基于集卡到達量預測的集裝箱碼頭集港作業(yè)優(yōu)化
發(fā)布時間：2020-12-24 20:16
集裝箱船舶大型化趨勢下,集裝箱船舶一次裝載量普遍提升,對集裝箱碼頭集港環(huán)節(jié)的效率和能力方面提出了更高的要求。目前國內(nèi)大部分集裝箱碼頭都仍以公路運輸為主要集疏運方式,集卡的隨機到達和集中到達導致一些港口集港高峰時段交通擁堵問題嚴重。集卡在排隊等候時一直處于怠速狀態(tài),這期間排放的尾氣還造成了嚴重的環(huán)境污染。因此,迫切需要對集裝箱碼頭集港作業(yè)進行優(yōu)化。本文從集卡到達量預測、考慮堆場容量限制的船舶集港時間窗優(yōu)化以及船舶集港時間窗與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化這3個方面對集裝箱碼頭出口箱的集港作業(yè)進行研究,并取得了以下創(chuàng)新性成果:(1)針對現(xiàn)有集裝箱集疏港時間概率分布建模中需要假設(shè)參數(shù)分布的問題,基于非參數(shù)估計理論建立自適應(yīng)邊界核估計的集裝箱碼頭集卡到達量預測模型。該模型相較于傳統(tǒng)參數(shù)模型具有更高的擬合精度、穩(wěn)定性和適用性,得到的概率密度曲線能更加準確地反映出口箱集港時間和進口箱疏港時間的整體分布形態(tài)。可為集裝箱碼頭基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、集疏港通道的道路交通管理、碼頭資源優(yōu)化配置和調(diào)度等問題的研究提供更準確的交通量和作業(yè)任務(wù)量預測。(2)針對集卡不規(guī)律到達而導致的碼頭閘口與堆場擁堵問題,考慮集裝箱碼頭堆場的容量限制...
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：138 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏｕｔｅ??
灣集裝箱碼??頭有限公司（ＤＰＣＭ）以及大連國際集裝箱碼頭有限公司（ＤＩＣＴ）等三家專業(yè)化集??裝箱碼頭公司。２０１７年大連港集裝箱吞吐量達到９７１萬ＴＥＵ，在全國集裝箱港口??中排名第９，在全世界集裝箱港口中排名第１６。ＤＣＴ是大連港最早的集裝箱碼頭，??雖然設(shè)備相對較舊，但目前仍是三個集裝箱碼頭中最繁忙的，每年可操作船舶３５４３??艘次，因此，本文以ＤＣＴ為例對集裝箱碼頭的集裝箱集疏港時間分布規(guī)律進行研??究。ＤＣＴ堆場面積為５８．５萬平米，一次性可堆存６．６萬ＴＥＵ，堆場布局如圖３．１??所示。目前，ＤＣＴ碼頭設(shè)有２個閘口，２個閘口處共有１８條進出港通道，擁有７??個專用集裝箱泊位，岸線總長１８４６米。碼頭配備了?１６臺岸橋，５０臺輪胎式龍門??起重機（ＲＴＧＣ），碼頭最高單機效率可達８８ＴＥＵ／ｈ，單船最高效率可達２９４ＴＥＵ／ｈ。??Ｔ?中轉(zhuǎn)＿?｜ｉｉＳｉｌｌ＞?ｉｉｎｉＤ?ｍＢｉｉ：＇?ｌｉｓｉｉｒ??內(nèi)貿(mào)出口箱區(qū)?Ｉ???ＣＥｎ?出?口箱區(qū)?Ｉ?Ｙ／／＾／／／Ａ?Ｖ／／ｙｉＶ／／＼?Ｉ?Ｉ?Ｈ〇ｎ?Ｉ?Ｉ?Ａ０１??ｉ＇：＇．進口重箱Ｅ?／?｜ｒ十十．輛寸十ｉ?丨Ｈ￣酬￣Ｈ?［￣｝￣ｑ〇＾￣ｉ￣｜?｜ｉ－ｆＡ〇２ｒｉ??ｅｄ?進口空箱區(qū)?Ｉ?ｉｉ?１１?剌?１１１?１１１?ｉｄ（）３｜?１１１?１１?ｃ〇＾?Ｍ?ｒｒｉ〇ｍ?ｉ一￣ａ〇３一＾ｉ??＾?限箱等特種箱箱區(qū)?／?ＩＩＩ?１?Ｂ°４?Ｉ?１?ａ?丨?ＩＩ?ｌ＿?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｂ?Ｉ?Ｇ〇４?Ｉ?［?Ｉ?Ｉ?＿?Ｍ?Ｉ?ａ〇４?Ｉ??□緩沖區(qū)、查驗區(qū)?ｙ?１１?Ｉ?Ｉ?＾?ＩＩ?ｉ?Ｉ丨?Ｉ?丨＿?丨?｜?｜?Ｉ?１００＾?Ｉ?Ｉ?ｋＶＭ
