一种考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法，该方法主要优化集卡的运输路径，选择最短运输时间，从而增加堆场的运营效率。结合堆场内容易拥堵造成集卡行驶时间不确定的特点，本发明专利技术在引用前人研究成果的基础上考虑临近路段网络的相互影响，创造了在行驶时间不确定的情况下计算路径可靠最短行驶时间的方法。该方法结合了拥堵情况下路段行驶时间的计算公式，并考虑相邻路段的相互影响，能够较为真实的反应堆场内实际情况。利用该方法，本发明专利技术构建了集卡路径的优化模型。在求解方面，首先利用SCE‑UA算法给出较优的集装箱分配方案，然后利用改进的A

【技术实现步骤摘要】
一种考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法
本专利技术涉及集装箱卡车(集卡)在堆场内的路径优化方法，特别是涉及了一种考虑堆场内交通拥堵对集卡行驶时间的随机性影响，同时考虑了集卡在路段间行驶时间的关联性，从而决策出可靠最短路径的方法，降低集卡在堆场内的行驶时间，提高堆场效率。
技术介绍
集装箱船舶大型化的发展和装卸效率的提高极大地加快了集装箱的周转速率，同时也给集装箱港口的发展带来了新的挑战。因为港口的收益与港口效率(单位时间处理的集装箱数)成正比，如果港口效率和集装箱的周转速率不匹配，就会导致港口损失潜在的利润，不利于同其它港口竞争货源。因此，港口效率的提升变得愈发重要。提升港口效率主要从两个方面，第一是泊位效率，如今，先进的技术(如双四十尺集装箱同贝同步装卸技术)和管理方法(如泊位分配，岸桥分配等)已经十分成熟；而另一方面——堆场方面，其内部复杂的交通状况使得堆场计划的制订、集卡路径的选择十分困难，堆场效率正在变成制约港口效率提升的瓶颈，因此提升堆场效率对港口的发展具有至关重要的作用。堆场内集卡的行驶路径受到堆场计划的影响，堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法，其特征在于考虑了由堆场内拥堵造成的某路段行驶时间不确定和相邻路段间的影响这两种因素，从而导致整条路径的行驶时间不确定的实际情景，给出了集卡行驶时间不确定情景下计算可靠最短路径的方法，并且建立集卡在堆场内的路径优化模型。在求解方面，首先用SCE-UA算法得到集装箱分配方案，然后采用改进的A

【技术特征摘要】
1.一种考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法，其特征在于考虑了由堆场内拥堵造成的某路段行驶时间不确定和相邻路段间的影响这两种因素，从而导致整条路径的行驶时间不确定的实际情景，给出了集卡行驶时间不确定情景下计算可靠最短路径的方法，并且建立集卡在堆场内的路径优化模型。在求解方面，首先用SCE-UA算法得到集装箱分配方案，然后采用改进的A*算法求解出可靠最短路径。该方法的具体实现包括如下步骤：
(1)将堆场的布局拓扑化，采集集装箱船舶的信息，统计集卡在堆场的行驶时间，作为本问题模型的输入。
(2)推导集卡在路段上的行驶时间和集装箱分配方案之间的关系(这里引用2016年镇璐发表在《TransportationResearchPartB：Methodological》文章：Modelingofyardcongestionandoptimizationofyardtemplateincontainerports.中的推导结果)，作为本问题模型的前期工作。
(3)考虑相邻路段行驶时间的关联性，将堆场的路径网络进一步拓展为k-近邻网络，同时结合(2)中考虑拥堵的集卡路段行驶时间，计算在k-近邻网络下集卡整条路径的行驶时间，作为本问题模型的前期工作。
(4)结合(1)-(3)中的内容，从整体角度构建集装箱分配和集卡路径优化问题的混合整数规划模型。
(5)采用SCE-UA启发式算法进行集装箱分配和改进的A*算法进行可靠最短路径搜索，从而得到该问题可用于实际的较优解。


2.根据权利要求1所述的考虑随机行驶时间的集装箱堆场内卡车路径优化方法，其特征在于：所述步骤(1)包括如下步骤：
(1-1)将堆场的箱区和路段拓扑，形成堆场网络，用有向图G＝(N,A,Ψ)表示，其中N表示一系列点，如泊位、箱区和路口；A表示一系列路段，如路段(i,j)表示从点i到点j的路段；Ψ表示允许车辆实现的动作，如穿过或转弯等。
(1-2)采集集装箱船舶v的信息，如船舶到达时间p，需要装卸的集装箱量q。
(1-3)采集集卡信息，如平均速度，加速度等；统计集卡在堆场内路段上的行驶时间ti,j，计算均值和方差。

【专利技术属性】
技术研发人员：于滨，刘家铭，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11