港口作业调度的算法设计与模型研究

论文摘要

港口的泊位调度(分配)是集装箱港口进出口货箱作业过程中一个十分重要的环节。在船舶到达之前为其合理分配好泊位,不仅可以提高港口作业的效率,带来更高的经济利益,还可以大大提高港口资源的利用率。现阶段虽然有不少学者提出了许多调度算法,但是这些算法中加入了过多的假设限制和抽象,不能全面地反映出港口泊位调度问题的原貌,不利于表达港口泊位调度实际系统的应用。长期以来,港口泊位调度还是一直由专门工作人员凭借经验来完成的,其工作量大,专业性强。入关后,在海港内远航任务日益繁重的形势下,提出一个合理的算法,借助计算机技术实现调度已显得十分必要。本文在对青岛前湾港码头进行充分调研的基础上,根据港口泊位调度的实际情况,基于对已有算法的改进,提出了一种新的港口泊位调度的方法。该方法与港口泊位调度实际问题结合紧密,充分利用计算机高速、海量的运算能力以及人对图形的敏感处理能力,有利于计算机工具的智能计算,减少对泊位调度的人工干预,使其达到了较好的人机结合效果。本文基于青岛前湾港港口泊位调度原问题的实际数据,对所提出方法进行了验证分析,并例证了该方法的有效性。本文所给出的调度系统的设计思想及实施方案,已得到青岛前湾港码头工作人员的支持和认可,相信将会有较好的实际应用价值。此外,本文根据港口作业的并行性、动态性等特点,以及Petri网建模的功能特点,应用Petri网技术对整个港口作业系统和其中的船舶进出港系统、装卸船系统,分别建立了相应的Petri网模型,并对系统的一些重要性质进行了验证分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 选题的研究背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及面临的问题
• 1.3 本文主要工作
• 1.4 本文结构
• 2. Petri网基本知识简介
• 2.1 Petri网的有关概念
• 2.2 Petri网基本性质
• 2.3 本章小结
• 3. 港口泊位调度算法设计
• 3.1 港口泊位调度现状介绍
• 3.2 港口泊位调度模型及分析
• 3.3 港口泊位调度系统设计
• 3.4 实例分析
• 4. 港口集装箱作业流程的Petri网建模与分析
• 4.1 港口集装箱作业建模需求
• 4.2 港口集装箱作业流程的顶层模型
• 4.3 港口集装箱作业中的泊位系统模型
• 4.4 港口集装箱作业中的装卸系统模型
• 4.5 港口集装箱作业流程的模型分析
• 4.6 本章小结
• 5. 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文和科研情况简介