自动化码头岸桥资源策划决策方法、终端以及介质技术

本发明专利技术提供一种自动化码头岸桥资源策划决策方法、终端以及介质，所述方法包括：获取船舶业务数据；计算船图干路图、并将所述船图干路图转换成时间；将配置周期分割为多个时间集合，形成多个决策时刻；基于所述船舶业务数据、岸桥作业约束条件以及船舶作业时间范围约束条件控制码头内岸桥和各决策时刻的组合；基于以岸桥利用率最大和成本最小目标函数获取将码头内岸桥按不同组合在不同决策时刻分配给待作业船舶的最优解。本发明专利技术能够在自动化集装箱码头自动进行岸桥资源策划决策分配，能够自动计算出岸桥分配的结果，可以为指导现场作业提供参考，有效解决现有技术中无法有效对自动化码头岸桥资源策划分配的技术问题。化码头岸桥资源策划分配的技术问题。化码头岸桥资源策划分配的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
自动化码头岸桥资源策划决策方法、终端以及介质


[0001]本专利技术涉及自动化码头
，特别是涉及岸桥资源控制
，具体为一种自动化码头岸桥资源策划决策方法、终端以及介质。

技术介绍

[0002]在码头中，自动化码头岸桥资源策划分配是由船舶计划根据人为的经验判断来制作的，计划人员需要掌握以下几点资料：
[0003](1)掌握和了解上昼夜船舶作业进度以及岸桥完好情况；
[0004](2)根据船公司及船舶代理的相关信息，掌握船舶有关资料，包括船舶吃水、到港动态、进口箱量、出口预配箱量和船图、进出口大件、危险品等资料、船期及船舶变更通知、修船要求、船舶靠泊方向等；
[0005](3)掌握本码头潮汛信息和气候状况；
[0006](4)根据机械出勤情况的资料，与码头工程技术部门联系，协调码头设施设备修理、维保计划；
[0007](5)掌握支线船舶的每日到港动态。
[0008]船舶计划员根据上述信息和月度计划表制定船舶靠离泊计划，最后再根据码头综合作业能力和拥有的机械、人力资源来人工编制岸桥资源策划分配表。现有自动化码头岸桥资源策划分配存在数据来源多，工作量大，制作时间短，人工难以精确计算，造成现场实际作业和计划给出的岸桥资源策划分配相差较大的问题。
[0009]目前业内克服上述现有技术问题的一种方案是将码头内岸桥按不同组合在不同时间段分配给待作业船舶，对于规模较小的组合优化问题可以通过穷举的方法进行求解，但在码头岸桥策划问题中，可行解的整数组合集较多，穷举遍历方法在时间性能上不可行。

