[发明专利]一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法

说明书

本发明公开了一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法，本方法以均衡各区位间负载、减少车辆集港期间运输距离和降低区位内集港期间拥塞程度为目标进行区位分配，以减少贝位内压箱数为主要目标使用伊藤算法进行箱位分配，其中将可选箱位抽象为运动粒子，使用漂移算子控制粒子向较优箱位方向运动，使用波动算子控制粒子在周围扰动，有趋向性地寻找箱位使算法在有限次数的测试中找到较优的结果，从而提高计算效率。大量的实验表明，本方法能够很好地改善集装箱堆存过程中的压箱现象，在得到较优结果的同时拥有很好的实时性。

技术领域

本发明属于计算机科学、港口物流技术领域，涉及一种区域空间规划方法，具体涉及一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法。

背景技术

近年来，随着海运市场的发展，越来越多的港口拥堵事例都在提醒人们集装箱装卸策略的重要性，也有越来越多的学者对其进行研究，他们的研究成果也在一定程度上提高了港口运行的效率。

Christopher等人的研究中，以集装箱运输过程中产生的翻箱次数最小为目标提出了一种启发式算法。Der-Horng Lee等人在研究中综合分析集装箱卡车在场区中的调度问题和集装箱空间分配问题，将卡车运输成本和集装箱装卸操作时间作为目标函数，并使用启发式算法进行求解。Rommert Dekker等人在研究中对不同的集装箱堆摞规则进行模拟，其中一种策略是通过对集装箱分类，属于同一类的放置在一起，划分类别的标准有运载集装箱的船只、集装箱的形状大小，集装箱的数量等，这样同类集装箱之间不需要考虑翻箱情况的存在；另一种策略是对集装箱的装船时间进行分析，装船时间较早的集装箱放置在时间较晚的集装箱之上，这样不会产生因为时间不同造成的翻箱。经过模拟，得出了分类别存放具有较优的效果。武慧荣在研究堆场空间资源优化方式的过程中，建立了两个模型，分别是堆场箱区均衡模型M1和堆场箱位指派模型M2，M1解决集装箱的分区问题，采用模拟退火算法，以均衡个箱区间的工作量为主要目的分配位置，提高集装箱装卸效率；M2采用启发式算法，以降低集装箱的压箱数为主要目的分配位置，降低集装箱管理运输过程中的成本。Bazzazi等人使用遗传算法解决集装箱堆场中空间分配的问题，其研究结果可以较好地平衡各箱区间工作负载，减少集装箱运输管理时间。Sharif等人建立的模型中，考虑了两个相互竞争的目标，即集装箱在各箱区中分布是否平衡和集装箱的运输距离，此模型平衡了各箱区的工作量，同时有效改善运输道路的拥挤现状。

现存的很多堆存算法基本存在以下两点问题：1.堆场中压箱现象普遍存在，且压箱数较多，同时在位置分配的过程中没有考虑各区位间的负载是否均衡；2.面对数量级较大的堆场，算法的计算效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种港口出口集装箱堆存区域空间规划方法，使用伊藤算法在数据量较大的情况下，有趋向地搜索集装箱位置，在改善场区内压箱现象的同时有较好的实时性。

本发明所采用的技术方案是：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；

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；

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。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：很好地改善集装箱堆存过程中的压箱现象，在均衡各区位间工作负载同时拥有很好的实时性。

附图说明

图1为本发明实施例的原理框图；

图2为本发明实施例的堆场(容纳86400个集装箱)实验结果；