?４考慮堆場容量限制的船舶集港時間窗優(yōu)化???集卡的離開量可由服務(wù)臺（閘口通道／場橋）的利用率估算得到，服務(wù)臺的利用率??則由平均排隊長度估算得到。??ｙ７?ｙ＂?ｚ７?Ｘ??＼?（?’?／／＋ｉ?’、?（＋２?廣＇??？？？?—＞?—？?—＞?—？?—？?？？？??ｄ，?４＋丨?ｄ？２??圖４．?２?ＰＳＦＦＡ方法示意圖??Ｆｉｇ．?４．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ＰＳＦＦＡ??４．２．２模型假設(shè)??（１）由于集裝箱船舶為周班輪，因此選取集裝箱碼頭一周內(nèi)的到港船舶的集??港作業(yè)進行研究；??（２）集裝箱碼頭各閘口通道的服務(wù)能力是相同的；??（３）同－艘船舶的出口箱以？定的比例集中堆存在幾個指定箱區(qū)內(nèi)：??（４）送箱集卡與取箱集卡進出閘口的通道各自獨立，出口箱與進口箱分開堆??放，因此，不考慮取箱集卡對閘口和堆場的送箱集卡服務(wù)能力的影響；??（５）每個箱區(qū)配置尺臺場橋，在集港過程中這Ｋ臺場橋?qū)ｉT服務(wù)外部集卡，??不服務(wù)從事裝船作業(yè)的內(nèi)部集卡；??（６）碼頭閘口處可被視為Ｍ（ｔ）／Ｍ／／型排隊系統(tǒng)，／為閘口通道個數(shù)，堆場處??可被視為．／個Ｍ⑴／Ｇ／／Ｃ型排隊系統(tǒng)，為堆場內(nèi)的出口箱區(qū)數(shù)；??（７）為了方便集裝箱碼頭安排裝船工作，須在船舶到港前結(jié)束其出口箱的集??港作業(yè)１８９１；??（８）考慮堆場的容量限制，當堆場集卡排隊數(shù)量達到上限時，不允許閘口處??集卡進入堆常??４．３考慮堆場容量限制的船舶集港時間窗優(yōu)化模型??４．３．１模型參數(shù)定義??（１）輸入變量??ｚ：船舶編號，ｚ?＝?ｌ，２，…，Ｚ；??ｒ／：船舶ｚ預計到港時間；??－６３
【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮實時預倒箱的出口箱堆場多場橋調(diào)度優(yōu)化[J]. 鄭紅星,劉保利,匡海波,閆敘. 中國管理科學. 2018(09)
[2]集裝箱碼頭裝船順序和場橋行駛路徑聯(lián)合優(yōu)化[J]. 郭文文,計明軍,�；垤`,王清斌. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(04)
[3]集裝箱碼頭送箱集卡預約與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化[J]. 馬夢知,范厚明,計明軍,郭振峰. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[4]基于動態(tài)平衡策劃下的集裝箱堆場箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,萇道方. 計算機應(yīng)用研究. 2019(08)
[5]預約機制下送箱集卡多集裝箱碼頭調(diào)度問題[J]. 范厚明,郭振峰,楊宇. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(12)
[6]集裝箱堆場箱位分配及多場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化問題[J]. 范厚明,馬夢知,姚茜,郭振峰. 上海交通大學學報. 2017(11)
[7]基于雙向信息傳遞的場橋配置與集卡預約協(xié)同優(yōu)化[J]. 楊惠云,邵乾虔,耿菲,靳志宏. 大連海事大學學報. 2017(04)
[8]基于計算物流的集裝箱碼頭集疏運虛擬機體系結(jié)構(gòu)及其仿真分析[J]. 李斌. 計算機集成制造系統(tǒng). 2018(01)
[9]集裝箱港區(qū)集疏港貨運交通隨機時變特性仿真研究[J]. 郭子堅,方澤興,王文淵,周勇. 港工技術(shù). 2017(05)
[10]基于預約和圖表示的集裝箱出口箱位優(yōu)選[J]. 周鵬飛,趙金秋. 控制與決策. 2017(10)
博士論文
[1]基于排隊網(wǎng)絡(luò)理論的集裝箱碼頭設(shè)備配置優(yōu)化研究[D]. 張莉.同濟大學 2007
碩士論文
[1]集裝箱集港效率影響因素分析及解決辦法研究[D]. 于劍俠.大連海事大學 2013
本文編號：2936249
【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：138 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏｕｔｅ??