技术实现思路

[0010]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种自动化码头岸桥资源策划决策方法、终端以及介质，用于解决现有技术中无法有效对自动化码头岸桥资源策划分配的技术问题。
[0011]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种自动化码头岸桥资源策划决策方法包括：获取船舶业务数据；计算船图干路图、并将所述船图干路图转换成时间；将配置周期分割为多个时间集合，形成多个决策时刻；基于所述船舶业务数据、岸桥作业约束条件以及船舶作业时间范围约束条件控制码头内岸桥和各决策时刻的组合；基于以岸桥利用率最大和成本最小目标函数获取将码头内岸桥按不同组合在不同决策时刻分配给待作业船舶的最优解。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述目标函数为：其中：F为目标函数；F1为岸桥利用率；F2为计划周期内岸桥资源策划成本；F
1min
为F1的最小
值，F
2min
为F2的最小值，F
1max
为F1最大值，F
2max
为F2的最大值，ω1和ω2为正实数，满足ω1+ω2＝1，本模型取ω1＝ω2＝0.5，即在算法决策时，岸桥利用率最高与作业成本最小评价指标所占相同比重。
[0013]于本专利技术的一实施例中，所述基于所述船舶业务数据、岸桥作业约束条件以及船舶作业时间范围约束条件控制码头内岸桥和各决策时刻的组合包括：在当前决策时刻位于配置周期时，分配船舶；基于所述船舶业务数据计算所述船舶作业剩余量；基于所述船舶作业剩余量确定岸桥资源策划数量和船舶倍位在泊位位置；基于所述岸桥作业约束条件、所述岸桥资源策划数量和所述船舶倍位所在泊位位置产生岸桥可用的组合分支。
[0014]于本专利技术的一实施例中，所述岸桥作业约束条件为同一时刻每个船舶所分配的岸桥满足线序性：其中：i表示第i个桥吊；n表示桥吊数量；j表示第j个船舶；t表示配置周期内的某一时刻，0≤t≤T；s
jit
表示船舶s
j
在t时刻岸桥c
i
作业的选择情况，若船舶s
j
在t时刻选中岸桥c
i
作业，则s
jit
为1，否则为0；s
j(i
‑
1)t
+s
j(i+1)t
表示船舶选中间隔桥吊作业的情况。
[0015]于本专利技术的一实施例中，所述分配船舶包括：基于船期完工时间排序确定船舶优先级，并基于所述船舶优先级分配船舶。
[0016]于本专利技术的一实施例中，所述基于所述船舶业务数据计算所述船舶作业剩余量包括：获取船舶干路图信息；聚类分析各种箱型集装箱在倍位上的作业时间；基于所述船舶干路图信息和各种箱型集装箱在倍位上的作业时间，计算船舶倍位的作业时间；基于所述船舶倍位的作业时间，减去已经分配的倍位作业时间，计算各个倍位的船舶作业剩余量。
[0017]于本专利技术的一实施例中，所述船舶干路图信息的获取方式包括：基于所述船舶业务数据解析船舶箱量数据，获取船舶干路图信息，并在没有船舶干路图信息时，基于船舶倍位结构、所述船舶业务数据以及所述船舶箱量数据生成所述船舶干路图信息；其中，所述基于船舶倍位结构、所述船舶业务数据以及所述船舶箱量数据生成所述船舶干路图信息包括：基于所述船舶业务数据获取船舶的航次历史数据，并基于所述船舶的航次历史数据累加船舶箱量数据；聚类分析各种箱型集装箱在倍位的比率；基于累加的船舶箱量数据和所述各种箱型集装箱在倍位的比率计算倍位各种类型箱量的比率；基于所述船舶倍位结构和所述倍位各种类型箱量的比率生成所述船舶干路图信息。
[0018]于本专利技术的一实施例中，所述确定岸桥资源策划数量即根据船舶剩余量确定最少需要桥机数目；所述根据船舶剩余量确定最少需要桥机数目包括：获取船舶的船舶作业开始时间、结束时间和当前时间；根据船舶干路图信息，获取船舶作业量信息；聚类分析各种箱型集装箱在倍位的作业时间；基于船舶结束时间、当前时间、船舶作业量信息、以及各种箱型集装箱在倍位的作业时间确定船舶剩余作业时间，其中，船舶剩余作业时间为将船舶所有倍位剩余的作业时间进行累加转为单个桥机作业所需要的完工时间；当前时刻所需桥最少机数目为船舶剩余作业时间/(船舶结束时间
‑
当前时间)。
[0019]于本专利技术的一实施例中，确定船舶倍位在泊位位置包括：获取船舶的靠泊起始和结束尺码位置；获取船舶结构倍位的位置；计算出船舶倍位在码头岸线上的位置，船舶倍位在泊位位置为靠泊起始位置+倍位位置。
