码头集装箱卡车优化调度及其仿真

论文摘要

本论文研究码头集装箱卡车优化调度问题,重点研究码头集装箱卡车的优化调度算法,并以集卡传统调度算法、最短路径调度算法、最小等待时间调度算法为基础,采用ARENA仿真软件平台对青岛前湾港集装箱卡车优化调度进行了仿真。讨论了集卡传统调度方式,提出了集卡传统调度方式的数学表达式;将最短路径法应用于集卡优化调度,建立了最短路径法集卡优化调度的数学模型;以集卡最小等待时间为依据,整体考虑集卡在装货、卸货与转堆过程的综合调度问题,提出了集卡最小等待时间优化调度算法,建立了基于最小等待时间的集卡优化调度算法的数学模型;对优化调度算法与传统调度算法、基于最短路径法的集卡调度与基于最小等待时间算法的集卡调度进行了比较。基于ARENA仿真软件平台,以集卡传统调度算法、最短路径调度算法、最小等待时间调度算法为基础,综合青岛前湾港机械设备参数,进、出口作业流程图等港口实际数据,模拟集卡运输过程,分析了单船与多船的集卡配置数量、集卡等待时间、集卡运输时间、集卡行驶距离等集卡相关参数;讨论了集卡的空、重载速度及岸桥桥吊服务时间的改变对集卡配置数量的影响,对青岛前湾港集装箱码头进行了仿真,计算了集卡空、重载速度与岸桥桥吊服务时间的最优值,为港口作业人员合理选择集卡、桥吊、轮胎吊机械设备提供依据。通过本文的研究能够减少集卡的运输时间、等待时间、配置数量,提高集卡重载率与利用率,进而提高整个集装箱码头的吞吐量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 研究内容及创新点
• 第二章 集卡优化调度算法
• 2.1 集卡调度的传统方式及其算法
• 2.1.1 集卡调度的传统方式
• 2.1.2 集卡调度的传统方式数学模型
• 2.2 基于最短路径法的集卡优化调度算法
• 2.2.1 基于最短路径法的集卡优化调度算法数学模型
• 2.2.2 基于最短路径法的集卡优化调度算法求解过程
• 2.3 基于最小等待时间算法的集卡优化调度研究
• 2.3.1 基于最小等待时间算法的集卡优化调度优先级
• 2.3.2 基于最小等待时间算法的集卡运输状态图
• 2.3.3 基于最小等待时间算法的集卡优化调度流程图
• 2.3.4 基于最小等待时间算法的集卡优化调度数学模型及求解过程
• 2.3.5 优化调度算法理论推导
• 2.4 基于优化调度算法的集卡碰撞问题
• 2.4.1 基于优化调度算法的集卡碰撞问题描述
• 2.4.2 基于优化调度算法的集卡碰撞问题解决方法
• 第三章 基于Arena仿真的青岛前湾港集卡优化调度
• 3.1 离散事件系统仿真
• 3.2 青岛前湾港平面图
• 3.3 青岛前湾港进出口流程图
• 3.4 青岛前湾港仿真模型初始化
• 3.5 青岛前湾港湾集卡优化调度仿真过程
• 3.5.1 船舶仿真过程
• 3.5.2 桥吊轮胎吊仿真过程
• 3.5.3 集卡仿真过程
• 3.5.4 集装箱仿真过程
• 第四章 青岛前湾港集卡优化调度仿真结果分析
• 4.1 表示仿真结果参数
• 4.2 单船仿真结果分析
• 4.3 多船仿真结果分析
• 4.4 集卡空重载速度对集卡配置数量的影响
• 4.5 岸桥桥吊服务时间对集卡配置数量的影响
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 附录
• 致谢