集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法及系统，方法包括：采集目标时间段的船舶、集卡和堆场的信息，包括船舶计划到港时间、船舶所载集装箱数量和类型、堆场堆存状态和外集卡计划到港时间；将采集的信息输入预先构建的多目标的混合整数规划模型中，计算出最佳规划策略，包括指定时间段中所有船舶的泊位计划、集装箱批次的装卸作业计划；其中，预先建立的多目标的混合整数规划模型包括三个目标函数，分别以船舶靠泊偏离预期周转时间最短、泊位与堆场箱区之间的集装箱运输总距离最小和堆场箱区工作量不均衡最小化为目标；根据最佳规划策略执行船舶和堆场作业。本发明专利技术可以提升码头整体作业效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集装箱码头作业资源分配，尤其涉及一种基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划方法及系统。

技术介绍

1、随着全球贸易的蓬勃发展，海上运输在全球经济贸易体系中占据着举足轻重的地位，据统计，全球超过80%的货物依赖船舶运输，近年来，全球集装箱贸易量呈现持续增长态势，部分亚洲港口甚至出现了严重的拥堵情况。在这样的背景下，提高集装箱码头作业效率成为了行业发展的关键需求，而集装箱码头作业效率在很大程度上取决于集装箱作业的顺畅程度以及码头资源的有效利用情况。其中，泊位与堆场作为码头最为关键且有限的资源，其合理分配对于整个码头作业的高效运行具有决定性意义。

2、目前，大多数港口普遍采用寄售策略来进行堆场箱区的管理，即将箱区分成若干个子区块，每个子区块拥有固定数量的连续贝位，然后将集装箱存储到这些子区块中。然而，由于集装箱的到港和离港时间具有不确定性，在某些特定时间段内，可能会出现某些箱区工作量负载或过度拥挤；而其他箱区则长时间处于空闲状态。这种不均衡的工作量分配无法实现资源的优化配置，严重制约了码头整体作业效率的提升。

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【技术保护点】

1.一种基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，步骤S1中具体将同一船舶或集卡上的集装箱根据目的地的去向分为多个批次，再将同一目的地的批次组成一个集装箱集群，且采用整数编码方案将集装箱集群分配给箱区模板，再将箱区模板分配给具体的堆场箱区；船舶或者集卡本身作为目的地。

3.根据权利要求1所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，在求解多目标的混合整数规划模型时，具体基于模糊关联熵的适应度评价机制FCE...

【技术特征摘要】

1.一种基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，步骤s1中具体将同一船舶或集卡上的集装箱根据目的地的去向分为多个批次，再将同一目的地的批次组成一个集装箱集群，且采用整数编码方案将集装箱集群分配给箱区模板，再将箱区模板分配给具体的堆场箱区；船舶或者集卡本身作为目的地。

3.根据权利要求1所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，在求解多目标的混合整数规划模型时，具体基于模糊关联熵的适应度评价机制fce-fem筛选最优解。

4.根据权利要求3所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，在基于模糊关联熵的适应度评价机制fce-fem筛选最优解的过程中，通过改进的禁忌搜索策略提升全局搜索能力，具体基于禁忌搜索和多邻域搜索结构，通过设计多种邻域移动规则来增加邻域解集，并对变异后的邻域解集进行重新优化。

5.根据权利要求4所述的基于集群策略的集装箱港口泊位和堆场分配联合规划作业方法，其特征在于，多种邻域移动规则包括exchange规则、fragment insert规则和intermingle swap规则，其中exchange规则为随机选择两个集装箱的箱位，交换两个箱区的基因；fragment insert 规则为先随机选择两个集装箱的箱位，去除这两个箱位编号之间的基因，然后在剩余染色体中随机选择一个位置，将去除的基因插入该位置；intermingle swap规则为随机产生若干个集装箱的箱区位置，打乱对应船舶位置上的基因顺序。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳伟，唐梦宇，任孟奇，田宇，钮为轩，严俊伟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：