[0020]于本专利技术的一实施例中，所述基于所述岸桥作业约束条件、所述岸桥资源策划数量和所述船舶倍位在泊位位置产生岸桥可用的组合分支包括：对于全部桥机序列[1,2,
3,
…
,n]，假设当前时刻所需桥机数目为m，按序产生n
‑
m个连续的桥机序列；基于岸桥维修计划，筛选掉每个序列中已被占用的岸桥；基于驳船岸桥计划，筛选掉每个序列中已被占用的岸桥；基于岸桥物理移动计划，筛选掉每个序列中已被占用的岸桥；基于已分配给船舶的岸桥，筛选掉每个序列中已被占用的岸桥。
[0021]于本专利技术的一实施例中，所述时间约束条件为所有船舶在配置周期内作业完毕，所述时间约束条件为：其中：T表示配置周期；i表示第i个桥吊；n表示桥吊的总数；j表示第j个船舶；m表示船舶总数；t表示配置周本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：包括：获取船舶业务数据；计算船图干路图，并将所述船图干路图转换成时间；将配置周期分割为多个时间集合，形成多个决策时刻；基于所述船舶业务数据、岸桥作业约束条件以及船舶作业时间范围约束条件控制码头内岸桥和各决策时刻的组合；基于以岸桥利用率最大和成本最小目标函数获取将码头内岸桥按不同组合在不同决策时刻分配给待作业船舶的最优解。2.根据权利要求1所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述目标函数为：其中：F为目标函数；F1为岸桥利用率；F2为计划周期内岸桥资源策划成本；F
1min
为F1的最小值，F
2min
为F2的最小值，F
1max
为F1最大值，F
2max
为F2的最大值，ω1和ω2为正实数，满足ω1+ω2＝1，本模型取ω1＝ω2＝0.5，即在算法决策时，岸桥利用率最高与作业成本最小评价指标所占相同比重。3.根据权利要求1所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述基于所述船舶业务数据、岸桥作业约束条件以及船舶作业时间范围约束条件控制码头内岸桥和各决策时刻的组合包括：在当前决策时刻位于配置周期时，分配船舶；基于所述船舶业务数据计算所述船舶作业剩余量；基于所述船舶作业剩余量确定岸桥资源策划数量和船舶倍位在泊位位置；基于所述岸桥作业约束条件、所述岸桥资源策划数量和所述船舶倍位所在泊位位置产生岸桥可用的组合分支。4.根据权利要求3所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述岸桥作业约束条件为同一时刻每个船舶所分配的岸桥满足线序性：其中：i表示第i个桥吊；n表示桥吊数量；j表示第j个船舶；t表示配置周期内的某一时刻，0≤t≤T；s
jit
表示船舶s
j
在t时刻岸桥c
i
作业的选择情况，若船舶s
j
在t时刻选中岸桥c
i
作业，则s
jit
为1，否则为0；s
j(i
‑
1)t
+s
j(i+1)t
表示船舶选中间隔桥吊作业的情况。5.根据权利要求3所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述分配船舶包括：基于船期完工时间排序确定船舶优先级，并基于所述船舶优先级分配船舶。6.根据权利要求3所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述基于所述船舶业务数据计算所述船舶作业剩余量包括：获取船舶干路图信息；聚类分析各种箱型集装箱在倍位上的作业时间；基于所述船舶干路图信息和各种箱型集装箱在倍位上的作业时间，计算船舶倍位的作
业时间；基于所述船舶倍位的作业时间，减去已经分配的倍位作业时间，计算各个倍位的船舶作业剩余量。7.根据权利要求6所述的自动化码头岸桥资源策划决策方法，其特征在于：所述船舶干路图信息的获取方式包括：基于所述船舶业务数据解析船舶箱量数据，获取船舶干路图信息，并在没有船舶干路图信息时，基于船舶倍位结构、所述船舶业务数据以及所述船舶箱量数据生成所述船舶干路图信息；其中，所述基于船舶倍位结构、所述船舶业务数据以及所述船舶箱量数据生成所述船舶干路图信息包括：基于所述船舶业务数据获取船舶的航次历史数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：方怀瑾，黄桁，黄秀松，丁益华，肖义勇，凌强，郑重，
申请(专利权)人：上海国际港务集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：