0757基于动态调度和爬山算法的集装箱堆场场桥调度研究

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1、基于动态调度和爬山算法的集装箱堆场场桥调度研究何军良宓为建严伟(上海海事大学物流工程学院，上海200135)摘要：集装箱码头衔接着水运和陆运，在整个集装箱运输中发挥着极其重要的作用。特别是在集装箱堆场管理中，由于其承担着集装箱码头较多的业务，因此对整个集装箱码头的运作效率有着较大的影响。然而就目前已经对集装箱堆场所做的研究来看，存在着一个主要问题，即获得一种有效的并且支持动态调度的场桥调度策略。基于这些理解，在以提供一种新颖的场桥调度策略为目标的情况下，构建了一种基于整数规划的场桥动态调度模型。针对场桥动态调配问题属于NP难问题，采用了一种

2、启发式算法：爬山算法，来求解该问题。最后，以某集装箱码头堆场为案例，通过仿真的方式说明了该系统，结果表明了该模型和算法的有效性和实用性。关键字：集装箱码头；场桥调度；动态调度；整数规划；启发式算法；爬山算法AnInvestigationintoYardCraneSchedulingBasedonDynamicDeploymentandHill-climbingAlgorithmHEJunliang，MIWeijian，YANWei(SchoolofLogisticsEngineering,ShanghaiMaritimeUniversity

3、,Shanghai200135,China)Abstract:Containerterminalssecureacrucialpositionincontainertransportation,includingshippingandlandtransportation.Inparticular,containeryardmanagement,whichinvolvesdiverseoperationalservices,significantlyaffectstheoperationalefficiencyoftheentireconta

4、inerterminal.However,thereisamajoromissioninexistingwork,viz.,itisimperativetoattainaneffectiveworkloadschedulingtosupportthedynamicdeploymentofyardcranes.Basedontheseunderstandings,theproposedsystemaimsatpostulatinganovelstrategyintermsofyardcranescheduling.Inthismanner,a

5、dynamicallocationmodelisinitiallydevelopedbasedontheintegerprogrammingforyardcranes.ToresolvetheNP-hardproblemregardingtheyardcranedeployment,aheuristicalgorithm,especiallythehill-climbingalgorithm,isthenemployed.Finally,acasestudyonacertaincontainerterminalyardhasbeenused

6、forsystemillustrationviaasimulationapproach,andthenverifiesthevalidityandusefulnessofthemodelandalgorithm.Keywords:Containeryard;Yardcranescheduling;Dynamicdeployment;Integerprogramming;Heuristicalgorithm;Hill-climbingalgorithm1绪论集装箱码头衔接着水运和陆运，在整个集装箱运输中发挥着极其重要的作用。由于各港口之间的竞

7、争加剧，各个港口不得不面对提高自己的服务质量、降低服务成本，增加吞吐量的压力。这将通过提高岸桥作业效率、场桥作业效率，合理分配堆存空间和泊位，有效降低码头交通阻塞率等方式来实现。[1]由于集装箱码头的生产率跟集装箱装卸设备密切相关，岸桥和场桥的作业效率对其起着极其重要的作用。[2,3]虽然一些启发式算法的应用已经降低了岸桥移动的距离，以及减少了车辆的规模和整体运行的成本，但对于场桥调度至今没有较好地做过研究。到目前为止，对于场桥的动态调度问题，仅仅只采用过整数规划模型。[4,5]然而当前仍然缺乏有效的场桥调度策略，其原因如下：很少将场桥调度

8、和堆存空间分配作为一个整体研究，这对场桥动态调度的研究将有更加全面的考虑；由于集装箱堆场的运作是一个非常复杂的过程，以及场桥调度属于NP难问题，目前并不存在一个较好的策略来求解该