集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及仿真研究.pdf

1、集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化問題是具有復(fù)雜的約束關(guān)系，涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)，是多目標(biāo)的組合優(yōu)化問題，其優(yōu)化過程包括口岸作業(yè)系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)、涉及到繁多的約束條件，每個(gè)環(huán)節(jié)或者約束條件還會(huì)相互影響。集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)仿真能較為真實(shí)的再現(xiàn)作業(yè)系統(tǒng)的實(shí)際過程，具有較好的適應(yīng)性，便于刻畫隨機(jī)因素的影響，有助于口岸作業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)化。集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化和虛擬仿真涉及到運(yùn)籌學(xué)、信息技術(shù)、物流工程、管理學(xué)、港口調(diào)度、虛擬現(xiàn)實(shí)等多個(gè)領(lǐng)域，是綜合性、交叉性、

2、多學(xué)科的研究課題。以青島口岸為背景，以集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，綜合采用Petri網(wǎng)建模、啟發(fā)式算法、遺傳算法、分支定界法、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)重點(diǎn)研究了集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)的調(diào)度優(yōu)化和虛擬仿真問題，對(duì)集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化及仿真的研究不僅具有重要的理論價(jià)值，而且也是集裝箱口岸作業(yè)效率提高的迫切需要。
　　本文主要工作如下:
　　1.概述了集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備，分析了作業(yè)系統(tǒng)的特點(diǎn)、影響因素和性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，剖析

3、了集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)研究中的主要問題。
　　2.基于集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)的離散性質(zhì)，對(duì)集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)的流程進(jìn)行了分析，建立基于Petri網(wǎng)的集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)集成模型和泊位、裝卸船子系統(tǒng)模型，并基于所建模型對(duì)集裝箱口岸作業(yè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析。
　　3.分析了泊位-岸橋分配優(yōu)化問題的特征，建立了復(fù)雜環(huán)境下泊位-岸橋分配問題的數(shù)學(xué)模型;構(gòu)建了啟發(fā)式算法對(duì)模型進(jìn)行求解，并通過改變船只分配的次序?qū)ι鲜銮蠼馑惴ㄟM(jìn)行了改進(jìn);通過設(shè)計(jì)

4、四層染色體結(jié)構(gòu)構(gòu)建了基于遺傳算法的泊位-岸橋分配模型求解算法;借助于數(shù)值實(shí)驗(yàn)對(duì)上述三種算法的性能進(jìn)行了分析和比較。
　　4.在考慮岸橋不可穿越和岸橋的安全距離的約束下，建立了符合口岸生產(chǎn)實(shí)際的岸橋調(diào)度數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于分支定界算法的任務(wù)-岸橋調(diào)度模型求解算法，并通過進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)來驗(yàn)證模型與算法的有效性，較好地解決了岸橋的調(diào)度優(yōu)化問題。
　　5.深入研究適合于集裝箱口岸作業(yè)場景虛擬仿真的場景建模、場景優(yōu)化、場景構(gòu)造、場景模塊