文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
集装箱码头智能堆场管理系统的设计与实现
姓名:杨红霞
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:姜丽红;赖颖彦
20090301
集装箱码头智能堆场管理系统的设计与实现

集装箱码头智能堆场管理系统的设计与实现
摘要
堆场资源是码头极为重要、紧缺的资源。上海港浦东国际集装箱码头是上海港的
第一个集装箱码头,在建设初期的时候并没有预计到集装箱产业如此迅猛的发展,因
此集装箱码头堆场的规划用地也并不大。针对年吞吐量逐年攀升,有限的堆场场地使
得堆场管理的优化工作显得越来越重要。
本文针对上海港浦东国际集装箱码头有限公司(SPICT)的特点,对堆场业务流程
进行了优化,结合现在存在的业务需求,设计了堆场智能化管理系统。解决了原有堆
场管理系统中存在堆场选位、堆场翻箱率过高的问题,有效的提高了生产效率。
本文所做的研究工作主要有以下几个方面:
1. 本文对集装箱堆场业务进行了分析,对堆场智能化进行了研究,设计了一
套基于集装箱自动选位以及最小预翻箱的智能堆场管理体系架构。
2. 设计了 CAG 智能堆场选位策略。该选位策略将堆场按照每条船划分好 PA
区域,对箱子类别进行细分,同种类型的箱子采用相同地步骤搜索。在搜
索过程中,将各种规则固定下来作为选位依据,每个规则有一个分值,箱
子进入场地的时候,根据必须遵守的规则、优先规则等等计算出一个分值,
得分最高的为满足条件的位置。CAG 系统就根据自动选位策略对进入场
地的集装箱自动给位。采用这种自动给位的方法,一方面能够避免道口人
员手工随意给位导致的混乱,另一方面能够提高效率,有助于堆场堆放效
率的提高。
3. 设计了基于混合优化的最小预翻箱算法。该算法是在将集装箱预翻箱问题
分解的基础上,首先是根据堆箱规则构造集装箱堆栈目标状态,然后运用
改进的广度优先算法搜索搬箱步骤。使用该算法对堆场的箱子进行预翻
I
集装箱码头智能堆场管理系统的设计与实现

箱,确保装卸时候翻箱最少、效率最高。
4. 实现了集装箱码头智能堆场管理系统,并得到了验证。采用三层架构的方
式,数据层存储业务相关的数据;逻辑实现层提供自动选位计算;表示层
提供客户端访问接口。这种三层方式与传统的两层方式相比较,增加了中
间逻辑层,将大量的计算工作放在中间层完成,有效的降低了数据层的计
算压力,提升了客户端的效率。
5. 系统实现之后,码头的翻箱率从原来的左右的水平下降到了左右;
有效增加了出箱点,提升了装船效率;作业人员空闲时候对对箱区进行整
理,一方面让作业人员的工作量得到了合理科学的分散,另外一方面,也
减少了装船时候的无效翻箱,确保了装船效率的最大化,提高了道口集装
箱的通过率。
关键词堆场选位,箱位搜索,混合优化策略,广度优先算法,预翻箱
II
集装箱码头智能堆场管理系统的设计与实现

THE DESIGN AND IMPLEMENTATION ON
IMPLEMENTATION ON INTELLIGENT SYSTEM OF
THE CONTAINER TERMINAL’S YARDS
ABSTRACT
Yard is one of the most important and scarce resources of the container
terminal. As the first container terminal of the Shanghai port, Shanghai Pudong
International Container Terminals Limited(SPICT) has not anticipated such a
rapid development of the container terminal industry in the early days, therefore,
the yard planning paratively small. For the container throughput increases
gradually, the optimization of yard management has e more and more
important.
This paper has designed a yard intelligence management system based on
the conditions of SPICT and the current busin