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基于Q学习超启发算法的不确定环境下多码头集卡路径优化问题

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系统工程理论与实践 2024年

作者：郭姝娟彭康真关泽坤刘一卓靳志宏大连海事大学交通运输工程学院

本文将多码头集卡路径问题和铁路运输方式相结合优化，考虑集卡行驶时间、铁路列车最大装载容量等不确定性因素，基于时空网络图构建了动态的多码头集卡路径优化模型. 设计基于Q学习的超启发算法(Q-Learning Hyper-Heuristic， QHH)求... 详细信息

本文将多码头集卡路径问题和铁路运输方式相结合优化，考虑集卡行驶时间、铁路列车最大装载容量等不确定性因素，基于时空网络图构建了动态的多码头集卡路径优化模型. 设计基于Q学习的超启发算法(Q-Learning Hyper-Heuristic， QHH)求解多码头运输任务的集卡车辆路径优化问题，铁路列车开行决策及其集装箱装载量问题. QHH算法采用Q学习算法作为高层的选择策略指导超启发算法在不同环境下选择合适的底层启发式算子，并引入随机策略，在环境变化的情况下提高种群的多样性和加快收敛速度. 实验结果表明本文提出的QHH算法与遗传算法相比，在小规模算例中优化方案总成本平均下降8.7%，大规模算例优化方案中总成本平均下降比率为27.4%，能够解决传统的元启发式算法机制单一和面向问题定制等不足. 当环境以高，中，低频率发生变化时，QHH算法均优于随机选择超启发算法，证明了Q 学习可以适应环境变化灵活性选择底层算子. 研究结果为大型集装箱港口的多码头集卡调度运营管理提供决策支持.

关键词：多码头集卡路径优化海铁联运不确定性 Q学习超启发算法时空网络图

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政府监管下港口合作减排的博弈分析

江苏海洋大学学报（自然科学版） 2024年第2期33卷 61-71页

作者：周施敏黄枭雄上海海事大学物流科学与工程学院上海201306

减少碳排放是全球共同面临的挑战。港口是全球贸易的重要节点,通过合作减排,可以共同降低碳排放,减缓气候变化的进程。然而,在港口合作减排过程中,经常会出现资源不匹配和港口之间缺乏协调等问题。为了鼓励自愿合作,将相邻港口之间的竞... 详细信息

减少碳排放是全球共同面临的挑战。港口是全球贸易的重要节点,通过合作减排,可以共同降低碳排放,减缓气候变化的进程。然而,在港口合作减排过程中,经常会出现资源不匹配和港口之间缺乏协调等问题。为了鼓励自愿合作,将相邻港口之间的竞争转化为产生更大效率的整体协同作用,采用演化博弈的方法研究政府监管下港口企业合作减排演化过程,探讨港口之间的合作关系以及政府在港口合作过程中的作用。结果表明,适当的利润分配系数和奖惩政策可以促进三方博弈系统向稳定策略演化,并为政府和港口提供了相关建议。

关键词：碳减排政府监管演化博弈合作减排

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数据驱动的电气工程因材施教育人模式研究

教育教学论坛 2024年第7期 145-148页

作者：张琴周福娜向阳上海海事大学物流工程学院上海201306

大数据正在成为推动教学创新的关键力量,提出数据驱动的电气工程因材施教育人模式。首先以终为始制定新工科下创新型电气工程师的培养目标;课前采用Kolb学习风格量表建立学生的学习风格模型,开展五阶段混合式教学和分组分层教学,促进学... 详细信息

大数据正在成为推动教学创新的关键力量,提出数据驱动的电气工程因材施教育人模式。首先以终为始制定新工科下创新型电气工程师的培养目标;课前采用Kolb学习风格量表建立学生的学习风格模型,开展五阶段混合式教学和分组分层教学,促进学生全员进步;采用基于关系的迁移学习智能算法,将大数据挖掘的优势领域中的逻辑知识和能力关系迁移到薄弱领域,教师给予个性化指导,最终实现以数据驱动的大规模因材施教。

关键词：数据驱动华盛顿协议因材施教 Kolb学习风格迁移学习

考虑作业量平衡的自动化集装箱码头堆场空间动态分配多目标优化模型

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中国物流与采购 2024年第16期 87-91页

作者：杨景添梁承姬张石东上海海事大学物流研究中心上海202403

本研究针对自动化集装箱码头堆场的空间与设备资源调度问题,提出并验证了平均分配策略的有效性。同时通过结合多目标优化方法,考虑作业效率、成本控制、作业量平衡及资源利用率,构建了多目标数学模型,并采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ... 详细信息

本研究针对自动化集装箱码头堆场的空间与设备资源调度问题,提出并验证了平均分配策略的有效性。同时通过结合多目标优化方法,考虑作业效率、成本控制、作业量平衡及资源利用率,构建了多目标数学模型,并采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解。此外,本研究通过模型和算例分析,展示了该策略在提高作业效率、优化资源配置方面的积极影响。结果表明,该策略显著优化了作业时间与资源分配,对港口物流系统性能提升及可持续发展具有实际应用价值。

关键词：自动化集装箱码头堆存策略作业路箱量平衡多目标遗传算法

基于Copula理论的高桩码头岸坡可靠性分析

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防灾减灾工程学报 2024年第3期44卷 518-524页

作者：范军甫崔春义季则舟熊琦尤再进王坤鹏大连海事大学土木工程系辽宁大连116026 大连海事大学港口与航运安全协同创新中心辽宁大连116026 中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300222

高桩码头岸坡稳定性对整体码头结构安全至关重要。为进一步探究高桩码头岸坡土体强度参数相关性及空间变异性对高桩码头岸坡可靠性的影响规律,基于Copula理论考虑岸坡土体参数的联合概率分布特性,采用PLAXIS计算平台建立高桩码头-岸坡... 详细信息

