自动化集装箱码头岸桥-堆场作业均衡调度研究

doi:10.3969/j.issn.1674-0696.2018.07.18

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (07): 106-112.DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.07.18

自动化集装箱码头岸桥-堆场作业均衡调度研究

丁一，张琼，林国龙

(上海海事大学物流研究中心，上海 201306)

收稿日期:2016-11-24 修回日期:2017-07-26 出版日期:2018-07-09 发布日期:2018-07-09
作者简介:丁一(1980—)，男，上海人，博士，主要研究方向为港口运作优化。E-mail：dingyi1018@gmail.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(71301101)；上海航运物流信息工程技术研究中心能力提升项目(14DZ2280200)；东莞市专业镇创新服务平台建设专项资金项目(2014B090908004)

Quay Crane Scheduling with Yard Operation Balance at Automated Container Terminal

DING Yi, ZHANG Qiong, LIN Guolong

(Logistics Research Center, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, P.R. China)

Received:2016-11-24 Revised:2017-07-26 Online:2018-07-09 Published:2018-07-09

摘要/Abstract

摘要： 为解决岸桥调度中堆场箱区间作业量不均衡问题，以最小化船舶装卸完工时间及均衡各时段内堆场箱区间作业量为目标，考虑岸桥冲突、安全距离和堆场箱区作业量均衡因素，建立了自动化集装箱码头多船情形下岸桥调度问题(quay crane scheduling problem, QCSP)的混合整数规划模型，应用CPLEX编程求解。在算例分析中，为进一步研究箱区间作业量均衡对岸桥调度的影响，将均衡约束松弛，对两个调度方案进行比较。结果表明：在岸桥调度过程中考虑堆场箱区间作业量均衡有助于缩短总作业时间，且各时段箱区间作业量不均衡度都有不同程度的降低，从2% 到15%不等，验证了模型在岸桥调度中均衡优化堆场箱区间作业量的有效性。

关键词: 交通运输工程, 自动化集装箱码头, 岸桥调度, 作业量均衡, 混合整数规划

Abstract: In order to solve the the problem of unbalanced workloads of yard blocks in the quay crane scheduling, by considering such factors as quay crane collision, safe distance, and workload balance of yard blocks, a mixed integer programming model for the multiship quay crane scheduling problem (QCSP) at automated container terminal was established, aiming to minimize the make-span of each vessel and balance the workload of yard blocks in each time period. CPLEX software was used to solve this problem. In the case study, in order to further study the effect of the workload balance of yard blocks on the QCSP, a comparison of the two scheduling schemes was carried out by relaxing the balance constraint. The results show that considering the workload balance of yard blocks in the QCSP is helpful to shorten the total operation time, and in each time period, there are different degrees of reduction in workload imbalance degree of yard blocks, ranging from 2% to 15%, which confirm that the model is effective in balancing and optimizing the workload of yard blocks in the QCSP.

Key words: traffic and transportation engineersing, automated container terminal, quay crane scheduling, workload balance, mixed integer programming

中图分类号:

U691+.3

丁一，张琼，林国龙. 自动化集装箱码头岸桥-堆场作业均衡调度研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2018, 37(07): 106-112.

DING Yi, ZHANG Qiong, LIN Guolong. Quay Crane Scheduling with Yard Operation Balance at Automated Container Terminal[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2018, 37(07): 106-112.

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Quay Crane Scheduling with Yard Operation Balance at Automated Container Terminal

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