学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

集装箱码头泊位系统资源配置与调度优化研究

作　者: 邱波
导　师: 靳志宏
学　校: 大连海事大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 泊位资源配置泊位调度岸桥调度联合优化排队论遗传算法
分类号: U656.135
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
下　载: 5次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

集装箱运输的快速发展对集装箱码头的作业效率要求越来越高。在集装箱码头中与作业效率相关的泊位一直是稀缺资源,岸桥则是进行装卸的主要设备。泊位与岸桥资源的合理利用,能够有效的缩短船舶在港时间,提高码头的服务质量,实现港口效益的最大化。本文在归纳和评述大量相关文献的基础上,针对当前泊位、岸桥调度问题的研究现状,发现目前该问题研究仍不够理想。泊位与岸桥联合调度研究需要进一步改善,基于泊位、岸桥的主辅码头靠泊决策协同优化问题更是缺乏研究。本文针对上述几方面的问题,做出如下研究工作：(1)考虑集装箱码头现实约束,根据泊位资源动态配置的具体特征,利用排队论的相关知识建立泊位资源动态配置模型,通过模拟迭代算法实现求解过程,实现泊位资源的动态配置。算例的实验结果证明该模型适合码头作业,具有良好的适应性。(2)基于泊位资源动态配置的泊位计划,实现泊位与岸桥联合调度优化,构建联合调度模型,并通过遗传算法进行求解。在算例分析中,将联合调度优化的结果与单独优化的结果进行对比,无论是作业效率还是空闲率,联合优化的结果具有高效性,模型和算法具有高效性。(3)基于泊位资源动态配置、泊位与岸桥的联合调度优化,构建主辅码头靠泊决策协同优化模型,在算法设计上,对遗传算法进行改进。通过编程和仿真实验,得出主辅码头靠泊决策以及转运计划,并通过对三种不同情形下的求解结果对比,算法能在较短的时间内收敛,证明了算法的有效性。

全文目录

创新点摘要  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第1章绪论  12-19
  1.1 研究的背景与目的  12-14
    1.1.1 研究背景  12-13
    1.1.2 研究目的  13-14
  1.2 研究范围  14-15
  1.3 研究方法与技术路线  15-16
  1.4 研究内容  16-19
第2章集装箱码头泊位系统的问题特性研究  19-39
  2.1 集装箱码头概述  19-24
    2.1.1 集装箱码头相关理论  19-23
    2.1.2 集装箱码头功能  23-24
  2.2 集装箱码头运作模式  24-27
    2.2.1 集装箱码头运作管理环节概述  24-25
    2.2.2 集装箱码头的其他运作环节概述  25-27
  2.3 调度问题相关问题概述  27-33
    2.3.1 调度的内涵  27-28
    2.3.2 码头岸边侧随机性因素分类  28-30
    2.3.3 物流调度相关概念描述  30-31
    2.3.4 并行机调度问题  31-32
    2.3.5 泊位岸桥调度与并行机调度的关联分析  32-33
  2.4 泊位与岸桥联合调度概述  33-39
    2.4.1 泊位调度  33-35
    2.4.2 岸桥分配问题  35-36
    2.4.3 岸桥调度问题  36-39
第3章集装箱码头泊位资源动态配置优化  39-62
  3.1 泊位系统特性  39-40
  3.2 泊位资源配置研究文献  40-45
    3.2.1 国内研究现状  43
    3.2.2 国外研究现状  43-45
  3.3 问题描述  45-48
  3.4 基于排队论的泊位资源配置建模  48-54
    3.4.1 排队论相关理论  48-52
    3.4.2 模型假设  52
    3.4.3 符号说明  52-53
    3.4.4 模型构建  53-54
  3.5 求解算法设计  54-58
    3.5.1 模拟迭代算法设计  54-57
    3.5.2 模拟迭代算法流程  57-58
  3.6 数值实验与结果分析  58-60
  3.7 本章小结  60-62
第4章集装箱码头泊位与岸桥联合动态调度  62-96
  4.1 问题描述  62-66
    4.1.1 泊位调度现状  62-63
    4.1.2 岸桥调度现状  63-64
    4.1.3 泊位与岸桥联合调度现状  64-66
  4.2 泊位调度优化研究文献  66-68
    4.2.1 离散泊位调度优化  66-67
    4.2.2 连续泊位调度优化  67-68
  4.3 泊位与岸桥联合调度优化文献  68-75
    4.3.1 离散泊位与岸桥分配的协调调度优化  71-73
    4.3.2 连续泊位与岸桥分配的协调调度优化  73-75
  4.4 泊位与岸桥联合动态调度模型  75-79
    4.4.1 模型假设  76
    4.4.2 符号说明  76-77
    4.4.3 调度模型  77-79
  4.5 求解算法设计理论  79-80
    4.5.1 动态岸桥分配  79-80
    4.5.2 模型求解算法特点  80
  4.6 算法设计  80-91
    4.6.1 遗传算法相关概念  80-86
    4.6.2 染色体编码和初始解生成  86-88
    4.6.3 交叉和变异  88-90
    4.6.4 适应度函数和种群选择  90-91
    4.6.5 终止条件  91
  4.7 数值实验与结果分析  91-95
    4.7.1 算例说明  91-92
    4.7.2 参数设置  92-93
    4.7.3 分析和比较  93-95
  4.8 本章小结  95-96
第5章集装箱主辅码头靠泊决策协同优化  96-108
  5.1 问题描述  96-98
  5.2 主辅码头泊位联合调度的优化研究文献  98-99
  5.3 主辅码头的靠泊优化模型  99-101
    5.3.1 模型假设  99
    5.3.2 符号约定  99-100
    5.3.3 模型构建  100-101
  5.4 算法设计  101-105
    5.4.1 改进的遗传算法  101-102
    5.4.2 双层染色体编码  102-103
    5.4.3 变异操作  103-104
    5.4.4 浮码头停泊顺序决策  104
    5.4.5 适应度函数和种群更新、终止条件  104-105
  5.5 算例分析  105-107
    5.5.1 仿真算例简介  105-106
    5.5.2 结果分析  106-107
  5.6 本章小结  107-108
结论与展望  108-111
参考文献  111-119
攻读学位期间公开发表论文  119-120
致谢  120-121
作者简介  121

集装箱码头泊位系统资源配置与调度优化研究

内容摘要

全文目录

相似论文