港口集装箱装卸流程优化研究[开题报告].doc

1、0 毕业论文 （ 设计 ） 开题报告 物流管理 港口集装箱装卸流程优化研究 一、立论依据 1.研究意义、预期目标 （ 1）研究意义 随着国际之间贸易日益活跃，国际标准化的集装箱作为一种安全、低成本和高效的运输载体，已经成为世界范围内主要的物流运输手段。与之相适应，集装箱港口也迫切需要提高改善其集装箱作业能力和流程以形成流畅的集装箱进出港运输循环。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。而码头的运作效率很大程度上取决于码头装卸 和运输系统的作业效率。对集装箱码头装卸设备调度进行优化，从而缩短对船作业时间

2、，一方面可以减少集装箱船舶的滞港时间，提高码头的作业效率和竞争力，另一方面可以提高集装箱船舶的周转率，有助于船公司降低运营成本。因而良好的调度优化改善对集装箱码头而言至关重要。 （ 2）预期目标 装卸工艺现代化是港口现代化的关健，是提高劳动生产率的杠杆，是港 口扩大再生产的主要手段，在国内对装卸流程的改进大多依靠决策者的自身经验，这样缺少科学计划，有时会影响港口装卸的装卸效率，因此本文结合宁波北仑港的实际情况，借肋于现代化的管理理论和 方法，经过定性和定量 分析，对装卸流程优化作出正确的选择。 2.国内外研究现状 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

3、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1 度问题他们的目标是最小化 make span 和总

4、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.Bo

5、se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。 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

6、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

7、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。 2 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。 3.参考文献 01 缪立新 集装箱装船顺序优化 模型及算法研究 C. 第三节

8、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

9、 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 10 曾庆成 , 杨忠振 集装箱码头作业调度双层规划模型及求解算法 J.哈尔滨工程大学学报 . 2007 11 韩晓龙 集装箱装卸港口资源配置研究 D 上海 ： 上海海事大学， 2005 12 韩辉 宁波北仑五期集装箱码头装卸工艺及设备配置的研究 D上海：上海海事大学， 2006 13Daganzo, C.F. The crane scheduling problem. Transportation Research Part B,1989 14Peter

10、kofsky R. L, Daganzo C. R A branch and bound solution method for the cranescheduling problem J. Transportation Research B,1990 15 Kim, K.H., Park, Y.M. A crane scheduling method for port container terminals.European Journal of Operation Research, 2004 3 16Bish Ebru K. A multiple-crane-constrained se

11、heduling Problem in a containerterminal. European Journal of Operational Researeh ,2003 17Nishimura E,Papadiinitriou S. Berth allocation with serw ce priority.Transportation Research-B, 2003 18Avriel M., Penn M. Exact and approximate solutions of the container ship stowage problemJ. Computers&indust

12、rial Engineering, 1993 19Tabernacle. A study of the changes in performance of quayside containerMaritime Policy and Management,1995 20 Wilson LD., Roach P.A. Principles of combinatorial optimization applied to containershipstowage planning J. Journal of Heuristics, 1999 21Torsten Refiners, Dirk Stee

13、nken,Stefan Vob. Vehicle Dispatching at Seaport,2000 二、研究方案 1.主要研究内容（或预期章节安排） 1 概述 1.1 论文选题背景和意义 1.2 文献综述 2 宁波北仑港基本情况 3 集装箱码头岸边吊桥装卸优化问题 3.1 岸边吊桥发展概况 3.2 影响岸边吊桥装卸效率的因素 3.3 宁波北仑港岸边吊桥配置存在的问题 3.4 小结 4 集装箱 堆场配置问题 4.1 集装箱堆场机械概况 4.2 集装箱堆场功能 4.3 集装箱堆场路线设计与优化 4.4 宁波北仑港集装箱堆场存在的问题 4.5 小结 5 集装箱装卸循环流程优化 6 全文总结与研

14、究展望 6.1 全文总结 6.2 研究展望 2.实施方案和进度计划 4 第 6学期第 19-20周至第 7学期第 1-5周：在指导教师的指导下，广泛搜集、研究相关文献资料，完成毕业论文选题。 第 7学期第 6-12周：在导师的指导下，完成外文翻译、文献综述和开题报告撰写；参加开题答辩，进一步论证选题价值、确立主要研究 内容，论证研究方案的合理性和可行性。 第 7学期第 13-14周：撰写论文详细提纲，交给导师批阅，反复修改，保证论文结构的合理性。 第 7学期第 15-20周：开始写作毕业论文，完成初稿。 第 7学期寒假：结合毕业论文选题开展调查研究。 第 8学期第 1-2周：在导师的指导下进一步写作、完善毕业论文。 第 8学期第 3-6周：在导师的指导下，充分利用毕业实习的机会，结合毕业论文内容开展进一步的调查研究，完成论文。第 8学期第 7周：在导师的指导下，进一步修改、完善毕业论文；定稿并上交。 第 8学期第 9-11周：参加毕业论文答 辩。