[發(fā)明專利]一種自動(dòng)化碼頭的橋吊計(jì)劃調(diào)度方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910053276.5
• 申請(qǐng)日: 2009-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN101930556A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/00
• 分類號(hào): G06Q10/00;G06Q50/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰;陸嘉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)化碼頭領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化碼頭計(jì)劃作業(yè)的橋吊計(jì)劃調(diào)度方法。

背景技術(shù)

由于經(jīng)濟(jì)全球化以及國際貿(mào)易的日益密切，集裝箱碼頭的吞吐量在日益增大，客戶對(duì)于服務(wù)的要求也在日益提高。在這樣的背景下，能否在相同的時(shí)間內(nèi)完成更多的船舶裝卸并準(zhǔn)時(shí)地把貨物送到客戶手中成為現(xiàn)今國際集裝箱碼頭的一個(gè)需求現(xiàn)狀。當(dāng)然，從硬件方面，碼頭可以選擇擴(kuò)建泊位跟投入先進(jìn)設(shè)備來達(dá)到這個(gè)目的，但是需要的時(shí)間和投資是一個(gè)巨大的難題，而且對(duì)于一些小的國家來說土地的利用問題是一個(gè)最大的限制條件。然而，從軟性方面，碼頭可以選擇優(yōu)化流程來輕松地達(dá)到這個(gè)目的，自動(dòng)化操作和技術(shù)優(yōu)化既節(jié)約了土地，時(shí)間和資金，還減少了人力成本，對(duì)于碼頭來說是最優(yōu)的選擇。

集裝箱碼頭系統(tǒng)分為計(jì)劃和控制兩個(gè)系統(tǒng)，計(jì)劃系統(tǒng)的作用是對(duì)碼頭內(nèi)部的各種作業(yè)進(jìn)行計(jì)劃管理，從而實(shí)現(xiàn)有效地控制和設(shè)備調(diào)度。如果計(jì)劃不夠合理，控制系統(tǒng)就不能完成計(jì)劃的安排，將直接影響到碼頭的作業(yè)效率跟服務(wù)水平。因此，制定有效的計(jì)劃對(duì)于碼頭的日常運(yùn)營是至關(guān)重要的。

以往的自動(dòng)化碼頭系統(tǒng)僅僅在功能上實(shí)現(xiàn)了碼頭的作業(yè)流程，而在系統(tǒng)優(yōu)化方面缺乏進(jìn)展。然而，橋吊計(jì)劃是碼頭計(jì)劃系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是連接計(jì)劃系統(tǒng)跟控制系統(tǒng)的橋梁。同時(shí)，橋吊的工作效率也是衡量碼頭作業(yè)效率的一個(gè)重要指標(biāo)。如果流程得不到優(yōu)化，沒有一個(gè)好的調(diào)度計(jì)劃，橋吊的工作效率不會(huì)得到提高。如何能保證橋吊的連續(xù)工作，減少因其他橋吊的妨礙造成的時(shí)間空閑以及如何能均衡各橋吊的工作量，最小化船舶的裝卸時(shí)間成為目前自動(dòng)化碼頭系統(tǒng)中亟待解決一個(gè)重要難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種自動(dòng)化碼頭的橋吊計(jì)劃的調(diào)度方法，該方法可以優(yōu)化自動(dòng)化碼頭裝卸流程，縮短碼頭裝卸時(shí)間。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種自動(dòng)化碼頭橋吊的計(jì)劃調(diào)度方法，包括以下步驟：

a.根據(jù)船圖和裝卸配載圖生成任務(wù)簇，所述任務(wù)簇包含具有相同屬性的箱子；

b.根據(jù)橋吊的裝卸箱量和橋吊的限制條件得到橋吊的初始位置和作業(yè)范圍；

c.通過一種或多種篩選條件將任務(wù)安排給橋吊，得到初始任務(wù)序列。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟a中的任務(wù)簇是由用戶自行定義，或者是根據(jù)預(yù)定的規(guī)則自動(dòng)生成。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述方法是根據(jù)箱子的第一屬性生成任務(wù)簇，所述第一屬性包括裝卸工作類型、甲板位置或大小及其組合。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述方法還包括根據(jù)箱子的第二屬性將任務(wù)簇分為任務(wù)組，所述第二屬性包括箱子的目的港或類型及其組合。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟b中，根據(jù)箱子的數(shù)量來分配橋吊的裝卸箱量，如果工作模式為先卸后裝，則所述裝卸箱量為卸箱數(shù)量；如果工作模式為裝卸同時(shí)，則所述裝卸箱量為裝箱量、卸箱量之和。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述橋吊的限制條件包括電纜長度和/或可用時(shí)間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述步驟c中任務(wù)安排給橋吊的步驟包括：

從總?cè)蝿?wù)集中篩選出符合篩選條件的候選任務(wù)集；

從候選任務(wù)集中對(duì)各任務(wù)進(jìn)行比較得到目標(biāo)任務(wù)安排給橋吊；以及

最后再根據(jù)目標(biāo)任務(wù)內(nèi)的任務(wù)組安排箱子到堆場(chǎng)并更新任務(wù)完成時(shí)間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟c中通過比較每個(gè)橋吊所安排的任務(wù)數(shù)來動(dòng)態(tài)分配任務(wù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，根據(jù)任務(wù)組的類型指定不同的堆垛進(jìn)行卸箱或者裝箱。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述篩選條件包括以下的任意組合：

箱子的裝卸順序及位置關(guān)系；

任務(wù)橋吊工作范圍以內(nèi)；

任務(wù)橋吊可用時(shí)間范圍以內(nèi)；

箱子的位置不會(huì)對(duì)其他橋吊產(chǎn)生碰撞。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述箱子的裝卸順序及位置關(guān)系的條件包括：

箱子的裝卸優(yōu)先級(jí)；以及

任務(wù)簇的裝卸優(yōu)先級(jí)，其包括以下條件的任意組合：

在先裝后卸的模式中，卸載的任務(wù)簇先行處理；

在同一貝中，先卸后裝；

在卸箱過程中，同一貝內(nèi)甲板上的任務(wù)簇優(yōu)先于甲板下的任務(wù)簇；以及

在裝箱過程中，同一貝內(nèi)甲板下的任務(wù)簇優(yōu)先于甲板上的任務(wù)簇。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，比較候選任務(wù)與任務(wù)橋吊的當(dāng)前位置，選擇距離較小的作為目標(biāo)任務(wù)；如果有多個(gè)任務(wù)均具有最小值，則通過隨機(jī)選擇其中一個(gè)做為目標(biāo)任務(wù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在步驟c之后還包括：

d.通過局部搜索優(yōu)化初始任務(wù)序列并得到最優(yōu)解。