[發明專利]集裝箱碼頭拖車全場智能化調度方法

無效

• 申請號: 200810216914.6
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN101727616A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 陸旻;張曉萍;陶經輝;劉會強;鄭愛靜
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G06Q10/00
• 分類號: G06Q10/00;G06N3/12
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 王鎖林

技術領域

本發明涉及利用計算機進行集裝箱碼頭拖車全場智能化作業調度。

背景技術

在我國，對于港口內部車輛運輸的研究少，僅有個別院校曾經做過類似的研究。總結目前國內外研究的成果，存在三個主要問題：

1、大多對港口運輸問題進行了各種假設以使問題得到簡化。諸如：岸吊等待時間為0，岸吊裝卸操作時間為常數，忽略交通網絡堵塞的因素等等。但是，在實際中，這些因素對問題結果的影響并不小。因此上述研究的成果很難應用到實際中。

2、缺乏對全場調度的研究。現在對車輛運輸的研究所建立的模型，大多是單一岸吊作業的情形。少數文獻考慮了多岸吊的模型的求解，但是這些問題都被證明為NP-hard問題很難在多項式問題中求解，只能使用一些啟發式算法進行求較優的求解。全場調度問題由于其規模太大，很難找到一個高效的算法得到問題的最優解。現在面臨全場調度問題時，只能依賴員工的經驗和策略。

3、所建模型和算法較為復雜，計算量太大，實用性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種集裝箱碼頭拖車全場智能化調度方法，該方法能夠自我調整和優化，計算量小，適用性強。

為達上述目的，本發明集裝箱碼頭拖車全場智能化調度方法，包括以下步驟：

1)運行調度方案制定模塊，制定優化的拖車調度方案，包括：

1.1)根據裝卸船任務、港口地理信息、岸吊基本操作時間的移動速度、場吊基本操作時間和移動速度、拖車基本移動速度、使用的拖車數量及位置用模糊匹配算法制定多種拖車調度方案；

1.2)以所述多種拖車調度方案為初始群體，以在最短時間內完成任務為主要目標、車輛總行駛距離最短為次要目標，用遺傳算法得到一個優化的拖車調度方案；

2)判斷所述優化的拖車調度方案是否能在客戶要求時間內完成裝卸，若不能，則調整用于執行裝卸任務的拖車數，轉去執行步驟1)；若能，則將該優化的拖車調度方案傳輸給港口管理系統的拖車調度模塊，控制相應的拖車執行裝卸任務；

3)運行動態調整模塊，根據反饋的裝卸信息調整調度方案，包括：

3.1)采集模塊實時采集裝卸信息；

3.2)比較實際裝卸進度與調度方案的理想進度之間的差距是否大于設定值，若大于設定值，則以裝卸任務未完成的部分作為新的裝卸任務，轉去執行步驟1)；若不大于設定值則執行步驟3.3)；

3.3)判斷整個調度方案是否執行完，若是則結束，否則轉去執行步驟3.1)。

本發明采用動態與靜態結合的方法來實現集裝箱碼頭拖車全場智能化調度。與只用靜態算法進行調度的方法相比，本發明具有自我調整的特性，能夠使調度計劃變得更優；與只用動態算法進行調度的方法相比，本發明的基礎更“牢固”，更容易尋覓到較優的算法。

本發明在研究中比較真實的考慮了港口各種復雜情況，使模型與實際更為接近。而且其模型的運算量小，保證了較強的實用性。

附圖說明

圖1為本發明中用模糊匹配算法制定拖車調度方案的流程圖；

圖2為本發明中用遺傳算法制定優化的拖車調度方案的流程圖。

具體實施方式

本集裝箱碼頭拖車全場智能化調度方法采用動態與靜態結合的方法，具體包括以下步驟：

1)運行調度方案制定模塊，制定優化的拖車調度方案，包括：

1.1)根據裝卸船任務、港口地理信息、岸吊基本操作時間和移動速度、場吊基本操作時間和移動速度、拖車的基本移動速度、使用的拖車數量及位置用模糊匹配算法制定多種拖車調度方案；

1.2)以所述多種拖車調度方案為初始群體，以在最短時間內完成任務為主要目標、車輛總行駛距離最短為次要目標，用遺傳算法得到一個優化的拖車調度方案；

2)判斷所述優化的拖車調度方案是否能在客戶要求時間內完成裝卸，若不能，則調整用于執行裝卸任務的拖車數，轉去執行步驟1)；若能，則將該優化的拖車調度方案傳輸給港口管理系統的拖車調度模塊，控制相應的拖車執行裝卸任務；

3)運行動態調整模塊，根據反饋的裝卸信息調整調度方案，包括：

3.1)采集模塊實時采集裝卸信息；

3.2)比較實際裝卸進度與調度方案的理想進度之間的差距是否大于設定值，大于設定值，則以裝卸任務未完成的部分作為新的裝卸任務，轉去執行步驟1)；若不大于設定值則執行步驟3.3)；

3.3)判斷整個調度方案是否執行完，若是則結束，否則轉去執行步驟3.1)。