集装箱码头泊位-堆场-闸口的周期协同分配_韩笑乐1
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文章编号：0258-2724(2019)04-0840-08DOI: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170924
集装箱码头泊位-堆场-闸口的周期协同分配
韩笑乐，鞠留红，栾 晨，陆志强
（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）
摘 要：为提高集装箱进出口码头在周期性环境下的作业效率，对集装箱码头泊位-堆场-闸口的周期协同分配问
题进行了研究.首先考虑泊位、堆场、闸口3类资源对船分配过程中的可用量约束、相关性约束和周期性约束，以
最小化船舶总在港时间为目标函数，建立集成调度的混合整数规划模型；在此基础上设计自适应遗传算法进行求
解，其上层对船舶优先级构成的编码空间展开进化搜索，下层利用启发式将优先级解码为多资源协同分配计划，
并将其评价值返回至上层迭代.数值实验显示，协同考虑泊位、堆场和闸口3类资源的集成调度，相较于传统的两
阶段调度，周期计划下的船舶总在港时间缩短约20%.
关键词：集装箱码头；资源分配；周期性；闸口；遗传算法
中图分类号：U69；O221；TP29文献标志码：A
Periodic and Collaborative Allocation of Berth-Yard-Gate
Resources at Container Terminals
HAN Xiaole,JU Liuhong,LUAN Chen,LU Zhiqiang
(SchoolofMechanicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai201804，China)
Abstract:Inordertoimprovetheefficiencyofimport/exportcontainerterminalsinperiodicenvironment，the
periodicalandcollaborativeallocationproblemofkeyresourcesatcontainerterminals，includingberth，yardand
gateisinvestigated.Amixed-integerlinearprogrammingmodelisfirstestablishedfortheintegratedscheduling
of three types of resources. This model takes into account the capacity restrictions， inter-relationships and
periodicityrequirements，andsetstheobjectiveofminimizingtotaldwellingtimeofallvessels.Furthermore，an
adaptive genetic algorithm is proposed to find a solution. As for the algorithm， the upper level performs
evolutionarysearchwithinthespaceconsistingtheencodedvesselprioritylists，whilethelowerleveldecodes
eachvesselprioritytogenerateacompleteresourceallocationplanbyheuristics，andreturnsitsevaluationfor
upper level iteration. Numeral experiments shows that with the collaborative allocation of berth-yard-gate
resources， the dwelling time of vessels in the execution of periodic plan is shortened by 20% comparing to
traditionaltwo-stagemethod.
Key words:containerterminal;resourceallocation;periodicity;gate;geneticalgorithm
集装箱码头的运营管理效率和服务水平取决于
其对海侧、堆场和陆侧等核心资源的协同分配能力.
一方面，我国的集装箱码头以进出口业务为主，相较
于以海侧作业为主的香港、新加坡等中转港，还需要
考虑陆侧作业，即进/出口集装箱经闸口的出/进堆
场.闸口与海侧及堆场资源相互关联制约，需要在三
者之间进行集成的计划与调度决策.另一方面，船公
司客户在航线设置时通常采用班轮形式，从而使码
收稿日期：2017-12-21修回日期：2018-04-17网络首发日期：2018-07-08
基金项目：国家自然科学基金资助项目（71502129，61473211）
作者简介：韩笑乐（1983—），男，讲师，博士，研究方向为集装箱码头运营优化，E-mail：hanxiaole@tongji.edu.cn
通信作者：陆志强（1968—），男，教授，博士生导师，研究方向为物流与供应链管理建模与优化、生产工程，E-mail：zhiqianglu@tongji.edu.cn
引文格式：韩笑乐，鞠留红，栾晨，等.集装箱码头泊位-堆场-闸口的周期协同分配[J].西南交通大学学报，2019，54(4)：840-847.
HAN Xiaole， JU Liuhong， LUAN Chen， et al. Periodic and collaborative allocation of berth-yard-gate resources at container
terminals[J].JournalofSouthwestJiaotongUniversity，2019，54(4)：840-847.
第54卷第4期
西南交通大学学报
Vol.54No.4
2019年8月
JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITY
Aug.2019
ChaoXing
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