集装箱码头混合交叉作业集成调度模型

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1、第１２卷第３期交通运输工程学报Ｖｏｌ．１２Ｎｏ．３２０１２年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｕｎ．２０１２文章编号：１６７１１６３７（２０１２）０３００９２０９集装箱码头混合交叉作业集成调度模型陈超，张哲，曾庆成（大连海事大学交通运输管理学院，辽宁大连１１６０２６）摘要：针对集装箱码头进出口作业系统中泊位分配、装卸作业、水平搬运等诸多环节之间的关系，分析了现有进出口作业系统对集装箱码头生产效率与运营成本的影响。运用系统工程优化理

2、论，提出混合交叉作业集成调度方法与同步优化技术，以泊位分配、设备配置、集装箱卡车（集卡）行驶路径为决策变量，以集装箱码头最小运营成本为目标函数，建立了三阶段集成调度优化模型，设计了双层遗传求解算法。在双层遗传算法中，上层遗传算法用于搜索集装箱码头设施设备的合理配置组合，下层遗传算法在上层算法的基础上优化集卡行驶路径。计算结果表明：与独立装卸作业过程相比，使用混合交叉作业集成调度模型时，集卡数量为２２ｖｅｈ，减小了６６．２％，集卡行驶总距离为１０３８９．８ｋｍ，减小了１７．４％；与单独调度方式相比

3、，使用混合交叉作业集成调度模型时，集卡行驶总距离减小了１４．５％，码头运营总成本为８４２６６．２元，降低了４．６％。可见，使用集装箱码头混合交叉作业集成调度模型，能有效提高集装箱码头生产效率，明显降低运营成本。关键词：集装箱码头；集成调度；混合交叉作业；泊位分配；设备配置；行驶路径；双层遗传算法中图分类号：Ｕ６９１．３文献标志码：Ａ犐狀狋犲犵狉犪狋犲犱狊犮犺犲犱狌犾犻狀犵犿狅犱犲犾狅犳犿犻狓犲犱犮狉狅狊狊狅狆犲狉犪狋犻狅狀犳狅狉犮狅狀狋犪犻狀犲狉狋犲狉犿犻狀犪犾ＣＨＥＮＣｈａｏ，ＺＨＡＮＧＺｈ

4、ｅ，ＺＥＮＧＱｉｎｇｃｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２６，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓａｍｏｎｇｓｅｖｅｒａｌｌｉｎｋｓｓｕｃｈａｓｂｅｒｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｌｏａｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｕｎｌｏａｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｈａｎｄｌｉｎｇｉｎｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒ

5、ｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅｘｉｓｔｅｄｉｍｐｏｒｔａｎｄｅｘｐｏｒｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｙｕｓｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｏｆｓｙｓｔｅｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｍｉｘｅｄｃｒｏｓｓｏｐｅｒａｔｉ

6、ｏｎａｎｄｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｂｅｒｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｐａｔｈｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｒｕｃｋｗｅｒｅｔａｋｅｎａｓｄｅｃｉｓｉｏｎｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｓｔｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｗａｓｔａｋｅｎａｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ，３ｓｔａｇｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｃｈｅｄ

7、ｕｌｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｈｉｅｒａｒｃｈｉｃｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｍｏｄｅｌ．Ｉｎｔｈｅｈｉｅｒａｒｃｈｉｃｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｕｐｐｅｒｌａｙｅｒｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｅａｒｃｈｆｏｒｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｆｏｒｃｏｎｔａｉｎｅｒ

8、ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａｎｄｔｈｅｌｏｗｅｒｌａｙｅｒｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｐａｔｈｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｒｕｃｋｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｕｐｐｅｒｌａｙｅｒｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｏａｄｉｎｇａｎｄｕｎｌｏａｄｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｂｙｕｓｉｎｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｍｏｄｅｌｏ