PDF《集装箱码头混合交叉作业集成调度模型》

第1 2卷第3期2012年6月交通运输工程学报Journalo fT r a f f i ca n dT r a n s p o r t a t i o nE n g i n e e r i n g V o l .

1 2 N o .

3 J u n .

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1 2 收稿日期:

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2 4 基金项目: 国家自然科学基金项目(

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1 2 ) 作者简介: 陈超(

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5 5 ) , 男, 辽宁大连人, 大连海事大学副教授, 从事港口与物流系统规划研究. 文章编号:

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3 7 (

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1 2 )

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0 9 集装箱码头混合交叉作业集成调度模型 陈超, 张哲, 曾庆成 ( 大连海事大学 交通运输管理学院, 辽宁 大连

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2 6 ) 摘要: 针对集装箱码头进出口作业系统中泊位分配、 装卸作业、 水平搬运等诸多环节之间的关系, 分析了现有进出口作业系统对集装箱码头生产效率与运营成本的影响.运用系统工程优化理论, 提出混合交叉作业集成调度方法与同步优化技术, 以泊位分配、 设备配置、 集装箱卡车( 集卡) 行驶 路径为决策变量, 以集装箱码头最小运营成本为目标函数, 建立了三阶段集成调度优化模型, 设计 了双层遗传求解算法.在双层遗传算法中, 上层遗传算法用于搜索集装箱码头设施设备的合理配 置组合, 下层遗传算法在上层算法的基础上优化集卡行驶路径.计算结果表明: 与独立装卸作业过 程相比, 使用混合交叉作业集成调度模型时, 集卡数量为2 2v e h, 减小了6

6 . 2%, 集卡行驶总距离 为1

03 8

9 . 8k m, 减小了1

7 . 4%;

与单独调度方式相比, 使用混合交叉作业集成调度模型时, 集卡行 驶总距离减小了1 4. 5%, 码头运营总成本为8

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6 . 2元, 降低了4. 6%.可见, 使用集装箱码头混 合交叉作业集成调度模型, 能有效提高集装箱码头生产效率, 明显降低运营成本. 关键词: 集装箱码头;

集成调度;

混合交叉作业;

泊位分配;

设备配置;

行驶路径;

双层遗传算法 中图分类号: U

6 9 1.

3 文献标志码: A 勺樽 螵镒 镒樽樽CHE NC h a o , Z HANGZ h e , Z E NG Q i n g c h e n g ( S c h o o l o fT r a n s p o r t a t i o nM a n a g e m e n t , D a l i a nM a r i t i m eU n i v e r s i t y , D a l i a n1

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0 2 6, L i a o n i n g , C h i n a ) :A i m i n g a tt h er e l a t i o n sa m o n g s e v e r a ll i n k ss u c h a s b e r t h d i s t r i b u t i o n ,l o a d i n g o p e r a t i o na n du n l o a d i n go p e r a t i o na n dh o r i z o n t a lh a n d l i n gi nt h ei m p o r ta n de x p o r to p e r a t i o n s y s t e mo fc o n t a i n e rt e r m i n a l , t h ee f f e c to fe x i s t e di m p o r ta n de x p o r to p e r a t i o ns y s t e m o nt h e p r o d u c t i o ne f f i c i e n c ya n do p e r a t i o nc o s t o f c o n t a i n e r t e r m i n a lw a s a n a l y z e d . B yu s i n go p t i m i z a t i o n t h e o r yo fs y s t e m e n g i n e e r i n g , t h ei n t e g r a t e ds c h e d u l i n g m e t h o do f m i x e dc r o s s o p e r a t i o na n d s y n c h r o n o u so p t i m i z a t i o nt e c h n o l o g y w e r e p u tf o r w a r d .T h e b e r t h d i s t r i b u t i o n,e q u i p m e n t c o n f i g u r a t i o na n dt h ed r i v i n g p a t h o fc o n t a i n e rt r u c k w e r et a k e n a sd e c i s i o n v a r i a b l e s ,t h e m i n i m u mo p e r a t i o nc o s to f c o n t a i n e r t e r m i n a lw a s t a k e na so b j e c t i v e f u n c t i o n,

3 s t a g e i n t e g r a t e d s c h e d u l i n go p t i m i z a t i o nm o d e lw a s e s t a b l i s h e d , a n d t h eh i e r a r c h i cg e n e t i c a l g o r i t h m w a sd e s i g n e d t os o l v et h em o d e l . I nt h eh i e r a r c h i cg e n e t i ca l g o r i t h m, t h eu p p e rl a y e rg e n e t i ca l g o r i t h m w a s u s e dt os e a r c hf o rt h er e a s o n a b l ec o n f i g u r a t i o nc o m b i n a t i o n so ff a c i l i t i e sa n de q u i p m e n t sf o r c o n t a i n e r t e r m i n a l , a n d t h e l o w e r l a y e rg e n e t i c a l g o r i t h m w a su s e d t oo p t i m i z e t h ed r i v i n gp a t ho f c o n t a i n e rt r u c k b a s e do nt h eu p p e rl a y e rg e n e t i ca l g o r i t h m.C a l c u l a t i o nr e s u l ti n d i c a t e st h a t c o m p a r e dw i t ht h ei n d e p e n d e n tl o a d i n ga n du n l o a d i n go p e r a t i o np r o c e s s ,b yu s i n gi n t e g r a t e d s c h e d u l i n gm o d e l o fm i x e dc r o s s o p e r a t i o n , c o n t a i n e r t r u c kn u m b e r i s