[发明专利]自动化码头翻箱评估方法、箱位分配方法及相关装置

权利要求书

1.自动化码头集装箱翻箱评估方法，其特征在于，包括翻箱仿真步骤和统计输出步骤，

翻箱仿真步骤包括：

获取箱区中单位箱体区域内的箱量；所述箱区包括至少一个单位箱体区域；

对单位箱体区域内的集装箱进行编号；

根据设定好的翻箱规则按照集装箱的编号依次取出集装箱，同时记录翻箱次数；

统计输出步骤包括：

根据各单位箱体区域的翻箱次数，统计并输出箱区总翻箱次数；

所述方法还包括：

获取自动化码头状态参数集；所述自动化码头状态参数集包括新到集装箱数量B、箱区中单位箱体区域的数量K和自动化码头条件参数；

根据新到集装箱数量B和箱区中单位箱体区域的数量K形成至少一个染色体，建立遗传算法的初始化种群；所述染色体包含集装箱箱位分配信息；

根据自动化码头条件参数和各染色体对应的箱区总翻箱次数，进行适应度计算，得到各染色体对应的适应度函数值；

对染色体进行变异，并计算变异后的各染色体对应的适应度函数值；

根据各染色体对应的适应度函数值，得到最优解；

其中，所述自动化码头条件参数包括：翻一个集装箱的吊起降下时间参数r，ASC经过一个单位箱体区域的移动时间参数m，第k个单位箱体区域的初始集装箱数，新到集装箱i从岸桥卸下被放到送箱AGV上的时间参数；

所述根据自动化码头条件参数和各染色体对应的箱区总翻箱次数，进行适应度计算，得到各染色体对应的适应度函数值，具体包括：

根据下列目标函数和约束条件计算得到第i个染色体对应的目标函数值obj_i：

目标函数为:

；

其中，a_i为箱位分配过程运载集装箱i的送箱AGV到达箱区的时刻；l_i为箱位分配过程运载集装箱i的送箱AGV离开箱区的时刻；R(x)表示单位箱体区域内有x个箱子时的翻箱次数，R(x)由变量x决定；y_k为第k个单位箱体区域中所放的新到集装箱数量；为送箱AGV等待时间的权重，为取箱车辆等待时间的权重；

约束条件包括：

每个单位箱体区域内集装箱量不得超过额定单位箱体区域的最大箱量，即满足：

；

确保每一个新到集装箱都会被分配到一个单位箱体区域内，即满足：

；

；

其中，x_ik为决策变量，满足：

；

当决策变量x_ik取值为1时表示集装箱i被制定分配到单位箱体区域k，且，

；当决策变量x_ik取值为0时表示其它情况；

所有新到集装箱都要送到箱区，即满足：

；

集装箱开始移动时间s_i与到达箱区时间a_i的关系满足：

；

其中，为送箱AGV从岸边到目标箱区的固定距离，为常数；为送箱AGV行驶的平均速度；

送箱AGV到达箱区时刻a_i和送箱AGV离开箱区时刻l_i的关系满足：

；

将第一个新到集装箱送到箱区的送箱AGV 在到达箱区后可立即离开，即满足；

；

送箱过程中，后一个送箱AGV只有在前一个送箱AGV所载的集装箱被安置好，ASC复位，将它所载的集装箱卸下后才可以离开，即满足：

；

根据下列公式计算得到第i个染色体的适应度函数值f_i：

f_i=F-obj_i；

其中，F为大于obj_i的常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

重复执行第一预设次数的翻箱仿真步骤和统计输出步骤，并对多次输出的箱区总翻箱次数进行平均计算，得到并输出平均计算后的箱区总翻箱次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对单位箱体区域内的集装箱进行编号，具体包括：

利用概率分布函数对单位箱体区域内的集装箱进行随机编号。