[发明专利]一种铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法

权利要求书

1.一种铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，包括：

获取集装箱在铁路中心站的位置信息、轨道吊的运行参数；

根据所述位置信息、所述运行参数，构建轨道吊调度模型；

采用整数顺序编码方式，对轨道吊的卸箱作业任务顺序进行初始编码，对所述轨道吊调度模型进行搜索求解，输出最优任务序列，并根据所述最优任务序列对各台轨道吊进行任务分配。

2.根据权利要求1所述的铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，所述轨道吊调度模型包括目标函数和约束条件，所述目标函数用于表示最小作业完工时间，所述约束条件包括：

第一约束条件，用于约束所述轨道吊的任一任务仅有一个对应的紧前任务；

第二约束条件，用于约束所述轨道吊的任一任务仅有一个对应的紧后任务；

第三约束条件，用于约束所述轨道吊对应的卸箱作业任务的结束时刻和开始时刻的关系；

第四约束条件，用于约束所述轨道吊两个连续卸箱作业任务的时间衔接；

第五约束条件，用于约束所述轨道吊对应的大车完成所有卸箱作业任务的总移动距离。

3.根据权利要求2所述的铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，所述目标函数通过如下公式表示：

其中，G表示轨道吊集合，g∈G＝{1，2，3}；Ig表示卸箱作业任务集合，Ig∈{1，2，…，Ig}；F_gi表示第g个轨道吊的第i个卸箱作业任务的结束时刻；min f表示最小作业完工时间。

4.根据权利要求2所述的铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，所述第一约束条件、所述第二约束条件、所述第三约束条件、所述第四约束条件和所述第五约束条件通过如下公式表示：

其中，表示0-1变量，若连续的第i个卸箱作业任务、第j个卸箱作业任务均由第g个轨道吊操作，否则，S_gi表示第g个轨道吊的第i个卸箱作业任务的开始时刻；D_gi表示第g个轨道吊在第i个卸箱作业任务时的水平移动距离；表示第g个轨道吊在第i个卸箱作业任务时的垂直移动距离；v₁表示第g个轨道吊的大车移动速度；v₂表示第g个轨道吊的小车移动速度；表示第g个轨道吊在连续执行第i个卸箱作业任务、第j个卸箱作业任务时的空驶距离；D_g表示第g个轨道吊完成全部卸箱作业任务的总移动距离。

5.根据权利要求1所述的铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，所述采用整数顺序编码方式，对轨道吊的卸箱作业任务顺序进行初始编码包括：

采用整数顺序编码方式将所述轨道吊的卸箱作业任务表示为遗传算法的基因形式；

根据所述卸箱作业任务中包含的作业箱个数，确定所述轨道吊的卸箱作业任务的编码长度。

6.根据权利要求1所述的铁路中心站轨道式集装箱起重机协同优化调度方法，其特征在于，所述对所述轨道吊调度模型进行搜索求解，输出最优任务序列包括：

初始化麻雀种群算法参数，在搜索空间内，随机产生所述轨道吊的卸箱作业任务的初始任务序列，根据所述初始任务序列，形成初始种群；

根据所述初始种群进行任务分配，确定每只麻雀对应的序列和适应度值；

根据麻雀种群中发现者、加入者和预警者的更新公式，对所有麻雀对应的序列进行多次更新，确定多次更新后每只麻雀的适应度值及其对应的序列；

根据每只麻雀的适应度值判断是否满足预设条件，若满足，则返回至所述根据麻雀种群中发现者、加入者和预警者的更新公式，对所有麻雀对应的序列进行多次更新的步骤；

若不满足，则对应的粒子为早熟麻雀，对所述早熟麻雀进行差分处理，更新替换所述早熟麻雀对应的序列，直到满足迭代终止条件，输出最终的所述最优任务序列。