[發明專利]受集裝箱吊車任務隊列約束的港內集卡派發方法

有效

• 申請號: 201810290163.6
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108596446B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 陳建軍;白瑞斌;董海波
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/08
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 劉曉芳

1.一種受集裝箱吊車任務隊列約束的港內集卡派發方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

S1、更新吊車節點的地理位置信息，計算出任何兩個吊車節點的行駛時間和行駛距離；

S2、根據吊車工作隊列信息獲取最新的吊車工作隊列；

S3、獲取每個吊車的吊車裝卸信息，根據所述吊車裝卸信息中的歷史裝卸箱時間，計算每個吊車最近n次的裝卸箱時間的平均值；

S4、獲取最新的集卡GPS信息，根據所述GPS信息計算出集卡到港口中吊車節點的行駛時間與距離；

S5、判斷上次派發任務的集卡是否有預先安排的任務，若有，執行步驟S6，否則，執行步驟S7；

S6、派發此任務并將該任務從派發列表中刪除；

S7、根據上述信息計算出最優派發路徑，更新所述派發列表；

在步驟S7中，計算所述最優派發路徑中用到的目標函數為：

所述目標函數的約束條件為：

在上述目標函數中，G＝(N,A)代表派發問題所涉及的網絡，其中N是一個包含港口所有集裝箱吊車節點的集合，A是一個包含任意吊車節點到另外一輛吊車節點的行駛路徑的集合，I代表所有任務集合，集合L是吊車工作隊列的集合，對于任何一個此集合中的隊列l∈L，|l|為該隊列中運輸任務的數量，(l，w)指第l個任務隊列中的第w個任務，(l′，w′)指第l′個任務隊列中的第w′個任務，α(l，w)∈N為工作隊列l中第w個裝箱任務的第一裝箱節點，β(l，w)∈N為工作隊列l中第w個裝箱任務的第二裝箱節點，符號m_l，w用于標明任務(l，w)是否有第二裝箱節點，其中m_l，w等于1時，該任務有第二裝箱節點，為0時，則沒有；γ(l，w)∈N為工作隊列l中第w個裝箱任務的卸箱節點，θ(l，w)∈N是任務(l，w)的吊車，如果任務是從貨船卸箱到堆場，則θ(l，w)＝α(l，w)，如果任務是從堆場卸箱到貨船，則θ(l，w)＝γ(l，w)，t[i,j]為從節點i∈N到j∈N的行駛時間，i,j可以是任何有效節點；任務(l，w)在第一裝箱節點、第二裝箱節點、卸箱節點以及吊車節點的操作時長分別為和這些節點對應的操作開始時間分別為和集合V代表集卡車隊，|V|則為集卡車隊的集卡數，符號b_v為集卡v∈V的初始位置，則用來標明任務(l′，w′)是否為集卡路徑中(l，w)之后緊接著的任務，則表示任務(l，w)是否是車輛V在其起始位置b_v接到的第一個任務；參數W₁和W₂表示吊車工作隊列完成速度與集卡空載時間在優化中的比重；

所述目標函數的計算方式為：

A1、將車隊中每個集卡目前正在進行的任務放入相應的路徑中；

A2、評估每個路徑被推演的過程；

A3、選取推演進程中最早的路徑，找到路徑里第一個時間有空值的任務(l，w)；

A4、根據計算當前路徑的任務完成時間；

A5、判斷所有路徑中的所屬任務完成時間是否被推演完成，若是，執行步驟A6；否則，返回執行步驟A2；

A6、累計該車隊的行駛距離以及每個吊車在完成其任務隊列之前的所有空閑時間。

2.根據權利要求1所述的受集裝箱吊車任務隊列約束的港內集卡派發方法，其特征在于，上述步驟A4包括過程：

A41、如果此次任務的派發時間非空，則操作開始時間為派發時間加上派發地點到α(l，w)的行駛時間，所述操作開始時間從等待裝箱動作開始的時間進行計算；

A42、若非空時，如果裝箱地點是吊車，且上一個任務的吊車作業時間為空，返回到步驟A2并選擇下一個路徑；否則，從吊車的上一次作業結束時間和中選出一個最晚的時間，計算出裝箱動作的結束時間t；

A43、若非空時，所述t[β(l，w),γ(l，w)]為β(l，w)到γ(l，w)的行駛時間；

A44、若非空時，如果卸箱地點是吊車，且上一個任務的吊車作業時間為空，返回執行步驟A2并選擇下一路徑；否則，從吊車的上一次作業結束時間和此任務的裝箱時間中選出一個最晚時間，計算出裝箱動作的結束時間。