摘要
随着全球经济一体化和物流业的不断发展，集装箱运输成为现代物流的重要组成部分。然而，传统的集装箱码头已经无法高效应对日益增长的集装箱运输需求。自动化集装箱码头因其高效、安全、环保等优点，成为集装箱码头发展的必然趋势。自动引导车(AutomatedGuidedVehicle，AGV)作为自动化集装箱码头的主要水平运输设备，其作业效率和利用率是影响码头生产效率和服务质量的重要因素。因此，如何协调AGV与码头其他设备之间的作业调度，提高AGV的利用率，是缩短船舶在港时间，提高码头作业效率的关键问题。 本文针对自动化集装箱码头进口箱卸船作业中岸桥、AGV和场桥的调度问题，建立以最小化卸船作业完成时间为目标的混合整数规划模型。在现有相关调度模型的基础上，增加了多载AGV在不同载箱情况下的运输约束，同时考虑了堆场侧缓冲支架设立对AGV在堆场箱区作业模式以及作业效率的影响，以及20ft与40ft两种集装箱箱型对缓冲位分配影响。根据研究问题的复杂性，设计了基于优先级随机编码方式的遗传灰狼混合启发式算法进行求解。以洋山港四期自动化集装箱码头布局为例进行实验分析。首先，通过不同算法对不同算例进行求解对比验证本文算法的有效性；其次，分别对比多载AGV调度模式与单载AGV调度模式、以及设立缓冲支架与无缓冲支架的作业时间，验证本文方案的可行性；最后，针对岸桥数量以及缓冲支架容量对码头AGV调度作业的影响进行分析。 研究结果表明：(1)本文提出的遗传灰狼算法具有更好的求解性能，验证了本文模型与算法的有效性。(2)相较于单载AGV模式，多载AGV模式能够有效缩短码头卸船作业时间。(3)设立堆场侧缓冲支架可提高码头作业效率，并且多载AGV模式效率的提升更大。(4)岸桥数量的增加可以减少码头作业时间，更好的发挥多载AGV优势。(5)适当的缓冲支架容量可以减少码头作业时间，但是过多的容量并不会进一步缩短作业时间，还会导致设备资源的浪费。 根据上述实验结果得出设立缓冲支架的多载AGV联合调度方案可有效地提高AGV的利用率，减少码头作业时间，可为自动化集装箱码头实际调度作业提供决策参考。
NETL