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港口集装箱堆场码垛优化模型及算法

作　者: 谢颖
导　师: 江南
学　校: 中南大学
专　业: 物流工程
关键词: 集装箱堆场堆码叠压度翻箱
分类号: U691
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着港口集装箱吞吐量迅速增加,堆场迫切要求提高港口作业效率。影响港口堆场作业效率的主要因素之一是过多的翻箱作业。本文针对后方堆场,根据集装箱初始位置将影响提箱翻箱量,以普通箱的堆码问题为研究对象,对堆场进行合理规划,在不同航线集装箱混合堆放的情况下,通过箱位优化分配模型以达到降低翻箱量,同时控制贝在合理使用水平。首先,介绍了堆场的相关知识,包括前方堆场和后方堆场的划分及功能,并对后方堆场内普通箱与特殊箱箱位分配需考虑因素及分配原则进行分析总结。其次,对翻箱问题进行深入分析,(1)总结翻箱的原因。(2)阐述了翻箱对作业成本、效率的影响。(3)对降低翻箱量采用的策略进行归纳。(4)介绍启发式翻箱量算法。然后,将集装箱堆场划分为箱大区和箱小区,并针对箱小区箱位分配问题建立优化模型。按集装箱的分类将堆场划分为若干个箱大区,每个箱大区中存放同一种类集装箱,如普通箱区、保温箱区等。箱大区进一步划分箱小区,箱小区内存放同尺寸、同重量级别的箱。在箱小区基础上建立箱位优化模型。模型以码取箱总代价最小为目标,构成总代价的因素有：箱小区整体叠压度、码箱时龙门吊移动的作业成本和码放紧凑程度。以贝内码箱时,同航线挂靠港远的箱压在近的箱上；跨贝码放时,以不同航线混压取箱难度最小等为约束条件。最后,采用MATLAB对模型有效性仿真验证。在各航线船出发次序随机情况下,将箱位分配优化模型所确定的码放方式与垂直式堆码,阶梯式堆码及平铺式堆码进行比较,计算结果表明该模型确定的码箱顺序能够有效减少翻箱量。结尾对论文进一步研究内容进行展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1.1 论文研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 研究目的与意义  12-13
  1.4 主要研究工作  13-14
  1.5 论文结构  14-16
第二章集装箱堆场存取箱问题分析  16-25
  2.1 集装箱堆场  16-20
    2.1.1 集装箱的分类  16-17
    2.1.2 堆场的概念  17-19
    2.1.3 箱位分配原则  19-20
    2.1.4 特殊集装箱箱位分配  20
  2.2 堆场装卸机械  20-22
  2.3 集装箱堆场作业流程  22-24
    2.3.1 出口集装箱操作流程  22-23
    2.3.2 进口集装箱操作流程  23-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章翻箱问题研究  25-34
  3.1 翻箱  25-27
    3.1.1 翻箱原因  25
    3.1.2 翻箱对效率影响  25-26
    3.1.3 降低翻箱率方法  26-27
  3.2 集装箱堆场存箱规则  27-28
  3.3 翻箱原则  28-29
  3.4 翻箱量统计方法  29-33
    3.4.1 假设条件  29
    3.4.2 翻箱量统计  29-33
  3.5 本章小结  33-34
第四章码箱模型及算法  34-56
  4.1 存取箱优化模型  34-43
    4.1.1 基本思路  34-37
    4.1.2 模型假设条件  37
    4.1.3 目标函数与约束条件  37-43
  4.2 算法  43-55
    4.2.1 算法思想  43-44
    4.2.2 算例  44-50
    4.2.3 结果分析  50-55
  4.3 本章小结  55-56
第五章结论与展望  56-57
  5.1 研究工作总结  56
  5.2 需进一步研究的问题  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间主要研究成果  62

港口集装箱堆场码垛优化模型及算法

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