考虑任务优先约束的同类岸桥作业调度优化

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1、第２２卷第２期运筹与管理Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．２２０１３年４月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＡｐｒ．２０１３考虑任务优先约束的同类岸桥作业调度优化１，２范志强（１．河南理工大学经济管理学院，河南焦作４５４０００；２．上海海事大学物流研究中心，上海２０１３０６）摘要：分析了以箱组为任务对象ＱＣＳＰ与以整贝为任务对象ＱＣＳＰ的异同，指出前者更能均衡各岸桥作业负荷，并减少船舶装卸作业时间。考虑到岸桥具有作业效率差异的特点，将其视为同类平行机调度问题，同时结合任务优先约束、岸桥作业不可相互穿越与安全距离等特有约束，建立了更加符合实际的以箱组为任务对象的岸桥

2、作业调度混合整数规划模型，其优化目标是最小化装卸作业的ｍａｋｅｓｐａｎ。针对模型求解的复杂度，设计了一种遗传算法，对算法搜索空间进行了讨论，并推导了问题的低界。实验算例表明所建立的模型能够反映岸桥作业调度过程中作业效率差异及任务优先约束现象，其算法能够在允许的运算时间内获得稳定的满意解，并且优化结果要全面优于以整贝为任务对象ＱＣＳＰ的调度方案。关键词：交通运输规划与管理；岸桥作业调度；任务优先约束；混合整数规划；遗传算法中图分类号：Ｕ６９１文章标识码：Ａ文章编号：１００７-３２２１（２０１３）０２-０２３５-０８ModelingandSolvingUniformQuayCraneSchedu

3、lingProblemwithTaskPrecedenceConstraints１，２ＦＡＮＺｈｉ-ｑｉａｎｇ（１．SchoolofEconomic＆Management，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo４５４０００，China；２．LogisticsResearchCenter，ShanghaiMaritimeUniversity，Shanghai２００１３５，China）Abstract：ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎＱＣＳＰｗｉｔｈｃｏｎｔａｉｎｅｒｇｒｏｕｐｓａｎｄＱＣＳＰｗｉ

4、ｔｈｃｏｍｐｌｅｔｅｂａｙｓ，ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔＱＣＳＰｗｉｔｈｃｏｎｔａｉｎｅｒｇｒｏｕｐｓｃａｎａｃｈｉｅｖｅｂａｌａｎｃｅｆｏｒｗｏｒｋｌｏａｄｏｆｅｖｅｒｙｑｕａｙｃｒａｎｅｅａｓｉｅｒｌｙａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｍａｋｅｓｐａｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｉｎｅｒｖｅｓｓｅｌ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａ-ｍｏｎｇｑｕａｙｃｒａｎｅｓ，ｔｈｅｑｕａｙｃｒａｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｓｕｎｉｆｏｒｍｐａｒａｌｌｅｌｍａｃｈｉｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｔａｓｋｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅｃｏｎｓｔ

5、ｒａｉｎｔｓ，ｎｏｎ－ｃｒｏｓｓｉｎｇａｎｄｓａｆｅｔｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．Ａｎｅｗｍｉｘｅｄｉｎｔｅｇｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｏｄｅｌｆｏｒｑｕａｙｃｒａｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗｉｔｈｃｏｎｔａｉｎｅｒｇｒｏｕｐｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｓｏａｓｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｍａｋｅｓｐａｎ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ，ａｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｎｅａｒｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ａｌｏｗｅｒｂｏｕｎｄｉｓｇｉｖｅｎｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃ-ｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉ

6、ｔｈｍ．Ｒａｎｄｏｍｉｎｓｔａｎｃｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔａｓｋｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．ＡｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＧＡａｒｅｓｔａｂｌｅａｎｄａｃｃｅｐｔａｂｌｅｉｎａｌｌｏｗａ-ｂｌｅＣＰＵｔｉｍｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｏｕｔｐｅｒｆｏｒｍｓｃｈｅｍｅｓｆｒｏｍＱＣＳＰｗｉｔｈｃｏｍｐｌｅｔｅｂａｙｓ．Keywords：ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｍａｎａ

7、ｇｅｍｅｎｔ；ｑｕａｙｃｒａｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ｔａｓｋｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ；ｍｉｘｅｄｉｎｔｅｇｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ０引言不断增长的集装箱运输量与船舶大型化的发展，对集装箱码头装卸作业系统提出了越来越高的要求。码头作业系统一般由泊位分配、岸桥指派与调度、集卡与场桥调度等作业子系统组成，其中，由于岸桥价值收稿日期：２０１１-１０-２５基金项目