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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第3期33卷 405-408页

作者：乐美龙姜丹上海海事大学科学研究院上海201306

针对堆场集装箱预翻箱问题,提出对应的启发式算法,根据堆场实际情况,在考虑单个贝内集装箱服务的船舶数,再依次考虑目的港、重量这两个因素的基础上,建立了时空网络模型.随着贝内集装箱数目的增加,预翻箱问题变成一个NP-Hard问题,时空... 详细信息

针对堆场集装箱预翻箱问题,提出对应的启发式算法,根据堆场实际情况,在考虑单个贝内集装箱服务的船舶数,再依次考虑目的港、重量这两个因素的基础上,建立了时空网络模型.随着贝内集装箱数目的增加,预翻箱问题变成一个NP-Hard问题,时空网络模型难以求解,因此又提出了对应的启发式算法,并证明了其在计算时间上的压缩.通过对贝内最优层高差进行研究,发现当相邻集装箱的层高差为2时,可以优化集装箱的预翻箱操作.

关键词：预翻箱网络模型服务船舶数目的港重量时空网络模型启发式算法层高差

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集装箱堆场（预）翻箱问题建模与优化研究

集装箱堆场（预）翻箱问题建模与优化研究

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作者：刘曙光武汉理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的持续快速发展,港口集装箱吞吐量快速增加,港口码头集装箱拥堵和港口压船现象不断出现。如何提高港口集装箱码头的装卸速度和吞吐效率,从而减少船舶在港停泊时间成为我国集装箱码头的当务之急。在集装箱堆场,影响装船效率... 详细信息

随着我国经济的持续快速发展,港口集装箱吞吐量快速增加,港口码头集装箱拥堵和港口压船现象不断出现。如何提高港口集装箱码头的装卸速度和吞吐效率,从而减少船舶在港停泊时间成为我国集装箱码头的当务之急。在集装箱堆场,影响装船效率的主要因素之一是堆场翻箱问题,除了对装船时取箱过程中的翻箱问题进行优化,提高装船效率的另一种方法就是对集装箱进行预翻箱整理,使得集装箱的堆放顺序符合取箱顺序,以尽量减少取箱装船过程中的翻箱次数。本文以集装箱堆场单贝位出口箱装船时和装船前的翻箱过程为研究对象,对其进行优化,从而减少翻箱次数,达到提高集装箱码头装船效率的目的。本文首先介绍了集装箱堆场和(预)翻箱问题,分析了翻箱操作产生的原因和其造成的影响,分析了降低翻箱次数的重要性和解决方法;然后提出了集装箱堆场单贝位出口箱装船时翻箱问题的假设,构建了翻箱问题的整数模型,结合贝位规模和箱子数量不断变化的翻箱案例,利用分支定界精确算法对其进行了优化,并对优化结果进行了分析。鉴于集装箱堆场装船时翻箱问题属于组合优化问题,具有NP特性,在问题规模较大时利用分支定界算法难以或者无法在可以忍受的时间内得到最优解,因而本文针对装船时翻箱过程中落箱位置的箱位选取设计了启发式规则,利用visual c++编写了翻箱问题的程序,结合贝位规模及集装箱数量不断变化的翻箱问题随机案例,对其进行了优化,并对优化结果进行了分析,同时和分支定界算法的优化结果进行了比较,验证了其正确性。由于启发式算法本身的特性,其对问题进行优化得到的解只能是问题的近优解或可行解,本文基于问题空间搜索算法的思想对提出的启发式算法作了进一步改进。本文提出了集装箱堆场单贝位出口箱装船前预翻箱问题的假设,构建了装船前预翻箱问题的整数数学模型,利用分支定界精确算法对预翻箱随机案例进行了求解优化,并对优化结果进行了分析。优化实验结果及其分析表明：1)分支定界算法能够结合数学模型获得问题的精确解或最优解,但随着贝位规模及箱子数量的增大,时间成本呈指数增加;2)启发式算法及基于问题空间搜索的改进启发式算法,能在较短时间内得到问题的近优解或可行解;3)随着案例规模的增大,改进后的启发式算法能够较改进前的启发式算法得到质量更高的解。

关键词：预翻箱翻箱分支定界启发式算法问题空间搜索算法

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基于启发式算法的集装箱翻箱问题研究

基于启发式算法的集装箱翻箱问题研究

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作者：王启芳华中科技大学

学位级别：硕士

近年来随着国际贸易的发展，运输业蓬勃发展，其实最主要的就是集装箱运输的需求大幅度增加，港口对集装箱运输的要求越来越高，在港口码头中最重要的问题就是如何提高码头的利用率和集装箱装卸船的效率，如何改善上述问题是各个集装箱... 详细信息

近年来随着国际贸易的发展，运输业蓬勃发展，其实最主要的就是集装箱运输的需求大幅度增加，港口对集装箱运输的要求越来越高，在港口码头中最重要的问题就是如何提高码头的利用率和集装箱装卸船的效率，如何改善上述问题是各个集装箱码头研究的重点。在港口码头中对各种集装箱进行分堆存放，方便对集装箱进行统一管理，其中对港口集装箱的操作分为两个部分：预翻箱和装船翻箱。在贝位中利用空闲时间对集装箱先进行预翻箱，待船舶到港后根据有效的装船过程进行装船，尽可能减小装船时的翻箱次数，加快装船时间和装船效率，对研究港口优化问题具有重要意义。本文首先考虑预翻箱操作，首先考虑单属性的情况，根据集装箱的某一特定属性特征，建立预翻箱单属性的最小翻箱次数模型。然后提出一个启发式的翻箱算法对翻箱过程进行优化，给出相应的算例，从而证明了该基于全局的启发式翻箱过程和KH启发式算法以及分支限界算法相比有一定的优越性，并将该问题延展到多属性翻箱的问题。在对集装箱进行了预翻箱之后，考虑装船翻箱的情况，建立了船舶到港的提箱翻箱的最小化翻箱次数模型，针对这个模型给出3种翻箱原则对翻箱过程进行优化，并对3种翻箱原则的翻箱次数进行了比较，得出以下结论：本文中给出的博弈优化翻箱原则给出了一种全新的翻箱顺序，极大地减少了翻箱次数，间接提高集装箱码头资源的利用情况和装船速度，使得整个集装箱码头的运作模式得到了很大的改善。

关键词：预翻箱提箱翻箱启发式算法翻箱次数

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