自动化集装箱码头装卸系统的协同调度优化__栾晨1

【自动化集装箱码头装卸系统的协同调度优化】是针对现代化港口运营中的关键问题进行的研究。自动化集装箱码头因其诸多优势，如安全、可靠、高效、环保和人力成本低，已被全球多个港口广泛应用。该系统的核心设备包括自动导引车（AGV）、岸边吊桥（QC）和场地吊桥（YC）。这三者的协同作业效率对整个码头的运营效率至关重要。 当前的研究中，大多数文献仅关注单一或两类设备的调度，而忽视了其他设备可能成为瓶颈的问题。另一部分研究虽然考虑了三类设备的集成调度，但它们通常只设定单装单卸的作业模式，无法充分利用设备在双循环操作下的潜能。因此，本文旨在解决这个问题，研究三类设备在装卸混合作业模式下的协同调度优化，同时考虑并行操作、任务顺序约束和双循环作业，以提高整体作业效率。 问题描述如下： 1. **作业任务**：装卸任务包括起始点、目的地、装载量，且任务之间有预定义的顺序关系。 2. **时间参数**：固定时间视为常量，可变时间根据起始点和目的点的距离成比例计算，不考虑设备速度差异。 3. **资源配置**：AGV的数量和位置固定，QC的装卸时间恒定，所有车道和QC之间的通行时间已知，堆场和岸桥同时处理卸载和装载任务。 为解决这一问题，建立了混合整数规划模型，并设计了一种启发式自适应遗传算法来求解，目标是优化整个集装箱任务集合的完成时间。通过数值实验验证了所提模型和算法的有效性。 此研究对自动化集装箱码头的调度策略进行了深入探讨，提出了兼顾设备协同、任务顺序和效率的优化方法，对于提高码头运营效率，降低运营成本，以及应对日益增长的港口吞吐量需求具有重要意义。未来的研究可以进一步探索更复杂的场景，如动态变化的环境条件和实时的设备状态，以实现更智能、更灵活的调度策略。