港口煤炭物流集疏运网络优化模型

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1、港口港口煤炭物流集疏运网络优化模型abb刘文远，肖倩，陈红梅（燕山大学a.产业集团；b.经济管理学院，河北秦皇岛066004）【摘要】为提高码头装卸效率，加快船舶周转，通过对港口煤炭物流集疏运系统特点的分析，阐述集疏运系统对港口物流效率发挥的重要作用，认为港口物流集疏运系统不但直接影响港口吞吐量，还间接影响港口的整个业务流程。结合煤炭集疏运流程特点，提出建立时间最小化的综合平衡优化模型，并认证模型的可行性。【关键词】港口；物流；集疏运系统；节点时间控制；优化模型0引言序辅助决策。港口集疏运系统是多种运输方式无

2、缝衔接的运输1构建集疏运网络优化模型服务系统，对整个港口的效率起决定性作用。对港口而港口集疏运系统的优化是增强港口空间通达性的言，高效的集疏运系统能够减少货物在港口的停留时关键环节，如果港口达不到足够的空间通达程度，将会间，缓解由于大量货物滞港对码头堆场造成的堆存压在竞争中失去现有市场。力，同时也可以不断加强港口与腹地之间的联系，从而在对集疏运系统中的运输时间进行优化时，关键促进港口腹地的不断扩大，提高港口的竞争力；对船舶是对节点时间的控制，即对装卸时间和运输时间进行公司来讲，高效的港口集疏运系统可以减少船舶

3、在港控制。等待时间，提高船舶的利用率和船公司的运营效益，从为逐步提高港口自身竞争力和在航运中的枢纽地而也会吸引更多的船舶在港口挂靠；对外贸商而言，高位，世界各大港口都不断采用新技术和工艺优化集疏效的港口集疏运服务系统可以提高货物运输的可靠性运系统，以最大限度地提高码头吞吐能力，尽可能地缩和安全性，缩短货物的滞港时间，加速贸易资金的周[1]短每艘船舶的装卸时间。转。因此，对于港口集疏运系统的优化研究已经成为本文研究煤炭港口集疏运系统的优化，所以模型港口物流发展中的热点问题。港口集疏运系统优化实质上是货物承运人的

4、决策以煤炭港业务流程为例，即“集”的方式以铁路运输为选择，即如何选择路径、控制时间，使运输成本最小化。主，“疏”的方式以海运为主。在此，对时间优化模型关于港口集疏运网络优化的研究，一般多采用运（节点时间控制）进行具体分析。筹学的方法，如表上作业法、最短路线法及最小费用最第个节点时间控制模型大流法等，以解决简单网络中的运输优化问题。在多货种、多方式的综合运输问题上，多运用路径配流方法优在卸车环节中，首先由铁路部门发来的列车进入[2]港站，办理好相关手续后，进入翻车车间进行翻卸，待化路径。目前，有关集疏运系统的时

5、间优化研究并不多见，一些研究运输问题的优化大多借助于计算机程翻卸完毕后牵走空车。收稿日期：2008-11-10基金项目：2009年度河北省社会科学发展研究课题（区域经济联合基金项目）（200905008）。作者简介：刘文远（1968—），博士后、博士生导师，研究方向为信息化。·23·港口下面是第1个节点时间控制模型：T2＝p1＋p2＋p3＋⋯＋pn＋t″＝假设w1＝0，即到港的第1列车等待时间为0；＋＋″（n＝1，２，３，⋯）＝1＝1第1列车到港的时刻a1＝t1，第j列车到港的时刻aj在这个环节中，煤炭进入堆

6、场的运输时间t″与煤＝aj-1+t（jj＝2，3，4，⋯，n）；t为到港列车的时间间隔，炭的流量有关。另外，如果皮带机按顺向启动，将会节t∈[10，250]，均匀分布。省时间和能源，其中需要计算每段皮带之间的启动时l1＝a1+u1，l1为第1列车被牵走的时刻；u1为第1间间隔。列车的翻卸时间；u∈[45，90]，均匀分布。由于从第n段皮带开始启动，然后顺延，以第n段第j列车在港内的等待时间为0，1皮带为例，其从开始启动到完全启动需要的时间为d1，wj＝（j＝2，3，4，⋯，n）1－，＜1从完全启动到第1段皮带

7、完全启动这段时间里，第n第n列车被牵走的时间为段皮带一直处于空转状态，皮带空转的时间为N1＝pnlj＝aj+uj+wj－d1所以，一列车从进入翻车车间到翻卸完毕牵走空第n－1段皮带空转的时间为N2＝pn－p2车，整个过程所需要的平均时间为第n－2段皮带空转的时间为N3＝pn－d3111＝＝（++）⋯⋯＝1＝1第n段皮带空转的时间为Nn－1＝pn－dn－1在集疏运第1个环节中，如何使到港列车在港等由此递推可知：待时间最短，要缩短卸车时间，涉及到一个如何提高卸第i段皮带的空转时间为Ni＝pn－di车效率的问题。－

8、11则第i段皮带空转率为Ri＝＝目标函数为min1＝＝（++）＝1＝1从上式可以看出，每一段皮带都有一定的空转时约束条件为间，最先开始启动的皮带空转时间最长，最后启动的皮＝1+（＝2，3，4，⋯，）0，1带没有空转时间。优化煤炭在港内的运输时间，实质＝（＝2，3，4，⋯，）s.t.1－，＜1是提高皮带机工作效率，减少皮带机空转时间。0＞0第个节点时间控制模型根据上式，结合实际数据反复模拟、重复计算，