港口集装箱作业计划模型研究

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1、中文摘要摘要集装箱运输自从20世纪50年代中期在美国出现以来，由于这种运输方式可以有效的提高单件杂货的装卸效率、节约包装材料、增加货物在运输过程中的安全性、减少货损货差以及便于丌展多式联运等优点，在短短六十多年的时间内得到了蓬勃发展，但集装箱运输也是一种资本密集型行业，船舶在港时I．日J直接影响客户及整个港口的经济效益，船舶在港时问主要取决于装卸时间，而装卸机械岸桥又是一种稀缺的昂贵资源，它的工作效率直接决定着整个港口的收益，因此如何制定合理的装卸顺序提高岸桥利用率、最小化船舶在港时间、提高客户满意度已成为各个港口竞争力的重要体现

2、。集装箱作业顺序问题是如何在满足一系列约束条件的情况下为集装箱分配合适的岸桥，并确定各个岸桥上集装箱作业顺序，使得最后完工岸桥的作业时I’日J最短。该问题非常类似于柔性作业车间调度问题，但是由于岸桥位置等特殊因素的限制它比柔性作业车问调度更复杂，本文在对调度问题及集装箱作业研究的基础上建立了集装箱作业顺序的数学模型。集装箱作业顺序问题关键是解决资源分配和排序问题，是up—Hard问题，求解具有相当的空11叫复杂性和时间复杂性，是典型的组合优化问题。组合优化方法主要包括精确方法与近似方法，本文通过对各种优化算法进行比较分析，最后选择

3、蚁群算法对该模型求解，蚁群算法是一种新型进化算法，它的J下反馈、负反馈、并行性等优点使其在解决组合优化问题方面显现出一定的优越性，但它发展还不成熟也存在收敛速度慢，容易出现早熟的缺点，文章针对这些不足用一种改进后的蚁群算法对集装箱作业顺序模型求解，以克服以上不足。最后将改进的蚁群算法用C拌．NET语言实现，并进行实证分析，以2个岸桥对5个贝进行作业为例，若采用传统方式按贝作业，第一个岸桥的作业时间为202，第二个岸桥作业时间为304，而采用本算法后两个岸桥作业时间均为256，实验表明，使用该算法要比传统方式得到的结果要好得多，进而

4、达到了本文研究的目的。关键词：集装箱作业顺序；改进的蚁群算法：柔性作业车间调度；调度优化方法英文摘要ABSTRACTSincethecontainertrafficappearedinthemiddle1950sintheUnitedStates，asthismodeoftransportcanimprovetheloadingandunloadingefficiencyofbreakbulkcargoeffectively,savewrapper，increasethesecurityofcargoduringtransport

5、ation，reducethelossanddamageandbeconvenientformultimodaltransportandSOon，injustsixtyyearstime，containertrafficdevelopedquickly．Howeveritisalsoacapital—intensiveindustry,shiptumaroundtimesattheterminaldirectlyaffecteconomicbenefitofcustomerseventhewholeport．Thetimespen

6、tinportslargelydependsonlaytime，andquaysidecontainercraneisascarceandexpensivecontainerhandlingmachinery,itshandlingefficiencydirectlydecidestheprofitofport．Therefore，howtomakeareasonablehandlingordertoimprovetheutilizationratioofquaycontainercrane，minimizeshiptumarou

7、ndtimes，improvecustomer’Ssatisfactionetchasbecometheimportantembodimentofthecompetitivenessbetweenports．Containerhandlingsequenceproblemistodispatchallthequaycranestocontainersinaseriesofconstraintconditionsandtodeterminethehandlingorderofthecontainersoncranes，achieve

8、thepurposeofminimizingthemaximumhandlingtimeofcranes．Theproblemisverysimilartotheflexiblejob—shopschedulingproblem，butduetos