[发明专利]集装箱码头堆场箱区的箱量分配优化与仿真系统

说明书

   

技术领域

本发明涉及一种箱量分配优化与仿真系统，特别是涉及一种集装箱码头堆场箱区的箱量分配优化与仿真系统。

 

背景技术

集装箱码头堆场是集装箱码头重要的组成部分，是码头办理集装箱交接、堆存和保管的场所，主要由堆放集装箱的箱区和通道组成，箱区用来完成上述业务功能，通道供堆场内部集卡通行和堆场龙门吊运行。以国内常见的沿海集装箱码头为例，泊位岸线长度为1600米或1700米，堆场宽度与泊位岸线长度对应，约1600米或1700米，堆场纵深约800米；堆场由箱区和通道组成，堆场内大约有110-140个箱区，箱区之间由通道隔开。集装箱堆场箱区箱量分配的难点表现在：从集装箱船舶卸下的集装箱经码头前沿进入堆场，有多少个箱区就有多少种堆存策略选择；码头每时每刻都有集装箱从船舶卸下，都需要对集装箱分配到哪一个箱区进行决策；集装箱装卸船的速度是由集装箱装卸桥的装卸效率决定的，而其装卸效率是离散的。由此可见，集装箱堆场箱区箱量分配系统是一个离散事件动态系统，具有随机性、动态性和复杂性特征。现在没有一个基于货主指定、目的港指定、距离泊位最近、箱区利用率最低这四种规则及其组合的箱量分配优化方法与仿真系统，致使实践中根据经验分配箱量，降低了堆场有效利用。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集装箱码头堆场箱区的箱量分配优化与仿真系统，即提供一种在提高堆场利用率、加速船舶装卸效率、通过合理分配堆场维持与客户更好的关系三者之间进行优选和平衡的系统，其可提高码头堆场有效利用，有利于建设资源节约型港口和更好地吸引船公司及货主，同时为堆场龙门吊运作能力和能耗的计算提供基础数据。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种集装箱码头堆场箱区的箱量分配优化与仿真系统，其特征在于，其包括用户层模块、优化与逻辑层模块、存储层，用户层模块、优化与逻辑层模块、存储层三者之间相互连接，用户层模块输入优化模型的变量和仿真系统的参数，存储层是后台数据库。

优选地，所述用户层模块包括依次连接的船舶数据导入与设置模块、集装箱属性数据导入与设置模块、箱区属性数据导入与设置模块和箱区布局区域值设置模块。

优选地，所述优化与逻辑层模块包括堆存率最低堆存模块、用户指定箱区堆存模块、靠近泊位模块、目的港指定箱区堆存模块、箱区初始数据生成仿真模块、堆场堆存规则调用仿真模块、箱区及箱量分配仿真模块、优化与仿真计算模块、箱区箱量分配输出模块、仿真实验分析模块，堆存率最低堆存模块、用户指定箱区堆存模块、靠近泊位模块、目的港指定箱区堆存模块依次连接且组成一个优化模型，箱区初始数据生成仿真模块、堆场堆存规则调用仿真模块、箱区及箱量分配仿真模块依次连接且组成一个仿真模型，优化模型与仿真模型连接，优化模型与仿真模型都与优化与仿真计算模块连接，优化与仿真计算模块、箱区箱量分配输出模块、仿真实验分析模块依次连接。

优选地，所述用户层模块、优化与逻辑层模块都与一个可视化及时展示模块连接。

优选地，所述箱区初始数据生成仿真模块包括箱区属性数据生成仿真模型、箱区区域值设定仿真模型、步长相关的运营业务数据生成仿真模型。

优选地，所述堆场堆存规则调用仿真模块包含以下四个仿真子模型：离泊距离最近规则调用子模型、箱区利用率最低规则调用子模型、货主指定规则调用子模型、目的港指定规则调用子模型。

本发明的积极进步效果在于：一，箱区箱量分配的优化方法可提高码头堆场的利用率，有利于建设资源节约型港口；二，采用嵌入优化方法的箱区箱量分配仿真系统，可通过仿真实验观测和比选合理的堆存策略组合和箱量分配方案，为用户在提高堆场利用率、加速船舶装卸效率、通过合理分配堆场维持与客户更好的关系三者之间进行优选和平衡提供决策支持。三，通过仿真系统运行，可获得箱区箱量的分配数量及对应的集装箱属性，便于预测和对比不同堆存组合策略下堆场龙门吊运作能力，并选择合理的堆存策略组合；四，堆存组合策略及箱量与堆场龙门吊运作的能耗直接相关，仿真结果可有利于观测不同堆存组合策略下龙门吊能耗的变化，从而选择合理的堆存策略。

    

附图说明

图1为本发明集装箱码头堆场箱区的箱量分配优化与仿真系统的原理框图。

 

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。