灣集裝箱碼??頭有限公司（ＤＰＣＭ）以及大連國際集裝箱碼頭有限公司（ＤＩＣＴ）等三家專業(yè)化集??裝箱碼頭公司。２０１７年大連港集裝箱吞吐量達到９７１萬ＴＥＵ，在全國集裝箱港口??中排名第９，在全世界集裝箱港口中排名第１６。ＤＣＴ是大連港最早的集裝箱碼頭，??雖然設(shè)備相對較舊，但目前仍是三個集裝箱碼頭中最繁忙的，每年可操作船舶３５４３??艘次，因此，本文以ＤＣＴ為例對集裝箱碼頭的集裝箱集疏港時間分布規(guī)律進行研??究。ＤＣＴ堆場面積為５８．５萬平米，一次性可堆存６．６萬ＴＥＵ，堆場布局如圖３．１??所示。目前，ＤＣＴ碼頭設(shè)有２個閘口，２個閘口處共有１８條進出港通道，擁有７??個專用集裝箱泊位，岸線總長１８４６米。碼頭配備了?１６臺岸橋，５０臺輪胎式龍門??起重機（ＲＴＧＣ），碼頭最高單機效率可達８８ＴＥＵ／ｈ，單船最高效率可達２９４ＴＥＵ／ｈ。??Ｔ?中轉(zhuǎn)＿?｜ｉｉＳｉｌｌ＞?ｉｉｎｉＤ?ｍＢｉｉ：＇?ｌｉｓｉｉｒ??內(nèi)貿(mào)出口箱區(qū)?Ｉ???ＣＥｎ?出?口箱區(qū)?Ｉ?Ｙ／／＾／／／Ａ?Ｖ／／ｙｉＶ／／＼?Ｉ?Ｉ?Ｈ〇ｎ?Ｉ?Ｉ?Ａ０１??ｉ＇：＇．進口重箱Ｅ?／?｜ｒ十十．輛寸十ｉ?丨Ｈ￣酬￣Ｈ?［￣｝￣ｑ〇＾￣ｉ￣｜?｜ｉ－ｆＡ〇２ｒｉ??ｅｄ?進口空箱區(qū)?Ｉ?ｉｉ?１１?剌?１１１?１１１?ｉｄ（）３｜?１１１?１１?ｃ〇＾?Ｍ?ｒｒｉ〇ｍ?ｉ一￣ａ〇３一＾ｉ??＾?限箱等特種箱箱區(qū)?／?ＩＩＩ?１?Ｂ°４?Ｉ?１?ａ?丨?ＩＩ?ｌ＿?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｂ?Ｉ?Ｇ〇４?Ｉ?［?Ｉ?Ｉ?＿?Ｍ?Ｉ?ａ〇４?Ｉ??□緩沖區(qū)、查驗區(qū)?ｙ?１１?Ｉ?Ｉ?＾?ＩＩ?ｉ?Ｉ丨?Ｉ?丨＿?丨?｜?｜?Ｉ?１００＾?Ｉ?Ｉ?ｋＶＭ
?４考慮堆場容量限制的船舶集港時間窗優(yōu)化???集卡的離開量可由服務(wù)臺（閘口通道／場橋）的利用率估算得到，服務(wù)臺的利用率??則由平均排隊長度估算得到。??ｙ７?ｙ＂?ｚ７?Ｘ??＼?（?’?／／＋ｉ?’、?（＋２?廣＇??？？？?—＞?—？?—＞?—？?—？?？？？??ｄ，?４＋丨?ｄ？２??圖４．?２?ＰＳＦＦＡ方法示意圖??Ｆｉｇ．?４．２?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｔｈｏｄ?ｏｆ?ＰＳＦＦＡ??４．２．２模型假設(shè)??（１）由于集裝箱船舶為周班輪，因此選取集裝箱碼頭一周內(nèi)的到港船舶的集??港作業(yè)進行研究；??（２）集裝箱碼頭各閘口通道的服務(wù)能力是相同的；??（３）同－艘船舶的出口箱以？定的比例集中堆存在幾個指定箱區(qū)內(nèi)：??（４）送箱集卡與取箱集卡進出閘口的通道各自獨立，出口箱與進口箱分開堆??放，因此，不考慮取箱集卡對閘口和堆場的送箱集卡服務(wù)能力的影響；??（５）每個箱區(qū)配置尺臺場橋，在集港過程中這Ｋ臺場橋?qū)ｉT服務(wù)外部集卡，??不服務(wù)從事裝船作業(yè)的內(nèi)部集卡；??