岸桥调度

船舶靠码头的时间最短。
集装箱码头介绍
集装箱码头由装卸作 业区和堆场两部分组成。 码头的主要设备有岸桥起 重机、集卡、场桥起重机。 岸桥是用来在岸边对 船舶上的集装箱进行装卸 作业；场桥的功能是进行 在堆场对集装箱堆垛和取 还作业；集卡是进行岸桥 和场桥之间的水平运输作 业。
装卸作 业区
堆场
Hale Waihona Puke 研究现状大部分的研究主要在岸桥、场桥和集卡的独立的优化。
任务之间 优先次序
场桥在堆 场的分配
双循环
岸桥
岸桥之间 相互干扰
作业顺序 场桥 集卡 实时调度
安全要求
场桥在堆 场间移动
路线和车 队规模
文献综述
Dadanzo在1989年首先提出了岸桥调度问题，模型假设码头上有多 艘船、岸桥可自由移动，主要解决算法有分支定界法、遗传算法、模拟退 火法。 Kim和Park在2004年提出了一种多任务的岸桥调度规划模型，并用了 分支定界和一种启发式算法解决它。 Bish在2003年研究了集卡的运作与优化，目标是使船舶总的周转时 间最短，提出了一种启发式算法来解决一个和多个岸桥条件下的车辆调度 问题。 目前，一些研究关注于自动化运输设备如AGV和ALV的优化问题。 2009年，Kim和Nguyen针对ALV分配问题提出了一种启发式算法把缓冲 区约束转变为时间窗约束。 陈在2007年提出了一种解决岸桥、集卡和场桥联合调度的禁忌搜索 算法。 曾和张在2009年提出了一种卸船作业的岸桥、集卡和场桥联合调度 的仿真和优化方法。
汇报人:曹星旗
Content (目录)
研究背 景
问题描 述
数学模 型
总结
Background (背景)
过去十年中，贸易集装箱化的发展十分迅速。
UNCTAD 表示2011年全球使用标准集装箱贸易的比例
增长了7.1% ，2011年全球集装箱码头货物吞吐量增长 了5.9%达到了5.728亿集装箱的最高水平。 集装箱码头通过提高他们的服务水平来应对集装箱 贸易吞吐量的快速增长，码头运作者最重要的目标是使
遗传算法
为了解决上述的联合 调度模型，提出了一种改 进的遗传算法 生成初始解中使用贪婪 算法生成一个高质量的初 始解。 变异算子中在父代上加 上一个均值为0的高斯分布 随机数列。
生成初 始种群
是否满 足优化 准则？
计算适 应度
yes
得到最 优解
no
复制
交叉
变异
数值实验与讨论
为了验证所提出的岸桥-集卡联合调度模型和算法的可行性，使用了总共32 个实例，范围从小型到大型。第一列是实验编号，第二列是问题规模（ No. of tasks *No. of containers * No. of QCs*No. of trucks.），第三列是CPLEX的结果 （完工时间），第四、五列是独立调度的结果和相差，第六列是联合调度算法的 结果。
谢谢！
数学模型
岸桥—集卡联合调度的目标是找到一种集装箱分配（给
岸桥或集卡）的方法和在这种分配情况下的处理次序，使 得总的完工时间最短，约束条件有集装箱的优先次序、集 卡的阻塞、岸桥间干扰和安全范围。 论文中假设给船分配的岸桥数目、集装箱处理时间、集
装箱位置、岸桥位置、集装箱优先次序、集卡行程时间预
先知道。
小规模实验结果
大规模实验结果
实验结果分析
实验结果表明，本文提出的联合调度模型优于CPLEX算法，改 进的遗传算法可以求得最优解。在七个实例中，独立调度算法只有 一个达到了最优解，其余的六个实例的结果与联合调度相差范围从 6.17%到41.77%。结果突出显示了联合调度算法的有效性。
总结
本文的主要工作有以下几点： 1. 提出了岸桥—集卡联合调度 模型，模型考虑了多岸桥、非干扰和安全范围约束扩展了现有的研 究。2.模型在岸桥调度阶段使用了一个独特的决策变量即用集装箱 组代替单个集装箱，这个技术可以减少决策变量的数量以提高计算 效率。3.为了解决联合调度模型，提出了一种基于贪婪算法的改进 遗传算法。
集卡是进行岸桥和场桥之间的水平运输作任务之间优先次序岸桥之间相互干扰安全要求双循环作业顺序实时调度路线和车队规模文献综述dadanzo在1989年首先提出了岸桥调度问题模型假设码头上有多艘船岸桥可自由移动主要解决算法有分支定界法遗传算法模拟退火法
Integrated quay crane and yard truck scheduling for unloading inbound containers 岸桥—集卡的联合调度