[发明专利]一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法

权利要求书

1.一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：使用区位第一评价函数为区位排序，选取评价函数值最低的前N个区位，其中指区位i的第一评价函数；

所述区位第一评价函数为其中指区位i的第一评价函数，u_i指区位i中已经存放的集装箱数，c_i指区位i内还可以容纳的集装箱数，以各区位内被使用的空间比作为评价函数进行排序，选取评价函数值最低的前50个区位；

步骤2：将同批进场的集装箱按照所属船只分类，属于同一船只的集装箱分配到同一区位内，将步骤1中选取的N个区位分别结合具体船只计算综合评价函数是区位i的第二评价函数，综合评价函数值最低的区位即为相应船只分配的区位；

所述综合评价函数为其中是区位i的第二评价函数，为区位i至船只j集港地点的距离，为区位i内在船只j集港期内同时进行集港的船只s的数量，为区位i内在船只j集港期内同时进行装船的船只p的数量；首先为同时进场集装箱按照所属船只进行分类，以船只为单位，结合步骤1中选出的N个区位分别计算其综合评价函数即综合评价函数值最小的区位即为对应船只的集装箱分配的区位；

步骤3：在场区内空间大于阈值时，使用伊藤算法迭代计算合适箱位；在场区内空间小于等于阈值时，选取一定数量空闲箱位测试得出合适箱位；

步骤3中所述使用伊藤算法迭代计算合适箱位，具体实现包括以下子步骤：

步骤A3.1：为集装箱θ初始化m个候选箱位，抽象为伊藤算法中的粒子，其中候选箱位均匀分布在区位内，定义迭代次数T；

步骤A3.2：计算集装箱在m个箱位上的评价函数其中，表示第i个箱位的评价函数，指箱位i已经存在的集装箱重量压箱数和时间压箱数，指放置集装箱在箱位i上产生的集装箱重量压箱数和时间压箱数，χ指重量压箱的权重值，ε指时间压箱的权重值；通过比较m个评价函数值，得到最佳箱位和最差箱位；

步骤A3.3：根据最佳评价函数值和最差评价函数值，计算每个粒子的半径，

其中，f_w指迭代过程中最差粒子的评价函数值，f_b指在迭代过程中最优粒子的评价函数值，f₀是粒子的评价函数值；

计算下次迭代的环境温度，

t＝t₀*speed

其中，t₀是指此次迭代过程中的环境温度，speed是退火速度，环境温度在计算过程中一直保持下降状态以保持算法收敛；

计算粒子运动的漂移算子，

α＝α_min+f₁(r)*f₂(t)*(α_max-α_min)

计算粒子运动的波动算子，

β＝β_min+f₁(r)*f₂(t)*(β_max-β_min)

其中，α_max、α_min、β_max、β_min分别是漂移算子的最大最小值和波动算子的最大最小值，f₁(r)是关于粒子半径的函数，f₂(t)是关于环境温度的函数；

f₂(t)＝e^1/-t

粒子的漂移算子α和波动算子β的计算和环境温度与粒子半径有关，并根据其更新粒子，更新规则如下：

B₁＝(B₀+α+β+B_num)％B_num

R₁＝(R₀+α+β+R_num)％R_num

其中，B₁指更新后的贝位号，B₀指原来的贝位号，B_num指一个区位内的贝位总数，R₁指更新后的列号，R₀指原来的列号，R_num指一个贝位内的列总数；

如果迭代次数小于T，返回步骤A3.2；

步骤A3.4：最终产生的最佳粒子即为集装箱的合适箱位；

步骤3中所述选取一定数量空闲箱位测试得出合适箱位，具体实现包括以下子步骤：

步骤B3.1：为集装箱θ初始化m个候选箱位，其中候选箱位以箱位号为顺序选出，定义迭代次数T；

步骤B3.2：分别计算集装箱在m个箱位上的评价函数其中指箱位i已经存在的集装箱重量压箱数和时间压箱数，指放置集装箱在箱位i上产生的集装箱重量压箱数和时间压箱数；χ指重量压箱的权重值，ε指时间压箱的权重值；

通过比较m个评价函数值，记录迭代过程中的最佳箱位；并按箱位号的顺序选出下次测试的m个箱位，如果迭代次数小于T，返回步骤B3.2；

步骤B3.3：最终产生的最佳箱位即为集装箱的合适箱位。

2.根据权利要求1所述的港口出口集装箱堆存区域空间规划方法，其特征在于：步骤3中所述阈值为25％。