考虑能耗的海铁联运集装箱码头多设备协同调度

来源：计算机工程杂志2024年第10期北京时间：

作者：杨佳珠, 余芳, 杨勇生

单位：上海海事大学物流科学与工程研究院, 上海 201306

摘要：随着多式联运和绿色港口的发展, 提高海铁联运效率和降低能源消耗成为码头亟需解决的问题。针对集装箱码头铁路作业区与码头作业区共堆场布局下设备利用率低与作业能耗高的问题, 构建混合装卸作业下轨道吊、自动导向车(AGV)及场桥的协同调度优化模型, 旨在实现作业完工时间最短、轨道吊和AGV的作业能耗最优, 以及提高轨道吊协同作业的利用率。该模型综合考虑轨道吊间相互干涉、AGV伴侣容量限制以及AGV和轨道吊装卸过程中的重载、空载与等待状态下的不同能耗等约束, 并针对轨道吊的干涉约束引入轨道吊任务分配策略。同时, 采用改进的混合灰狼遗传算法对模型进行求解, 具体改进策略包括引入灰狼算法位置更新策略优化遗传算法的交叉方式以提高最优解搜索效率, 以及在遗传算法的选择步骤前引入基于奖励机制的评估器增强算法的局部搜索能力。实验结果表明, 与轨道吊作业范围已知相比, 考虑轨道吊任务分配使轨道吊的平均利用率提升了3%~8%。与自适应混沌遗传算法、遗传算法相比, 改进混合灰狼遗传算法能在较短的作业完工时间内节约更多的能耗。

关键词：海铁联运,协同调度,混合装卸,任务分配,改进混合灰狼遗传算法

基金资助：上海市科学技术委员会基金(20dz1203005)