文档介绍：连续泊位和岸桥多船联合动态调度优化
摘要:所谓连续泊位和岸桥多船联合动态调度问题,是指在一个计划周期内(24小时),根据实时到港船舶以及后续预期抵港船舶的相关信息和泊位的使用状态,并结合岸桥的实时信息,确定到港船舶的最佳泊位和入泊时间,将有限的岸桥资源在船舶上的装卸任务间进行动态分配和排序,以最大限度地减少计划期内所有船舶的滞港时间,同时在保证所有船舶船期的前提下开启最少数量的岸桥。
关键词:系统工程;水路运输;泊位分配
中图分类号:TV 文献标识码:A
1引言
近年来泊位和岸桥的联合调度引起各方学者的关注,国内外很多学者都对该问题进行了较广泛和深入的研究。王正军[1]在Kim[2]的两阶段法的基础上限定了岸桥的移动范围,将岸桥与泊位分配问题综合起来考虑,对船舶的整体出发研究岸桥的分配,但是未考虑多个岸桥对单艘船舶岸桥的分配问题。靳志宏[3]等是在每艘船舶均已安排了靠泊时间和位置的前提下研究船舶动态到港的岸桥调度问题,但是没有考虑岸桥和泊位的联合调度问题。
本文研究24小时内连续泊位下船舶动态到港的泊位—岸桥调度问题是指:在当前周期内,每当有船舶到港时,为该船舶确定最佳泊位和入泊时间,以及所有作业岸桥的工作路径,考虑后期预计抵港船舶和岸线上可用岸桥的相关信息,同时兼顾在岸桥对指定船舶作业过程中允许开启旁边空闲的岸桥或可移给其他船舶作业的情况,以使所有抵港船舶的滞港时间总和最短,并在满足船期的前提下使得开启的岸桥数量最少。
2 假设和符号定义
根据研究问题的特性和现实约束,对研究的问题做如下假设:
(1)船舶动态到港;
(2)每艘船舶的船期已知;
(3)每个岸桥的工作效率相同;
(4)连续型泊位,不考虑水深的影响;
(5)每艘船舶的装卸卸量和船舶上的任务贝位数量已知;
(6)所有岸桥均在同一轨道上,两岸桥之间的安全距离是一个船贝;
(7)岸线是连续的,将岸线划分为多个单位长度,起标尺的作用;
(8)不考虑装卸过程中船舶的平衡问题,不考虑岸桥等待集卡的时间,假设集卡充足。
符号定义如下:
岸桥的长度为L,将岸线划分为N 个单位长度的距离。()。N={1、2、3 …};m ,n为岸线上第m个第n个的单位长度的位置。m,n∈N; 为泊位沿岸线m-n的水深;为i船舶的长度;为j时刻空闲泊位的位置m到n;为船舶i停靠的位置;为船舶i的偏好位置;β为船舶停靠位置与偏好位置的偏离系数;为船舶i总任务的贝位数量;为船舶i上的第u个贝位=max{};为i船的到港时间,为i船开始作业的时间,为i船的离港时间,为船i的计划期的最晚离港时间;为i船的贝位u开始作业的时间,为i船贝位u完成作业的时间;,为i船需要的最大与最小的岸桥数量;为船i的装载量,为船上从左至右第u个贝位的装载量;为j时刻m到n范围内的岸桥数量;为船舶i贝位u的位置,沿着岸线从左至右,;为j时刻岸桥k的位置,沿着岸线从左至右;空闲岸桥k移动要作业任务u的时间;v为岸桥的平均移动速度;rk为岸桥k的作业效率(箱/小时);为i船上不能同时作业的贝位集合;Q为岸桥集合,
∣Q∣为岸桥的总数量;I为等待分配泊位船舶的集合,i,、i代表不同的船舶;Ui为i船上贝位任务的集合。A