集装箱码头岸桥调度和集卡调度系统分层耦合模型研究

吴克克　吴会芳

摘要：本文在对岸桥调度系统与集卡调度系统进行理论分析的基础上，将这两者构成一个耦合系统，通过遗传算法迭代，给出岸桥调度系统一集卡调度系统的耦合度计算模型和预测方法，并将其应用于实例的计算、预测和分析。

关键词：岸桥调度系统；集卡调度系统；耦合模型

1.引言

同时，对于国内关于耦合概念研究的不断深入，使得耦合越来越多的应用于不同的领域，这也对集装码头的研究产生了很大的影响。本文将初步探讨结合耦合概念在集装箱码头岸桥调度和集卡调度的应用，给读者提供进一步研究的灵感。

本文通过对传统集装箱码头系统进行分类，分成各具功能的子系统，例如：引航調度系统、岸桥调度系统、集卡调度系统、场桥调度系统等。本文主要基于安桥调度系统和集卡调度系统进行研究，岸桥调度系统和集卡调度系统作为集装箱码头上重要的两个系统，它们之间通过数据间的不断迭代，不断的自我完善，使整体达到最优。

2.建立模型

2.1岸桥调度系统和集卡调度系统层次耦合模型

岸桥调度和集卡调度系统是集装箱码头上重要组成部分，也是影响集装箱码头作业效率的关键性因素。研究这两个系统，我们就要对系统的输入、输出进行分析，分析输入变量和它们之间的关系。最后通过这些分析，抉择出我们需要的中间变量。根据岸桥调度系统和集卡调度系统的复杂特征，把问题分成三个层次，针对每一个层次的特点，进行针对性研究。因此，我们建立岸桥调度系统和集卡调度系统的层次模型：

2.1岸桥调度系统和集卡调度系统层次模型

通过构建层次模型，对每一层进分析，对变量有了针对性分析，从而降低了系统复杂性，也降低了求解难度，满足了集装箱码头对船舶停泊时间的要求。

通过对耦合层的分析，利用中间变量，对系统进行建模，利用遗传算法进行迭代求解，然后对实例进行计算、预测和分析。

3.2输出层目标函数模型

对于岸桥系统，给于下列假设：

1）仅考虑卸船作业；

2）不考虑船舶的翻箱、倒箱作业；

3）不考虑岸边装卸桥出现故障的情况及岸边装卸桥等待集卡的情况；

4）一台集卡一次只能完成一个集装箱作业；

5）不考虑岸桥碰撞的问题。

集合参数：

J集装箱作业任务集合，i，j∈J作业任务编号，S和E是虚拟的开始和结束节点