集裝箱碼頭岸橋調(diào)度和集卡調(diào)度系統(tǒng)分層耦合模型研究

吳克克　吳會(huì)芳

摘要：本文在對(duì)岸橋調(diào)度系統(tǒng)與集卡調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，將這兩者構(gòu)成一個(gè)耦合系統(tǒng)，通過遺傳算法迭代，給出岸橋調(diào)度系統(tǒng)一集卡調(diào)度系統(tǒng)的耦合度計(jì)算模型和預(yù)測(cè)方法，并將其應(yīng)用于實(shí)例的計(jì)算、預(yù)測(cè)和分析。

關(guān)鍵詞：岸橋調(diào)度系統(tǒng)；集卡調(diào)度系統(tǒng)；耦合模型

1.引言

同時(shí)，對(duì)于國(guó)內(nèi)關(guān)于耦合概念研究的不斷深入，使得耦合越來越多的應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，這也對(duì)集裝碼頭的研究產(chǎn)生了很大的影響。本文將初步探討結(jié)合耦合概念在集裝箱碼頭岸橋調(diào)度和集卡調(diào)度的應(yīng)用，給讀者提供進(jìn)一步研究的靈感。

本文通過對(duì)傳統(tǒng)集裝箱碼頭系統(tǒng)進(jìn)行分類，分成各具功能的子系統(tǒng)，例如：引航調(diào)度系統(tǒng)、岸橋調(diào)度系統(tǒng)、集卡調(diào)度系統(tǒng)、場(chǎng)橋調(diào)度系統(tǒng)等。本文主要基于安橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行研究，岸橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)作為集裝箱碼頭上重要的兩個(gè)系統(tǒng)，它們之間通過數(shù)據(jù)間的不斷迭代，不斷的自我完善，使整體達(dá)到最優(yōu)。

2.建立模型

2.1岸橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)層次耦合模型

岸橋調(diào)度和集卡調(diào)度系統(tǒng)是集裝箱碼頭上重要組成部分，也是影響集裝箱碼頭作業(yè)效率的關(guān)鍵性因素。研究這兩個(gè)系統(tǒng)，我們就要對(duì)系統(tǒng)的輸入、輸出進(jìn)行分析，分析輸入變量和它們之間的關(guān)系。最后通過這些分析，抉擇出我們需要的中間變量。根據(jù)岸橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)的復(fù)雜特征，把問題分成三個(gè)層次，針對(duì)每一個(gè)層次的特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性研究。因此，我們建立岸橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)的層次模型：

2.1岸橋調(diào)度系統(tǒng)和集卡調(diào)度系統(tǒng)層次模型

通過構(gòu)建層次模型，對(duì)每一層進(jìn)分析，對(duì)變量有了針對(duì)性分析，從而降低了系統(tǒng)復(fù)雜性，也降低了求解難度，滿足了集裝箱碼頭對(duì)船舶停泊時(shí)間的要求。

通過對(duì)耦合層的分析，利用中間變量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，利用遺傳算法進(jìn)行迭代求解，然后對(duì)實(shí)例進(jìn)行計(jì)算、預(yù)測(cè)和分析。

3.2輸出層目標(biāo)函數(shù)模型

對(duì)于岸橋系統(tǒng)，給于下列假設(shè)：

1）僅考慮卸船作業(yè)；

2）不考慮船舶的翻箱、倒箱作業(yè)；

3）不考慮岸邊裝卸橋出現(xiàn)故障的情況及岸邊裝卸橋等待集卡的情況；

4）一臺(tái)集卡一次只能完成一個(gè)集裝箱作業(yè)；

5）不考慮岸橋碰撞的問題。

集合參數(shù)：

J集裝箱作業(yè)任務(wù)集合，i，j∈J作業(yè)任務(wù)編號(hào)，S和E是虛擬的開始和結(jié)束節(jié)點(diǎn)