（６）碼頭閘口處可被視為Ｍ（ｔ）／Ｍ／／型排隊系統(tǒng)，／為閘口通道個數(shù)，堆場處??可被視為．／個Ｍ⑴／Ｇ／／Ｃ型排隊系統(tǒng)，為堆場內(nèi)的出口箱區(qū)數(shù)；??（７）為了方便集裝箱碼頭安排裝船工作，須在船舶到港前結(jié)束其出口箱的集??港作業(yè)１８９１；??（８）考慮堆場的容量限制，當堆場集卡排隊數(shù)量達到上限時，不允許閘口處??集卡進入堆常??４．３考慮堆場容量限制的船舶集港時間窗優(yōu)化模型??４．３．１模型參數(shù)定義??（１）輸入變量??ｚ：船舶編號，ｚ?＝?ｌ，２，…，Ｚ；??ｒ／：船舶ｚ預計到港時間；??－６３
【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮實時預倒箱的出口箱堆場多場橋調(diào)度優(yōu)化[J]. 鄭紅星,劉保利,匡海波,閆敘. 中國管理科學. 2018(09)
[2]集裝箱碼頭裝船順序和場橋行駛路徑聯(lián)合優(yōu)化[J]. 郭文文,計明軍,�；垤`,王清斌. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(04)
[3]集裝箱碼頭送箱集卡預約與場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化[J]. 馬夢知,范厚明,計明軍,郭振峰. 交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2018(03)
[4]基于動態(tài)平衡策劃下的集裝箱堆場箱位分配方案研究[J]. 倪敏敏,萇道方. 計算機應(yīng)用研究. 2019(08)
[5]預約機制下送箱集卡多集裝箱碼頭調(diào)度問題[J]. 范厚明,郭振峰,楊宇. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(12)
[6]集裝箱堆場箱位分配及多場橋調(diào)度協(xié)同優(yōu)化問題[J]. 范厚明,馬夢知,姚茜,郭振峰. 上海交通大學學報. 2017(11)
[7]基于雙向信息傳遞的場橋配置與集卡預約協(xié)同優(yōu)化[J]. 楊惠云,邵乾虔,耿菲,靳志宏. 大連海事大學學報. 2017(04)
[8]基于計算物流的集裝箱碼頭集疏運虛擬機體系結(jié)構(gòu)及其仿真分析[J]. 李斌. 計算機集成制造系統(tǒng). 2018(01)
[9]集裝箱港區(qū)集疏港貨運交通隨機時變特性仿真研究[J]. 郭子堅,方澤興,王文淵,周勇. 港工技術(shù). 2017(05)
[10]基于預約和圖表示的集裝箱出口箱位優(yōu)選[J]. 周鵬飛,趙金秋. 控制與決策. 2017(10)
博士論文
[1]基于排隊網(wǎng)絡(luò)理論的集裝箱碼頭設(shè)備配置優(yōu)化研究[D]. 張莉.同濟大學 2007
碩士論文
[1]集裝箱集港效率影響因素分析及解決辦法研究[D]. 于劍俠.大連海事大學 2013
本文編號：2936249
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