【摘 要】
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集装箱吞吐量的增长对集装箱码头作业效率提出了更高的要求。作为集装箱堆场上重要作业设备,场桥往往成为堆场作业瓶颈环节。现有场桥调度研究中,场桥提箱作业时间被看做固定值,而实际作业过程中,提箱作业时间是随目标箱位置和阻碍箱数量动态变化的。该动态过程会影响场桥作业完成时间,及场桥与外集卡的任务衔接时间。综上,本文研究考虑动态提箱的场桥与外集卡协同调度,旨在提高场桥提箱完成时间求解准确度,从而最小化场桥提
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（面向突发事件的集装箱码头资源自适应重构问题研究（项目编号:71672137））； 十三五国家重点研发计划项目子课题（多机群组式协同作业最优控制成套技术项目实施方案（项目编号:41161421））；
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集装箱吞吐量的增长对集装箱码头作业效率提出了更高的要求。作为集装箱堆场上重要作业设备,场桥往往成为堆场作业瓶颈环节。现有场桥调度研究中,场桥提箱作业时间被看做固定值,而实际作业过程中,提箱作业时间是随目标箱位置和阻碍箱数量动态变化的。该动态过程会影响场桥作业完成时间,及场桥与外集卡的任务衔接时间。综上,本文研究考虑动态提箱的场桥与外集卡协同调度,旨在提高场桥提箱完成时间求解准确度,从而最小化场桥提箱作业完成时间成本及场桥与外集卡的相互等待时间成本之和。主要研究内容包括以下四个方面:（1）场桥与外集卡作业过程研究介绍堆场主要作业设备及作业过程,分析场桥与外集卡作业关联性;阐述场桥作业规则和影响场桥调度的因素;对场桥提箱作业过程中的翻箱作业进行分析,为建立考虑动态提箱的场桥与外集卡协同调度研究数学模型做铺垫。（2）建立考虑动态提箱的场桥与外集卡协同调度数学模型针对场桥动态提箱作业过程,及为了突出显示多场桥作业约束的作用,分别建立单场桥与外集卡协同调度模型和多场桥与外集卡协同调度模型。（3）混合遗传灰狼算法设计采用遗传算法与灰狼算法融合的混合遗传灰狼算法求解模型。遗传算法的种群生成机制降低了灰狼算法种群生成的随机性,进化算子提高了狼群多样性。灰狼算法结构简洁,改进了遗传算法参数较多、编码和解码复杂的问题,其等级制度和狩猎机制提高了算法收敛速度,为算法全局寻优奠定了基础。（4）数值实验为了验证混合遗传灰狼算法在调度研究中的适用性,把混合遗传灰狼算法应用到场桥与外集卡协同调度模型求解,数值实验表明了混合遗传灰狼算法寻优能力和稳定性更强且考虑场桥动态提箱作业比固定提箱作业时间节省了场桥作业时间成本及场桥与外集卡相互等待时间成本。
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