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配载箱位映射及胎吊走位控制算法研究
| 论文题名： | 配载箱位映射及胎吊走位控制算法研究 |
| 关键词： | 集装箱运输;配载箱位;胎吊走位;控制算法;走位规则 |
| 摘要： | 在经济全球化中，海洋集装箱运输业发挥了重要的作用。由于集装箱运输量的迅猛增加，集装箱码头已成为物流网络的重要组成部分，它的运营效率也受到越来越多的关注。码头的效率主要取决于船舶装载过程平稳有序地进行，而这主要依赖于船舶的配载。目前配载计划主要是由人工来完成的，在数量庞大的集装箱面前，达到最佳的配载是非常困难的。因此，就需要借助智能计算机系统，提高配载质量。 配载本质上是带有复杂约束的多目标组合优化问题，很难建立单一的数学模型。因此应根据实际的业务情况，将配载分成两个阶段进行：第一阶段：确定船贝内区域从堆场上哪些贝取箱；第二阶段：确定具体的取箱方式及每个箱子在船上的具体位置。这两个阶段会涉及很多业务规则，本文重点研究的是重量规则、胎吊分配/走位规则。其中，胎吊分配/走位规则处于第一阶段；重量规则主要处于第二阶段。 重量规则需要同时考虑取箱和放箱环节。在取箱环节，本文根据堆场胎吊的作业方式，设计了堆场取箱序列生成算法生成所有的取箱序列，每个序列对应一种合法的取箱方式。在放箱环节，根据逐层放置的业务特点，对取箱序列进行逐层划分，经过计算，选出最优垂直分布的取箱序列。对此序列，设计了一种排布方法，得到重量均衡的，且水平重心最小的放箱方案。如果每列限重这个约束不满足，设计了一种迭代交换算法，可以保证引起水平重心增加最小的情况下，各列均不超重。上述每个算法均有严格的证明保证其正确性，而程序的运行结果也与预期一致。 对于胎吊分配/走位规则，本文研究了影响胎吊走位的因素，给出了计算静态计划时间的公式，论证了取箱任务就绪时间的不可预知性。在此基础上，提出了基于并行多处理机调度的胎吊分配调度算法，该算法利用取箱任务间先后顺序约束关系进行。在研究了配载方案与计划调度之间的关系之后，给出了从配载方案中提取任务先后次序约束关系的方法。由于该调度算法没有考虑胎吊走位的种种限制，所以对其进行了修正，并对修正后算法的无碰撞性调度进行严格证明。从实际运行情况来看，修正算法实现了无冲突碰撞下的最短完工时间，较短胎吊走位距离的调度。 |
| 作者： | 郭保琪 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 杜玉越 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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