[发明专利]一种传统集装箱码头联合调度方法和辅助调度系统

权利要求书

1.一种传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、建立数学模型，根据生产系统实际情况将调度问题抽象为HFSP，然后进行数学建模；

S200、商业求解器求解，当不能满足收敛条件时，执行S300，否则执行S400；

S300、启发式算法求解，直到满足迭代次数，执行S400；

S400、输出。

2.如权利要求1所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述步骤S100包括：

S101、确定相关参数及决策变量；

S102、确定目标函数；

S103、确定约束条件。

3.如权利要求1所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

S210、将所述数学模型输入商业求解器；

S220、所述商业求解器使用分支定界算法求可行解；

S230、设定收敛条件，当搜索时间tt₀或振动幅值xx₀，转步骤S300，否则执行S400。

4.如权利要求1所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述步骤S300包括：

S310、对所述数学模型编码，用矩阵排列编码的方式得到染色体；

S320、贪心算法找到一个初始可行解，然后用遗传算法进行全局搜索；

S330、确定初始种群数量、迭代次数；

S340、确定适应度函数和选择策略；

S350、确定交叉算子，交叉方式取Order Crossover(OX)，所述交叉算子的选择不唯一，不同算子的侧重点不同；

S360、确定变异算子，变异方式选择在父代，选择两个切点，交换所述两个切点所在列第二行到第五行的值；

S370、用MATLAB中的GA工具箱对所述数学模型计算。

5.如权利要求4所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述初始种群数量为80-160，所述迭代次数为100-300。

6.如权利要求4所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述步骤S370包括对种群进行交叉、变异，根据适应度函数选择一定的后代，一直循环直至到达迭代终止条件。

7.如权利要求4所述的传统集装箱码头联合调度方法，其特征在于，所述交叉算子和所述变异算子概率设置如下：

8.一种使用如权利要求1-7任一所述的传统集装箱码头联合调度方法的辅助调度系统，其特征在于，包括：

数据存储模块，存储从现实生产系统获取的生产计划；

机械高精度定位模块，获取设备的位置信息并存储到所述数据存储模块，提高数学模型的准确性；

数据调用模块，调用所述数据存储模块中的所述现实生产系统中的生产计划、相关设备信息和位置信息，为求解数学模型做准备；

数学建模模块，根据所述现实生产系统实际情况将调度问题抽象为HFSP，然后进行数学建模；

商业求解器模块，使用所述数据调用模块的数据，对所述数学建模模块中的所述数学模型求解；

智能调度算法模块，当所述商业求解器模块无法求解所述数学模型时，同时使用所述数据调用模块的数据，利用所述智能调度算法对所述数学建模模块中的所述数学模型求解；

数据输出模块，将所述商业求解器模块或所述智能调度算法模块得到的解与相应的决策变量转化为相应的调度指令，返回到所述现实生产系统中；

所述数据存储模块存储从所述现实生产系统中获取生产计划、相关设备信息和通过所述机械高精度定位模块的设备的位置信息，所述数据调用模块从所述数据存储模块中获取数据，为所述商业求解器模块和所述智能调度算法模块提供相关数据，所述商业求解器模块和所述智能调度算法使用所述传统集装箱码头联合调度方法对所述数学建模模块中的所述数学模型求解，所述数据输出模块向所述现实生产系统返回调度指令，在不影响现有生产计划的条件下提供辅助策略，根据实际情况调整调度策略。