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集装箱码头场桥调度优化模型与算法研究
| 论文题名： | 集装箱码头场桥调度优化模型与算法研究 |
| 关键词： | 码头场桥;路径优化;两阶段法;线性规划;动态规划;集装箱运输 |
| 摘要： | 集装箱运输作为一种先进的运输组织形式，在国内外被广泛采用。集装箱码头，是集装箱运输的一个关键节点。随着集装箱运输量的增加，集装箱码头作业所承受的压力增大。资源配备、信息技术及经营管理方式等都是影响集装箱码头作业水平的重要因素。在码头已有的资源配置下，如何提高资源的作业效率，是亟待解决的问题。本文即在此环境下，对集装箱码头内场桥的调度进行优化研究，旨在通过优化场桥的移动路径，缩短其作业时间，达到资源的有效利用。 本文以集装箱码头内场桥为研究对象，运用运筹学中线性规划、动态规划等优化理论与方法，研究场桥调度的优化问题。建立了两阶段规划的数学模型，第一阶段建立线性约束的混合整数规划模型，确定子任务内场桥需要进行作业的贝位号和在对应贝位上的取箱数量;第二阶段将研究问题分单场桥和多场桥两种情况进行解决，以总移动距离最小为目标，确定场桥在进行任务时作业贝位号的顺序，结合第一阶段求得的取箱数量，最终获得每台场桥进行任务时作业的贝位号序列和对应贝位上的取箱数量。本文设计了线性规划和动态规划相结合的算法，第一阶段首先对研究问题进行线性化和连续化，运用单纯形法求得使所有场桥在完成总任务时需要进行作业的贝位数量最少的集合和在对应贝位上的取箱数量;第二阶段采用动态规划的方法，考虑场桥在作业每个子任务及之后的五个子任务，选择场桥移动距离最小的贝位号进行作业，确定场桥在完成所有任务时作业的贝位号序列。另外，将本文采用的模型与混合整数规划模型进行了对比分析，也对比分析了本文算法与模拟退火算法、遗传算法和随机搜索式算法等算法的特点，通过算例验证表明本文数学模型的合理性和算法的高效性，能够有效的提高码头场桥的作业效率，减少作业时间，提高码头装卸资源的工作效率。 |
| 作者： | 周文杰 |
| 专业： | 物流工程与管理 |
| 导师： | 计明军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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