增加了码头生产作业的成本。泊位是集装箱码头最核心的资源，泊位分配计划是岸桥计划、集卡调度、堆场分配、场桥调度和人员排班的基本依据，在充满不确定因素的作业环境中，如何制定鲁棒的泊位分配方案，一直是工业界和理论界关注的话题。 本文首先回顾了国内外有关鲁棒泊位分配问题的研究成果，对研究的发展和现状进行了系统、详细的介绍，并指出了目前研究中存在的问题。针对这些问题，本文做了以下几方面的工作： 针对船舶抵港时间随机延误的不确定情况，研究了鲁棒泊位分配问题。给出了鲁棒泊位分配的数学模型，设计了一个反馈调整的求解算法。该算法抓住了计划阶段和实时阶段之间的联系，主要由三个部件组成：求解确定性模型的模拟退火算法，延误发生时的实时调整规则，调节船舶缓冲时间的启发式方法。模拟退火算法的多次执行保证了算法的寻优能力，而鲁棒性则来源于两个方面：模拟退火算法解码过程中插入了岸线缓冲；通过算法的不断迭代，每条船舶都拥有了合理长度的缓冲时间。实验表明，文中提出的反馈调整技术框架能够产生非常鲁棒的泊位分配方案，且在不同的波动模式下都有优秀的表现；同时，根据算法结果得到的缓冲时间频率分布图，能给码头计划人员提供极大的帮助；此外，算法求解效率很高，也不存在过度拟合现象。 针对计划外船舶临时靠泊的不确定情况，设计了对预定方案的实时调整策略。此调整策略分为两步：首先，根据战略重要度系数、直接利润系数和调度压力系数确定局部调度时间区间；然后，在局部调度时间区间上，利用本文设计的实时调整规则把计划外船舶插入泊位分配方案。数值实验表明，该实时调整策略对预定方案的干扰小，能够保证预定方案的平滑实施，而且在不同波动模式下都性能良好；实验还分析了计划外船舶的数目对泊位分配方案的影响。 在当前经济危机持续蔓延、成本控制决定生存的时期，希望本文的研究工作能给集装箱码头的生产调度和成本控制提供一些运作层面的参考。 |
| 作者： | 杜玉泉 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 陈万义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南开大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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