基于多Agent的集装箱码头设备配置方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法及系统，该方法在综合考虑了船舶在港停留时间和装卸作业成本的条件下，建立设备配置评价模型，并且基于预设的Agent种类信息构建了基于多Agent的自动化集装箱码头仿真系统，并通过对不同配置策略的仿真运行，求解出设备配置评价模型的目标目标函数值，从而可以确定出最优的目标配置策略。基于该目标配置策略进行多Agent的集装箱码头设备配置，既能够较好地满足自动化集装箱码头的运作需求，减少船舶的在港停留时间，也能够尽可能降低设备的使用成本，达到较好兼顾效率和成本两方面因素的效果。本申请可广泛应用于集装箱转运技术领域内。术领域内。术领域内。

【技术实现步骤摘要】
基于多Agent的集装箱码头设备配置方法及系统


[0001]本申请涉及集装箱转运
，尤其是一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法及系统。

技术介绍

[0002]作为海上运输与陆上运输的重要衔接点，集装箱码头的运作效率对发展航运业、提升港口经济有着重要的影响。由于自动化集装箱码头的应用在21世纪以来呈现出越来越广泛的趋势，故有越来越多的学者对自动化集装箱码头进行研究。在评价自动化码头运作效率的指标中，船舶在港停留时间是一个非常重要的指标，而码头中设备资源的装卸效率是决定船舶在港停留时间的重要因素。岸桥、水平运输设备和场桥在自动化集装箱码头所有的设备中最为关键，其数量配置的合理性是影响码头运作效率的主要因素。
[0003]相关技术中，存在自动化集装箱码头设备的配置优化问题。即在码头运作效率最大化的目标下，需要对码头的各种设备进行合理的配置。这样，在保证完成集装箱装卸任务的前提下，一方面，若以尽量减少船舶在港停留时间为目标，势必会增加设备的配置数量，进而增加装卸作业的成本；另一方面，若以尽量减少设备装卸作业成本为目标，势必会减少设备的配置数量，进而增加船舶在港停留的时间。而相关技术中，缺少合适的配置方法，能够兼顾上述的效率和成本因素，给出合适的设备配置结果。
[0004]综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法及系统。
[0007]为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：
[0008]一方面，本申请实施例提供了一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，所述方法包括：
[0009]获取预设的Agent种类信息；
[0010]根据所述Agent种类信息，建立各种Agent对应的Agent仿真模型和Agent之间的动态事件模型；
[0011]基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型；
[0012]获取多组配置策略；其中，每组配置策略中包括各类Agent的配置数量信息；
[0013]根据所述配置策略，通过建立的所述Agent仿真模型和所述动态事件模型进行仿真模拟，并确定各组所述配置策略基于所述设备配置评价模型确定出的目标函数值；
[0014]根据所述目标函数值的大小，从多组所述配置策略中确定目标配置策略。
[0015]另外，根据本申请上述实施例的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，还可以具有以下附加的技术特征：
[0016]进一步地，在本申请的一个实施例中，预设的Agent种类包括船舶、双小车岸桥、AGV、ARMG、集装箱、箱位、堆场、外集卡中的多种。
[0017]进一步地，在本申请的一个实施例中，所述建立各种Agent对应的Agent仿真模型，包括：
[0018]根据各种Agent对应的Agent种类，确定其状态参数和变迁参数；其中，所述状态参数和所述变迁参数包括变量和集合；
[0019]根据所述状态参数和所述变迁参数，建立Agent对应的Agent仿真模型。
[0020]进一步地，在本申请的一个实施例中，所述根据各种Agent对应的Agent种类，确定其状态参数和变迁参数，包括：
[0021]当Agent对应的Agent种类为AGV，确定所述AGV的状态类型包括初始化状态、前往目标岸桥处并获取集装箱状态、前往目标箱区的AGV交接区处状态以及离开堆场回到AGV初始点状态；
[0022]确定所述AGV在各种所述状态类型下的状态参数和变迁参数。
[0023]进一步地，在本申请的一个实施例中，所述基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型，包括：
[0024]获取预先设定的第一权重和第二权重；
[0025]根据所述第一权重和所述船舶在港停留时间，确定第一函数值；
[0026]根据所述第二权重和所述码头装卸作业成本，确定第二函数值；
[0027]将所述第一函数值和所述第二函数值的和，确定为所述设备配置评价模型的目标函数值。
[0028]进一步地，在本申请的一个实施例中，所述获取多组配置策略，包括：
[0029]根据集装箱码头的可用设备数量，生成多组配置策略。
[0030]进一步地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述目标函数值的大小，从多组所述配置策略中确定目标配置策略，包括：
