基于倒箱移动路径的集装箱堆场提箱作业优化模型

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1、第2l卷第1期2012年2月运筹与管理OPERATIONSRESEARCHANDMANAGEMENTSCIENCEV01．21，No．1Feb．2012基于倒箱移动路径的集装箱堆场提箱作业优化模型高鹏1，金淳1，韩庆平2(1．大连理工大学管理与经济学部系统工程研究所，辽宁大连116024；2．美国佛罗里达州立大西洋大学信息技术与运营管理系，佛罗里达州博卡拉33431)摘要：集装箱堆场提箱作业优化的目标是通过对倒箱搬运过程的优化使总作业成本最小。本文分析了正面吊设备的提箱作业过程，对作业规则和约束建立数学模型，在分析倒箱移动

2、路径的基础上，提出了提箱作业优化模型。该模型为两层嵌套的组合优化模型，外层子模型针对提箱订单实现倒箱策略优化；内层子模型针对每一步倒箱作业寻找使倒箱作业成本最小的移动路径。提出了求解该模型的算法流程。最后，通过数值算例验证了优化模型的有效性。与传统人工作业方式的比较结果表明：本优化模型能够明显降低提箱作业成本。关键词：运筹学；作业调度；动态优化；提箱作业中图分类号：0223；C935文章标识码：A文章编号：1007．3221(2012)01—0019—10OptimalSchedulingModelofContainerP

3、ick—upOperationBasedonAnalysisOfRehandlingMovingPathGAOPen91，JINChunl，HANQing．pin92(1．InstituteofSystemsEngineering，FacultyofManagementandEconomics，DalianUniversityofTechnology，Dalian16024，China；2．InformationTechnology&OperationsManagementDepartment，FloridaAtlanti

4、cUniversity，BocaRaton，FL334．31，USA)Abstract：Containeryardpick-upoperationschedulingaimstominimizetheoveralloperationcostbyoptimizingcontainerrehandlingprocess．Byanalyzingpick—upoperationprocesswithreachstackerandformulatingthemathematicalmodelforoperationrulesandc

5、onstraints，basedonanalysisontherehandlingmovingpathofacontainer，apick—upoperationschedulingoptimizationmodelisestablished．Itisanestedcombinationaloptimi-zationmodel．Theouterlevelissetuptofindanoptimalrehandlingstrategyforpick-uporders．Theinnerlevelisaminimumcostpa

6、thsearchmodelforeverystepsofrehandling．Thealgorithmprocessisproposedtosolvethismodel．Finally，flnumericalexperimentisgiventoverifytheeffectivenessoftheoptimizationmodel．Bycomparingwiththetraditionaloperationmode，theresultsshowthattheproposedoptimizationmodelcanobvi

7、ous—lyreducethepick-upoperationcost．Keywords：operationsresearch；operationscheduling；dynamicoptimization；pickupoperation0引言随着集装箱运输量的快速增长，作为物流链上重要节点的集装箱场站的作业任务日趋繁重，集装箱堆场搬运作业效率和成本直接影响整个物流链上的货物运转效率和运输成本，其中，集装箱提箱作业是堆场的主要作业活动之一。因此，如何优化提箱作业计划是当前堆场作业管理中的重要问题。收稿日期：2010—08—

8、04基金项目：国家自然科学基金资助项目(70571008)；辽宁省自然科学基金资助项目(20062184)作者简介：高鹏(1980·)，男，辽宁大连人，博士研究生，研究方向：物流系统仿真与优化。20运筹与管理2012年第21卷集装箱提箱作业是根据提箱订单要求从集装箱堆场中提取指定箱的作业过程。针对提箱作