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基于SA的集装箱堆场箱位寻址模型的研究1
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2022-08-03
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摘要2009 年以来,全球经济逐渐回暖,经济的全面复苏带动集装箱吞吐量再次高速增长,集装箱的快速发展带动集装箱码头的发展,码头吞吐量不断增长,港口面积和设备数量
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集美大学
硕士学位论文
基于SA的集装箱堆场箱位寻址模型的研究
姓名:任振振
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:黄建设
2011-06-14_
I
基于 SA 的集装箱堆场箱位寻址模型的研究
摘 要
2009 年以来,全球经济逐渐回暖,经济的全面复苏带动集装箱吞吐量再次高速增长,
集装箱的快速发展带动集装箱码头的发展,码头吞吐量不断增长,港口面积和设备数量也
不断增加。我国集装箱码头吞吐量的不断增长,对集装箱码头的运作提出了更高的要求。
集装箱码头资源的有效管理和调度是集装箱码头畅通的必要保证。
集装箱堆场作为完整的物流系统的一个中转地,地位十分突出。随着我国现代港口的
迅速发展,集装箱运输量的迅猛增加给码头带来了巨大的作业压力,倒箱作业(Restowing
Operation)对堆场运作效率的影响日益突出。研究集装箱寻址模型,并在堆场信息系统
中实现与应用,对于减少堆场集装箱倒箱率,提高堆场作业效率具有重要意义。本文对此
进行了研究。
首先,简介集装箱港口、码头和堆场,堆场空间区域的划分、作业流程,分析倒箱操
作的产生原因。其次,以倒箱量最小为目标,建立集装箱箱位寻址模型。第三,简介 SA
算法并予以改进,利用改进后的算法对模型进行优化,求得较优箱位寻址决策。第四,设
计并初步实现基于 RFID 的堆场信息系统,将较优箱位寻址决策嵌入该系统中,实现箱位
寻址功能。最后,设计并按照既定流程进行寻址模拟实验,对系统按照较优箱位寻址决策
生成的箱位进行评价。
关键词:集装箱堆场,寻址模型,SA,RFID,堆场信息系统
II
Research on SA-based addressing model of slot in
Container Terminal
Abstract
Snce 2009, along with the global economy has got warm again after a cold spell; container
throughput is now taking on a high-speed growth momentum again. The rapid development of
container driven the development of container terminal, along with the terminal throughput
growth, port area and equipment quantity is also increasing. The container terminal throughput is
constantly increasing, it requires container terminal can be operated more efficiently. The
effective management and scheduling of container terminal resources is necessary to ensure the
smooth flow of container terminal.
The position of Container Yard as a transit of a complete logistics system is very prominent.
With the rapid development of modern port, the rapid increase in container traffic takes
tremendous pressure to terminals. The impact of the restowing problem to the operational
efficiency is increasingly prominent. The research on addressing model of the container and the
application in the yard Information system is important to cut down the restowing rate and
improve the operational efficiency. A study is conducted on this in this paper.
Firstly, the container port, wharf and Container Terminal is described, the differentiation of
space area and the operating process is given, the cause of restowing operation is analyzed.
Secondly, the addressing model of the container is established aim for the minimum of restowing
amount. Thirdly, the SA algorithm is given and improved, and the improved algorithm is used to
optimize the model, and obtain the optimum slot addressing decision. Fifthly, the yard
information system based on RFID is designed and implemented. The optimum slot addressing
decision is embedded in the system to achieve slot addressing. Finally, addressing simulation
experiment is designed and carried out in accordance with established procedure, and the slot
generated by the optimum decision is evaluated.
Key words: Container Terminal, addressing model, SA, RFID, yard information system
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兹呈交的学位论文,是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取
得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其
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论文产生的权利和责任。
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导 师(签名):
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集美大学硕士学位论文 基于 SA 的集装箱堆场箱位寻址模型的研究
1
第 1 章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
港口是位于江、河、湖、海沿岸,具有一定设施和条件,供船舶进行作业,在恶劣条
件下靠泊,旅客上下,货物装卸,生活物料供应等作业的地方。港口是物流系统的重要节
点,具有运输、工业和商业等多种功能。传统港口集装箱的人工操作和管理极大地制约了
港口生产能力和效率地提高,如何实现港口管理流程的自动化、信息化成为建设现代港口
的关键
[1]
。
集装箱运输作为海、陆、空不同运输方式联运时用以装运货物的一种重要的现代运输
工具,是社会化生产的产物,是港口运输物流的重要内容之一,有着其他运输方式不可比
拟的优势,具有安全、便捷、高效的优势。使用集装箱运输货物可以减少货物的破损,免
除包装费用,提高装卸效率。集装箱按照不同的分类方法可以分为很多种,其中国际上把
20英尺集装箱(TEU)作为一个计算单位,如60英尺集装箱为3TEU,以便统一计算。
随着我国国民经济持续快速的发展与集装箱运输量的不断快速增加,我国集装箱港口
也呈现出高速发展的态势。现今具有装卸集装箱能力的港口数量已经到达57个,其中沿海
港口38个,内河港口19个。共有集装箱泊位258个,其中万吨级以上的泊位83个,千吨级
以及上万吨级已下的泊位175个。2010年我国港口国际标准集装箱吞吐量前十名排序如表
1.1。
表 1.1 2010 年我国港口国际标箱吞吐量前十名排序
名次 港名 2010 年/(万 TEU) 同比增幅/%
1 上海港 2906.9 16.26
2 深圳港 2250.97 23.34
3 宁波-舟山港 1314.4 25.14
4 广州港 1255 12.3
5 青岛港 1201.2 17.04
6 天津港 1008 15.84
7 厦门港 582 24.34
8 大连港 524.2 14.54
9 连云港港 387 25.41
10 营口港 333.8 31.55
结合我国当今集装箱港口现状,从集装箱吞吐量变化趋势来看,未来我国集装箱港口
将呈现以下发展趋势
[2]
:
(1)港口建设科学化。现代港口的建设是一项复杂的系统工程,不仅要符合港口及
其所在城市与腹地的经济贸易与物流关系,同时还要兼顾港口所在区域本身的自然基础条
件,按照其本身水深大小全面建设,实现港口成本的节约以及效益的增长。
(2)港口经营集约化。近几年来,我国港口资源整合悄然而生,上海港国际航运中
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