高桩码头岸坡稳定性对整体码头结构安全至关重要。为进一步探究高桩码头岸坡土体强度参数相关性及空间变异性对高桩码头岸坡可靠性的影响规律,基于Copula理论考虑岸坡土体参数的联合概率分布特性,采用PLAXIS计算平台建立高桩码头-岸坡体系数值计算模型,进一步通过Python API接口,编译完成了可自动数据交互与求解的外挂子程序SAPW,并实现了高桩码头岸坡体系参数化前处理、样本工况计算和可靠性求解的一体化、全链条可靠性分析框架流程,并在此基础之上结合蒙特卡罗模拟方法,开展了相关数值计算与参数化分析,探讨了黏聚力、内摩擦角变异系数以及二者相关系数对高桩码头岸坡可靠性的影响规律。结果表明:在高桩码头设计与分析中,忽略土体参数相关性和空间变异性会高估岸坡失效概率,进而导致相关可靠度分析偏于保守,在高桩码头岸坡可靠度分析中宜采用多种Copula函数进行综合考虑。

关键词：高桩码头岸坡可靠性分析 Copula理论桩土相互作用

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《72避碰规则》常见条文的理解与正确运用

航海 2024年第3期 70-73页

作者：余孛孙友林上海海事职业技术学院上海200120

航海是高风险行业,海上碰撞是高危因素之一。船毁人伤污染环境的案例反复告诫我们,航海者须学好规则,准确理解规则,自觉遵守规则,从而确保航行安全。本文结合近年来在船员培训、考试评估中遇到的对条款理解不够准确,执行不够规范,容易... 详细信息

航海是高风险行业,海上碰撞是高危因素之一。船毁人伤污染环境的案例反复告诫我们,航海者须学好规则,准确理解规则,自觉遵守规则,从而确保航行安全。本文结合近年来在船员培训、考试评估中遇到的对条款理解不够准确,执行不够规范,容易造成一知半解的问题,列出来与驾引人员一起再研学探讨,旨在提高船员对规则的理解与运用水平。

关键词：规则简介条文理解感潮河段港口内河航道中习惯避让方法

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基于倾斜摄影的港口实景三维建模研究

海洋测绘 2024年第2期44卷 51-55页

作者：谢兴涛刘秀文栾鑫刘永超大连海事大学航海学院辽宁大连116000

为提高被大面积水域覆盖港口实景三维建模的精度与效率,以具体港口工程为例,引入了消费级无人机倾斜摄影技术。经港口影像航拍采集、像片匀光匀色预处理及空中三角测量与模型重建等步骤,得到带有真实色彩、精度较高的港口三维模型;并提... 详细信息

为提高被大面积水域覆盖港口实景三维建模的精度与效率,以具体港口工程为例,引入了消费级无人机倾斜摄影技术。经港口影像航拍采集、像片匀光匀色预处理及空中三角测量与模型重建等步骤,得到带有真实色彩、精度较高的港口三维模型;并提出改进的OTSU算法对水域范围进行完整提取,有效实现三维模型水面空洞修复;最后通过近景摄影测量相辅助方法,对部分细小地物进行了精细化建模。本研究最终获得的港口实景三维模型效果良好,为该技术应用于港口工程建设的可行性提供了重要支撑。

关键词：倾斜摄影近景摄影港口三维建模精细化建模水域边界提取

基于柔性生产机制的“前港后厂”港口取料机应急调度优化

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中国管理科学 2024年第3期32卷 210-217页

作者：黄肖玲李壮壮大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

港口“多品种,小批量”的原料取配送服务助力钢厂实现JIT生产,但取料机故障等作业突发事件也成为制约“港-钢”连续作业与生产的重要因素。因此,本文基于柔性生产机制提出精细化取料工艺,并以作业完成时间最小化为目标建立取料机应急调... 详细信息

港口“多品种,小批量”的原料取配送服务助力钢厂实现JIT生产,但取料机故障等作业突发事件也成为制约“港-钢”连续作业与生产的重要因素。因此,本文基于柔性生产机制提出精细化取料工艺,并以作业完成时间最小化为目标建立取料机应急调度模型,设计IBFA算法进行求解。最后,结合故障事件进行仿真实验,得出并分析了取料机应急调度方案。结果表明,应急调度可有效降低突发事件带来的影响,提高港口作业的柔性和效率,为实现港口物流链与钢厂生产链的无缝衔接提供科学的理论与方法。

关键词：前港后厂应急调度柔性生产取料机 JIT

长江上游典型碍航滩段航道整治数学模型及船舶仿真模拟研究

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水道港口 2024年第1期45卷 35-42页

作者：李晓松孔宪卫蔡翼枫李笑晨交通运输部天津水运工程科学研究所港口水工建筑技术国家工程研究中心天津300456 天津海事局天津300211

长江是重要的航运通道,碍航滩段对船舶安全航行造成严重影响,以长江涪陵至丰都老虎梁河段为研究对象,基于实测的水文地形资料,采用二维水流数学模型,对典型滩段的碍航特性、整治参数、整治方案进行了研究。基于二维水流数学模型及船舶... 详细信息

长江是重要的航运通道,碍航滩段对船舶安全航行造成严重影响,以长江涪陵至丰都老虎梁河段为研究对象,基于实测的水文地形资料,采用二维水流数学模型,对典型滩段的碍航特性、整治参数、整治方案进行了研究。基于二维水流数学模型及船舶操纵模拟,对整治方案的效果进行了评估,并确定窄深型挖槽方案为最优整治方案,为消除通航瓶颈、保障船舶安全和航道畅通提供技术支撑。

关键词：碍航滩段航道整治二维水流船舶操纵模拟