文献综述
物流管理
港口集装箱装卸流程优化研究
从世界范围来看,各大型集装箱港口都对码头的硬件设施进行不断地创新改造,同时致力于提高码头管理水平和科学决策水平以最大限度提高码头效率。如果说装卸工艺现代化是港口现代化的关健,那么科学的决策和流程控制是提高劳动生产率的杠杆,是港口扩大再生产的另一个主要手段。北仑作为宁波的集装箱主战场,随着集装箱吞吐量不断增加的情况下,装卸桥,堆场机械在不断适应飞速发展的要求,从早期的北仑一期二期港到现在的五期港,硬件的更新一直做到了国内的先进行列,如要在控制成本的情况下适当的增加装卸效率,就要可以在装卸流程、装卸方法上下功夫。 1 国内外研究现状 1.1 国外研究现状
Daganzo(1989)年提出首先研究了在静态与动态条件下针对多集装箱船的岸桥调度问题。他将每艘集装箱船划分成一系列货位,规定一台岸边吊桥同时只在一个货位上工作,但是可以在不同货位之间移动并进行作业。一艘集装箱船必须要等到所有货位上的集装箱均被被处理后才能离港。他研究的目标函数是最小化延迟成本。
Peterkofskyetal (1990)在Daganzo(1959)所提模型的基础上,针对多艘船作业的情况,以船离港时间及最小延误惩罚最小化为目标,进一步发展模型,将作业中的桥吊视为平行作业的同种机械,采用分支定界法求解。
Kim 和 Park (2004)年研究了在不考虑位置约束条件下的静态岸桥调度问题他们的目标是最小化 make span 和总处理时间的加权和,并在提出一种 GRASP 算法(贪婪随机自适应搜索算法)来解决此问题。
Ebru K.Bish(2003)提出了泊位有限个装卸桥限制条件下的装卸桥调度问题,建立了多目标规划模型。
Imai(2003)建立了泊位分配与装卸桥调度模型,设计了基于遗传算法的求解方法。
Avriel(1993)以最小化吊箱作业的数量为目标,不考虑稳定性目标的前提下,为每一个bay建立线性模型
Tabernacle(1995)将学习理论应用到岸桥分析中以提高岸桥对时间的效率。 Wilson0等(1999)将分支定界法与Tabu搜索法相结合,以在合理的计算时间内得到一个较好的配舱方案。
J.Bose等(2000)针对岸边有缓冲区的港口,建立了仿真模型,以岸桥作业的等待时间最短为目标,在给定各船集装箱装卸顺序的假设下,确定如何为各岸桥配备在缓冲区的跨运车,以及各跨运车应以何顺序操作具体的集装箱。(1)关于物流配送模式的研究 1.2 国内研究现状
缪立新(2004)年通过研究集装箱装船顺序模型提出运用遗传算法最小化码头的倒箱操作,并通过正交因子检验探讨了算法参数的显著性和交互效应从而大大缩短了算法的运算时间。
曾庆成和高宇(2006)考虑了岸桥调度中存在的各种约束条件以及特点,建立了混合整数规划模型,并遗传算法的基础上采用随机贪婪适应性搜索方法进行改进,提高了模型求解速度。
王辉球(2006)考虑了集装箱岸桥碰撞约束,同样证明了集装箱调度问题是 NP 完全问题,并且开发了一个遗传算法来求得近似解。
吴崛(1999)从宏观上阐述了集装箱码头作业整体优化的组成部分、优化步骤以及各步骤相关注意点,并对未来计算机技术的使用提出设想。
张莉,霍佳震(2007)系统定性介绍了集装箱码头运营优化的组成与概念,分析总结国内外各领域码头运营优化的研究概况,并说明仿真系统在我国部分部分运营优化中的融入使用。
韩要稳、朱晓宁、闰振英(2007)对集装箱码头的各环节协调特性进行了定性地宏观论述,运用物流理念,提高码头运作的整体经济型和效率。
张婕姝(2005)、张海霖(2006)分对集装箱码头调度问题的研究中,大多数采用系统仿真的手段对码头装卸设备的配置和调度策略进行优化。
周鹏飞等(2008)就集装箱码头调度中存在的不确定性建立了泊位-岸桥分配模型并且设计了遗传算法加以优化,但并未考虑码头装卸系统调度的后续阶
1
段,如集卡和场吊等。
曾庆成等(2007)将集装箱码头调度问题划分为装卸桥和集卡两个层次,建立了对应的双层数学模型并设计了遗传算法对该模型依次进行求解,证明算法在减少岸桥和集卡的空载时间(设备调整时间)上比较有效。
韩晓龙(2005)同时考虑装卸桥调度与泊位分配问题,并设计了启发式回溯算法。
1.3 国内外关于集装箱装卸的研究
截至目前为止,国内外对于集装箱码头装卸系统的调度决策优化的研究已经取得了丰富的成果,但是多数研究都是围绕装卸系统中的一个阶段设各的作业优化问题而展开的。如Ebru K.Bish(2003)提出了泊位有限个装卸桥限制条件下的装卸桥调度问题,就是对岸边装卸桥的配置优化;曾庆成等(2007)将集装箱码头调度问题划分为装卸桥和集卡两个层次,其中主要讲解了集卡部分的调度和优化;还有一些专家是对场地的吊车配置进行优化,建立模型,数据分析。
从实质上来看,集装箱装卸的优化其实就是对集装箱流程的一个优化,所以我认为针对码头装卸三阶段设备(岸边吊桥、集装箱卡车和场地吊车)的配置和作业计划上进行研究,能有效的改善集装箱流程的作业效率。
参考文献
[01] 缪立新.集装箱装船顺序优化模型及算法研究[C]. 第三节中国物流学术年会论文集,2004.
[02] 曾庆成, 高宇.集装箱码头装卸桥调度优化模型与算法[J], 计算机工程与应用,2006. [03] 王辉球.集装箱岸吊的调度模型和算法研究[D].北京:清华大学硕士学位论文,2006. [04] 吴崛.集装箱码头作业的整体优化[J].集装箱化,1999.
[05] 张莉,霍佳震.集装箱码头运营优化研究[J].交通与计算机,2007.
[06] 韩要稳,朱晓宁,闰振英.集装箱码头作业环节协调调度研究.物流科技[J].2007 [07] 张婕姝.港口生产调度仿真模型[J]..上海:上海海事大学学报. 2005.
[08] 张海霖,江志斌,许泓.集装箱港口集疏运调度系统作业模式的仿真分析 [J].上海交通大学学报. 2006.
[09] 周鹏飞,康海贵.面向随机环境的集装箱码头泊位-岸桥分配方法 [J].系统工程理论与实践.2008
2