[發(fā)明專利]船舶碼頭卡車排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010106468.4
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111310342B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲文蕊;李德林;楊露;李曉冉;劉永雪;劉莎莎;戚懿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/15;G06F17/11;G06F17/18;G07C11/00;G06F111/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.船舶碼頭卡車排隊(duì)長(zhǎng)度估計(jì)方法，其特征是，包括：

根據(jù)待估計(jì)船舶碼頭的服務(wù)窗口利用率和M/M/S排隊(duì)模型，得到卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模型；

待估計(jì)船舶碼頭的服務(wù)窗口利用率的計(jì)算步驟包括：

假設(shè)待估計(jì)船舶碼頭的卡車出口和入口均設(shè)有服務(wù)窗口；

獲取卡車平均到達(dá)率、每個(gè)服務(wù)窗口的平均服務(wù)率和服務(wù)窗口的總數(shù)量；

根據(jù)卡車平均到達(dá)率、每個(gè)服務(wù)窗口的平均服務(wù)率和服務(wù)窗口的總數(shù)量，計(jì)算待估計(jì)船舶碼頭的服務(wù)窗口利用率；

根據(jù)待估計(jì)船舶碼頭的服務(wù)窗口利用率和M/M/S排隊(duì)模型，得到卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模型；具體公式為：

其中，λ為卡車的平均到達(dá)率，μ為每個(gè)窗口的平均服務(wù)率，1/μ為每個(gè)窗口一輛卡車的平均服務(wù)時(shí)間，S為服務(wù)窗口的個(gè)數(shù)，α＝λ/μ稱為交通密度，P₀是沒(méi)有卡車在隊(duì)列中排隊(duì)的概率，ρ＝λ/μS；

對(duì)卡車排隊(duì)隊(duì)列形成過(guò)程進(jìn)行建模，得到排隊(duì)隊(duì)列形成狀態(tài)的回歸模型；

排隊(duì)隊(duì)列形成狀態(tài)的回歸模型具體公式為：

其中，t是時(shí)間間隔，k是臨界點(diǎn)，l_t是t處的隊(duì)列長(zhǎng)度，a₁和b₁是排隊(duì)隊(duì)列形成狀態(tài)回歸模型的系數(shù)，根據(jù)交通密度α和時(shí)間t時(shí)的服務(wù)窗口個(gè)數(shù)S，根據(jù)方程(4)來(lái)估計(jì)時(shí)間t的排隊(duì)穩(wěn)定隊(duì)列長(zhǎng)度，即L_t，S_t是t時(shí)的服務(wù)窗口個(gè)數(shù)，l_t-1代表t-1時(shí)得排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度；

對(duì)卡車排隊(duì)隊(duì)列消散過(guò)程進(jìn)行建模，得到排隊(duì)隊(duì)列消散狀態(tài)的回歸模型；

排隊(duì)隊(duì)列消散狀態(tài)的回歸模型的具體公式為：

其中，t是時(shí)間間隔，k是臨界點(diǎn)，l_t是t處的隊(duì)列長(zhǎng)度，a₂和b₂是排隊(duì)隊(duì)列消散狀態(tài)回歸模型的系數(shù)，根據(jù)交通密度α和時(shí)間t時(shí)的服務(wù)窗口個(gè)數(shù)S，根據(jù)方程(4)來(lái)估計(jì)時(shí)間t的排隊(duì)穩(wěn)定隊(duì)列長(zhǎng)度，即L_t，S_t是t時(shí)的服務(wù)窗口個(gè)數(shù)，l_t-1代表t-1時(shí)得排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度；

判斷當(dāng)前時(shí)刻服務(wù)窗口利用率是否大于設(shè)定閾值，如果是，則表示服務(wù)窗口處于過(guò)飽和狀態(tài)，則使用流體流動(dòng)方程估計(jì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度；

如果否，則表示服務(wù)窗口處于非過(guò)飽和狀態(tài)，對(duì)前一時(shí)刻排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度與當(dāng)前時(shí)刻卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度的大小進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果選擇對(duì)應(yīng)的計(jì)算模型對(duì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，判斷當(dāng)前時(shí)刻服務(wù)窗口利用率是否大于設(shè)定閾值，如果是，則表示服務(wù)窗口處于過(guò)飽和狀態(tài)，則使用流體流動(dòng)方程估計(jì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度；流體流動(dòng)方程具體為：

l_t＝l_t-1+λ_t-μ_t×S,

其中，t是時(shí)間間隔，l_t是t時(shí)排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)的長(zhǎng)度，l_t-1是t-1時(shí)排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)的長(zhǎng)度，S是服務(wù)窗口個(gè)數(shù)，λ_t為t時(shí)卡車的平均到達(dá)率，μ_t為時(shí)每個(gè)窗口的平均服務(wù)率。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，對(duì)前一時(shí)刻排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度與當(dāng)前時(shí)刻卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度的大小進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果選擇對(duì)應(yīng)的計(jì)算模型對(duì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)；具體步驟包括：

如果前一時(shí)刻排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度小于當(dāng)前時(shí)刻卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度，則利用排隊(duì)隊(duì)列形成狀態(tài)的回歸模型對(duì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)；

如果前一時(shí)刻排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度大于當(dāng)前時(shí)刻卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度，則利用排隊(duì)隊(duì)列消散狀態(tài)的回歸模型對(duì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)；

如果前一時(shí)刻排隊(duì)隊(duì)列估計(jì)長(zhǎng)度等于當(dāng)前時(shí)刻卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度，則利用卡車排隊(duì)隊(duì)列穩(wěn)定狀態(tài)的排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算模型對(duì)排隊(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行估計(jì)。