[0031]将各个所述配置策略对应的所述目标函数值按照从小到大的顺序进行排序；
[0032]将所述目标函数值的大小最小的配置策略确定为目标配置策略。
[0033]另一方面，本申请实施例提供一种基于多Agent的集装箱码头设备配置系统，所述系统包括：
[0034]第一获取模块，用于获取预设的Agent种类信息；
[0035]建模模块，用于根据所述Agent种类信息，建立各种Agent对应的Agent仿真模型和Agent之间的动态事件模型；
[0036]评价模块，用于基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型；
[0037]第二获取模块，用于获取多组配置策略；其中，每组配置策略中包括各类Agent的配置数量信息；
[0038]模拟模块，用于根据所述配置策略，通过建立的所述Agent仿真模型和所述动态事件模型进行仿真模拟，并确定各组所述配置策略基于所述设备配置评价模型确定出的目标函数值；
[0039]处理模块，用于根据所述目标函数值的大小，从多组所述配置策略中确定目标配
置策略。
[0040]另一方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括：
[0041]至少一个处理器；
[0042]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0043]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法。
[0044]另一方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，上述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现上述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法。
[0045]本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：
[0046]本申请实施例公开的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，所述方法包括：获取预设的Agent种类信息；根据所述Agent种类信息，建立各种Agent对应的Agent仿真模型和Agent之间的动态事件模型；基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型；获取多组配置策略；其中，每组配置策略中包括各类Agent的配置数量信息；根据所述配置策略，通过建立的所述Agent仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设的Agent种类信息；根据所述Agent种类信息，建立各种Agent对应的Agent仿真模型和Agent之间的动态事件模型；基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型；获取多组配置策略；其中，每组配置策略中包括各类Agent的配置数量信息；根据所述配置策略，通过建立的所述Agent仿真模型和所述动态事件模型进行仿真模拟，并确定各组所述配置策略基于所述设备配置评价模型确定出的目标函数值；根据所述目标函数值的大小，从多组所述配置策略中确定目标配置策略。2.根据权利要求1所述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，其特征在于，预设的Agent种类包括船舶、双小车岸桥、AGV、ARMG、集装箱、箱位、堆场、外集卡中的多种。3.根据权利要求1所述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，其特征在于，所述建立各种Agent对应的Agent仿真模型，包括：根据各种Agent对应的Agent种类，确定其状态参数和变迁参数；其中，所述状态参数和所述变迁参数包括变量和集合；根据所述状态参数和所述变迁参数，建立Agent对应的Agent仿真模型。4.根据权利要求3所述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，其特征在于，所述根据各种Agent对应的Agent种类，确定其状态参数和变迁参数，包括：当Agent对应的Agent种类为AGV，确定所述AGV的状态类型包括初始化状态、前往目标岸桥处并获取集装箱状态、前往目标箱区的AGV交接区处状态以及离开堆场回到AGV初始点状态；确定所述AGV在各种所述状态类型下的状态参数和变迁参数。5.根据权利要求1所述的一种基于多Agent的集装箱码头设备配置方法，其特征在于，所述基于船舶在港停留时间和码头装卸作业成本，建立设备配置评价模型，包括：获取预先设定的第一权重和第二权重；根据所述第一权重和所述船舶在港停留时间，确定第一函数值；根据所述第二权重和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：初良勇，肖焕彬，闫淼，张一鸣，梁冬，高子健，丁静茹，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：