管理论文基于蚁群算法的码头集装箱卡车路径优化研究.doc
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1、基于蚁群算法的码头集装箱卡车路径优化研究 基于蚁群算法的码头集装箱卡车路径优化研究是小柯论文网通过网络搜集,并由本站工作人员整理后发布的,基于蚁群算法的码头集装箱卡车路径优化研究是篇质量较高的学术论文,供本站访问者学习和学术交流参考之用,不可用于其他商业目的,基于蚁群算法的码头集装箱卡车路径优化研究的论文版权归原作者所有,因网络整理,有些文章作者不详,敬请谅解,如需转摘,请注明出处小柯论文网,如果此论文无法满足您的论文要求,您可以申请本站帮您代写论文,以下是正文。 摘要:分析了集装箱码头作业流程及其传统作业工艺,提出了使用蚁群算法,以集装箱卡车到达目的地的距离最短为目标,建立集装箱卡车路径优化
2、模型,为码头集装箱卡车寻求出发点与目的地之间的最短路径。实验表明,该方法能有效解决集卡最短路径搜索问题。关键词:集装箱卡车;蚁群算法;最短路径中图分类号:U691文献标识码:A文章编号:1002-3100(2008)12-0026-03Abstract:In this paper, we analyze the process of container terminal operations and the traditional mode. Then, the routing optimization, which targets in the minimum route of contai
3、ner trucks is presented. The model is to seek the shortest route of container trucks which travels from the source to the destination. It is proved by the experiments that the problem for the container truck to search the shortest path can be solved with ant colony algorithm effectively.Key words:co
4、ntainer truck; ant colony algorithm; the shortest route0引言近年来,物流业迅猛发展,集装箱运输业面临极大的挑战,随着港口货运量的增长、船舶的大型化,码头为降低成本、增强竞争力,不断研究新技术、加强对系统的管理,集装箱卡车(简称集卡)的路径对码头的生产效率有很大的影响,已成为国内外研究的热点之一。如德国的Steenken等运用启发式算法研究集卡在集装箱码头的运输路径安排问题1;韩国的Byun等提出应用最短路径算法,寻找集卡行走时间最短的路径2;南开大学杨静蕾3以集卡行走里程最短为目标,建立了集卡路径优化模型,求解集卡最优行走路径;大连理工大
5、学张维英等4以集卡将码头堆场集装箱送到岸边桥式起重机(简称岸桥)所运行的距离最短为目标,建立配载模型并应用Hopfield 神经网络模型进行计算机模拟。目前,大部分港口采用传统作业工艺,司机操作比较简单,不容易出错,便于管理与考核,但是随着科学技术的进步、港口物流业的发展,这一模式的弊端逐渐暴露。首先,某条作业路上的集卡配置量是一个固定值,配置少了可能会出现岸桥等待集卡的现象,造成前方码头作业区的瓶颈;配置多了又容易产生资源浪费,使资源利用率低下,影响港口的生产效率。其次,传统作业工艺中,集卡固定地为某一岸桥服务,仅局限于一条“作业路”,即集卡在完成一次作业如装船、卸船或者转堆后,必须空驶回到
6、堆场或者码头,然后进行下一次作业,这样造成集卡空载率较高,集卡利用率低下。最后,集卡分配给某一岸桥后,沿固定的路径行驶,当码头上集卡数量过多时,集卡运输可能发生交通堵塞,而且一旦发生堵塞,会对码头的生产效率带来很大的影响。要提高码头的吞吐量,就需要打破传统作业工艺的束缚,为集卡选择合理的行走路径。本文基于蚁群算法为集卡建立路径优化模型,使集卡选择行走距离最短的路径。1集装箱卡车路径优化模型1.1传统作业工艺港口集装箱码头由岸边桥式起重机、泊位、集装箱龙门起重机(简称龙门吊)、集卡、堆场等组成。其中岸桥、集卡、龙门吊是港口最主要的机械设备,集装箱装卸作业需要这三种设备互相配合、协调,形成统一的整
7、体,否则会出现岸桥、龙门吊等待集卡或者集卡等待岸桥、龙门吊等现象,影响码头的生产效率,而集卡是集装箱装货、卸货、转堆过程中的运输设备,在码头与堆场间作集装箱水平运输,衔接码头前沿岸桥和后方龙门吊的工作,是提高码头整体效率的关键设备。目前,大部分港口采用传统的集卡作业工艺,所谓的传统作业工艺,也就是面向作业路的作业工艺,一般情况下,按照一定的比例为每台岸边桥式起重机分配集卡数量,例如,青岛前湾港,按照码头的实际操作业务量,为每台岸桥分配56辆集卡,分配的集卡与岸桥组成一条作业路,在调度过程中,集卡按照固定的路径行走,配备的集卡始终为该岸桥服务直至泊位工作终止(见图1)。传统作业工艺有其优点,也存
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