摘要：采用离散事件仿真技术,通过对集装箱码头装卸工艺内在规律的分析,构建了基于通用性的集装箱码头装卸工艺优化设计的仿真平台。在分析目前集装箱码头仿真技术发展及存在问题的基础上,归纳出集装箱码头装卸工艺的方案集合,以及作业方式和流程。给出了集装箱码头装卸工艺方案优化设计仿真通用平台系统的功能,构造了仿真模型的逻辑结构,介绍了集装箱码头装卸作业活动数据采集和统计方法,提出了基于仿真的集装箱码头装卸工艺方案评价指标体系。

摘要：共性抽象是通用性仿真建模的必经过程和基础。提出一种创新的共性抽象方法为基于离散事件动态系统的集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模提供一个较为清晰的全貌、框架和体系。首先以辩识该系统仿真建模的关键性问题为突破,构建共性抽象的对象和核心元素;继而通过高度提炼和概括,抽象通用性的基本属性和特征,并建立相应的基于离散事件动态系统的人为规则;然后按照人为规则将共性抽象的基本元素抽象为逻辑元素和实体元素,并设计为相应的标准化图例集以系统地描述共性抽象,既可提供给程序设计人员对程序逻辑进行建模,也可提供给非程序设计人员对业务过程进行建模;最后通过对洋山深水港一期集装箱码头仿真实验,验证所提出的共性抽象方法的有效性。

摘要：以集装箱码头同贝同步装卸作业为研究对象,以提高码头作业效率、提升服务能力为目标,研究码头内部集卡数量配置优化问题.将码头作业系统视为服务网络,构建码头同贝同步装卸作业的闭合排队网络模型,刻画集卡在各个环节的作业过程,分析不同设备配置下码头作业系统服务能力,揭示制约码头整体作业效率关键环节.以码头作业成本最小为目标,考虑集卡在各个环节的排队等待时间及设备利用率,建立了基于同贝同步装卸作业的集卡数量优化模型,并设计算法对模型进行求解.本研究从服务网络角度揭示了码头作业效率与岸桥、集卡、场桥配置的关系,为码头设备调度与服务流程设计提供了依据.

摘要：针对同贝同步装卸的无等待、阻塞和批处理等特征,将其抽象为一类特殊的混合流水线问题,建立同贝同步装卸的优化调度模型,并进行模型的下界推导.为求解模型,设计基于禁忌搜索与启发式分配规则的求解算法.最后,通过算例验证模型与算法的有效性.结果表明:所建立的模型有利于实现装卸、以及各环节的同步调度;所设计的求解方法,可以保证调度方案的科学性和有效性.

摘要：基于计算思维和计算透镜,分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策,基于"并行计算"、"异构计算"和"可重构计算"提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型;将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制,泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中,设计了面向此计算模型的混合调度策略,提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径;以某大型集装箱码头为实例,基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型,进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明:采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限,实例中约为码头年设计能力的2.75倍;在满负荷情况下,基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h;在明显作业过载时,前者能将物流广义计算任务延迟减少100～110 h,后者能减少约120 h;在满负荷和作业过载情况下,2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1～2 h,后者在作业过载情况下表现更佳;2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合,且有各自对应的适用状况和调度重点,码头管理者可根据具体情况选择适用。

摘要：为对码头资源进行科学合理分配,以进出口港为背景,针对战术层面的泊位—堆场资源联合分配问题,提出周期性及不确定性环境下的鲁棒性模板决策。基于前摄—反应鲁棒性调度思想,以最小化船舶期望在港时间和计划偏移量为目标,建立了混合整数规划模型。在此基础上设计了相应的启发式求解算法,其中前摄基础计划使用基于启发式解码规则和代理目标评价的自适应遗传算法进行搜索,执行过程使用基于松弛时间的反应策略进行调整。通过数值实验验证所提出鲁棒性调度的有效性,为集装箱码头多资源协同分配模板的设计和执行提供了有效的决策思路。

摘要：同贝同步装卸是集装箱码头提高装卸作业效率和资源利用率的有效途径和方法.其调度的复杂性体现在需要同时决策装、卸船两类集装箱在受堆场翻箱约束和舱口盖限制情况下的作业序列.针对该问题的柔性准备时间、成组调度和优先顺序约束等特点,本文建立了同贝同步装卸作业的整数规划模型.为求解模型,设计了基于遗传算法和贪婪规则的混合求解算法.最后,通过将算例实验结果与不考虑翻箱和舱口盖限制的简单下界进行比较,验证了模型与算法的有效性,说明所建立的模型有利于提高集装箱码头的装卸作业效率.

摘要：集装箱码头装卸是码头作业的基础环节,其作业进度和稳定性直接影响集装箱船舶的在港时间.针对码头装卸作业顺序优化问题中作业时间不确定并且可拆分的特点,本文建立了同时最小化作业总完工时间及"岸边无集卡与堆场无集卡的时间和"的多目标混合整数规划模型.所建立模型的作业时间变量受到决策变量影响且可行域不规则,使得其求解复杂性和难度增加且帕累托前沿解难以搜寻.为求解模型,设计了基于仿真模拟与调度经验规则的PNSGA-Ⅱ算法.最后,通过与传统NSGA-Ⅱ算法比较,以及对在静态情景与动态情景下的算例实验进行统计对比,验证了所建立模型与PNSGA-Ⅱ算法可有效求解集装箱码头装卸作业顺序优化问题,并对码头生成高效稳定的装卸作业调度方案提供决策支持.

摘要：按照不同的研究区域,总结了集成调度在码头前沿、码头堆场以及码头前沿和堆场间等方面的国内外文献,并提出了未来的研究方向。研究结果表明:多数文献研究的是传统集装箱码头的集成调度问题,并取得了较多成果,也有少数文献研究了自动化码头的集成调度问题,随着科技的发展和自动化码头的增多,在今后的研究中,应结合自动化码头的特点,研究自动化码头内的设备集成调度问题;多数文献都是在静态或确定情况下研究集装箱码头的集成调度问题,只有极少数文献考虑了码头生产调度过程的动态或不确定性,因此,随着研究的逐步深入,动态或不确定因素下的集成调度问题将成为未来的研究重点;多数文献均建立了以时间、成本最小或二者相结合的目标函数,虽然也有助于提高码头的生产效率,但是依旧存在一定的局限性,随着能源问题的日益严重,在未来的研究中,应建立均衡能耗和其他优化目标的多目标模型;多数文献中设计了启发式算法,并获得了较好的优化解,为了使求解方法更加多元化,应将算法计算与仿真验算相结合;随着多式联运的兴起,应在考虑铁路作业区对整个集装箱码头影响的基础上研究铁路作业区与码头间的集成调度问题。

摘要：为弥补集装箱码头岸桥调度问题的传统优化方法仅适用单船舶情况的不足,以总费用(所有岸桥使用费用和船舶停靠费用)最小为优化目标,考虑岸桥不可穿越性和安全距离约束条件,建立了了面向多艘船舶的集装箱码头岸桥统一调度和卸船任务分配问题的混合整数规划优化模型.使用任务网络图方法,搜索影响卸船任务最终完成时间的关键任务及其相应的限制任务路径,设计了基于限制任务路径进行邻域搜索的双层模拟退火算法求解模型.12个不同规模的算例结果表明:与分支定界法和遗传算法相比,本文算法节省时间6.32%～18.36%,近似最优解的质量更高,而且最优解目标值之间的差距仅为0.38%～2.20%;考虑岸桥之间的安全距离约束导致系统运营成本增加3.41%～11.21%.