分布式决策下的集装箱码头泊位分配研究_张恒1
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技术与方法
物流技术2018年第37卷第2期（总第377期）
分布式决策下的集装箱码头泊位分配研究
张 恒
1
，全雄文
1
，徐 亚
2
，陈增强
1
（1.南开大学 计算机与控制工程学院，天津 300350；2.南开大学 商学院，天津 300071）
[摘 要]为减少船舶废气排放和优化集装箱码头资源配置，建立了分布式决策环境下的泊位和岸桥联合调度
模型，将船舶和码头看作相互独立的决策主体，船舶优化航速及抵港时刻，码头则优化自身泊位及岸桥分配。采
用多回合组合拍卖方法，将泊位服务时段看作特殊商品，港航双方就泊位分配反复协商达成一致,相比于以码头作
为集中决策者的集中式决策方案更易于被船舶方接受。数值实验表明，分布式决策模型求得的分配方案相比于
传统固定抵港时间策略能够有效减少船舶燃油消耗及在港等待时间，降低船舶废气排放。
[关键词]水路运输；泊位分配；组合拍卖；集装箱码头；分布式决策
[中图分类号]U656.1+35；N945.12 [文献标识码]A [文章编号]1005-152X(2018)02-0034-07
Study on Berth Distribution of Container Terminals under Distributed Decision-making
Zhang Heng
1
, Quan Xiongwen
1
, Xu Ya
2
, Chen Zengqiang
1
(1. School of Computer & Control Engineering, Nankai University, Tianjin 300350;
2. Business School, Nankai University, Tianjin 300071, China)
Abstract: In this paper, in order to cut the emissions of the vessels and optimize the resource allocation of the container terminals, we
built a berth-quay joint scheduling model under the distributed decision-making environment which treated the vessels and terminals as
mutually independent decision-making bodies and optimized the navigating speed and arrival time of the former and the berth and quay
resources allocation of the latter. Then using multi-round combinatorial auctioning, we regarded the service hour of the berths as a unique
commodity and the vessel owner and terminal operator would negotiate until an agreement was reached concerning the allocation of the
berths, which as compared with the decision-making process centered around the terminal operator, is more easily acceptable to the vessel
owner. Next by a numerical test, it was shown that compared with the traditional fixed arrival time strategy, the distributed decision-making
model could effectively reduce the fuel consumption and waiting time of the vessels in the quay as well as their emissions.
Keywords: waterway transport; berth allocation; combinatorial auctioning; container terminal; distributed decision-making
[收稿日期]2018-01-08
[基金项目]国家自然科学基金（61573199，61403213，71202161）；高等学校博士学科点专项科研基金（20120031110036）
[作者简介]张恒（1989-），男，湖北当阳人，南开大学计算机与控制工程学院博士研究生，主要研究方向：物流优化与供
应链管理；全雄文（1979-），通讯作者，男，南开大学计算机与控制工程学院讲师；徐亚（1981-），男，南开大
学商学院讲师；陈增强（1964-），男，南开大学计算机与控制工程学院自动化与智能科学系教授，博士生导
师。
doi:10.3969/j.issn.1005-152X.2018.02.009
1 引言
近年来，船舶废气排放问题受到社会广泛关注，
这些废气将对港区环境和居民健康产生不利影响。
以香港为例，2013 年水上运输仍是该市最大的 SO
2
、
NO
X
、PM
10
、PM
2.5
排 放 源 ，排 放 贡 献 率 分 别 达 到 了
50%、31%、36%、42%，在所有船舶中，远洋集装箱船
是最大排放源
[1]
。航运减排措施可分为三类：技术手
段、运营手段和市场手段
[2]
。目前的研究和实践多集
中于技术手段，而对后两者的研究还不多。泊位是
港口的稀缺资源，泊位分配不仅影响码头自身的运
营效率，还影响船期可靠性，因此，泊位分配是港航
双方通过协作来推进节能减排的重要契合点。对
此，Golias 等
[3]
采用 可变 抵港 时间（Variable Arrival
Time，VAT）策略，将船舶抵港时间视为决策变量，间
接考虑了船舶在港期间的废气排放。Lang 和 Veen-
-- 34
ChaoXing
实在想不出来了
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