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目前,随着集装箱码头的基础建设逐渐饱和,为了优化和提高码头的作业效率和经济收益,对于考虑船舶抵港时间的泊位资源调度问题,国内外的研究学者通常使用单一固定分布参数的负指数分布描述沿海海港的集装箱船舶到港时间间隔的规律,并在此基础上进行泊位调度问题的研究。然而,由于沿江河港集装箱船舶抵港时间受昼夜、潮汐等影响更为明显,因此船舶到港时间的不均匀性也更明显。因此本文以南京港为例,采用不分时段和分时段两种统计方式,对沿江河港的集装箱船舶到港时间间隔规律进行深入研究。研究发现,不同的统计方式得到的集装箱船舶抵港时间间隔规律有显著不同,且应用于泊位调度研究中后发现不同到港时间间隔规律对船舶的总在港等待时间、单船平均等待时间、最佳经济岸线长度选择等要素有显著影响。本文的主要研究工作和成果如下:
(1) 针对集装箱船舶到港时间不均匀性的特点,本文对所获得的实际来船数据利用不分时段和分时段两种统计方式进行统计分析,结果表明两种统计方式下的船舶到港时间间隔都服从负指数分布,但是不分时段情景下的分布的期望与分时段情境下各个时段的分布期望都不同;分时段情境下的各个时段的来船数量存在明显差异,其服从的分布的期望也不同。
(2) 本文充分考虑码头泊位初始条件和各类现实约束,以船舶总在港时间最小为目标,构建了针对连续性泊位系统的数学模型,并利用遗传算法进行求解。该模型用以研究不同船舶到港时间间隔规律下的泊位调度和岸桥分配问题。利用南京港实际的船舶数据生成算例,对模型和算法进行验证,结果表明所建立的模型可以解决相关问题,算法也具有较好的适应性和有效性。
(3) 基于已构建的数学模型,并结合不分时段和分时段情境下两种不同的船舶到港时间间隔规律,本文生成多组对照算例对泊位调度和岸桥分配问题进行研究。分析讨论了两种到港时间间隔规律对船舶在港情况的不同影响,揭示了分时段研究船舶到港时间间隔规律对于泊位调度问题的重要性,并在此基础上进一步讨论了不同到港时间规律对最佳岸线长度的影响。
(1) 针对集装箱船舶到港时间不均匀性的特点,本文对所获得的实际来船数据利用不分时段和分时段两种统计方式进行统计分析,结果表明两种统计方式下的船舶到港时间间隔都服从负指数分布,但是不分时段情景下的分布的期望与分时段情境下各个时段的分布期望都不同;分时段情境下的各个时段的来船数量存在明显差异,其服从的分布的期望也不同。
(2) 本文充分考虑码头泊位初始条件和各类现实约束,以船舶总在港时间最小为目标,构建了针对连续性泊位系统的数学模型,并利用遗传算法进行求解。该模型用以研究不同船舶到港时间间隔规律下的泊位调度和岸桥分配问题。利用南京港实际的船舶数据生成算例,对模型和算法进行验证,结果表明所建立的模型可以解决相关问题,算法也具有较好的适应性和有效性。
(3) 基于已构建的数学模型,并结合不分时段和分时段情境下两种不同的船舶到港时间间隔规律,本文生成多组对照算例对泊位调度和岸桥分配问题进行研究。分析讨论了两种到港时间间隔规律对船舶在港情况的不同影响,揭示了分时段研究船舶到港时间间隔规律对于泊位调度问题的重要性,并在此基础上进一步讨论了不同到港时间规律对最佳岸线长度的影响。