[发明专利]一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法

权利要求书

1.一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法，其特征在于：根据基础信息，充分考虑所有约束条件，以码头有效泊位利用率最大及成本最低为目标，将目标抽象为二维装箱模型，并设计出混合算法求解目标函数，从而自动安排出锚地船舶进港时间及停靠位置和已完工船舶离港时间的靠离泊方案。

2.根据权利要求1所述的一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

S1、输入基础信息和约束条件，基础信息包括船舶信息、码头各港池内岸线信息、潮汐信息、日出日落信息、不同岸线到堆场内各库区成本信息；限定条件包括船舶进出港条件、码头内各作业公司要求、潮汐对大型船舶进出港的影响、单向航道使用及实际生产需求；

S2、结合目标函数定义适应度函数；

S3、基于启发式规则，在满足所有约束条件下产生初始种群；

S4、通过邻域变化方法实现种群更新；

S5、对更新后得到的种群先进行合理性验证，然后通过适应度函数与原种群比较，保留较优的种群；

S6、引入动态内循环次数和动态降温系数的模拟退火算法进行迭代寻优。

3.根据权利要求2所述的一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法，其特征在于：步骤S1中，船舶信息包括锚地船舶信息和在泊船舶信息，其中的锚地船舶信息进一步包含船舶名称、载重、船长、进港吃水、进港是否赶潮水、进港是否夜航、货类、货物所属库区、停靠锚地、抵达锚地时间、作业时长、办单公司、特殊要求；在泊船舶信息进一步包含船舶名称、出港吃水、出港是否赶潮水、出港是否夜航、停靠缆桩号、计划完工时间、特殊需求；

码头各港池内岸线信息包括港池信息和岸线信息，港池信息进一步包含港池名称、岸线段、优先级别；岸线信息进一步包含岸线名称、长度、作业货物类型、水深、吨位、缆桩数目、所属公司；

潮汐信息表进一步包含时间、潮高；日出日落信息表进一步包含日期、日出时间、日落时间；

不同岸线到堆场内各库区成本信息(库区-岸线成本信息)进一步包含库区名称、对应岸线段成本。

4.根据权利要求2所述的一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法，其特征在于：步骤S2具体为：以码头有效泊位利用率最大及成本最低为目标，由于多目标函数求解一般难以找到最优解，因此通过设置两种考虑因素所占权重得到最优解的近似解，将多目标问题转化成单目标问题进行求解，具体内容包括：

式中，C表示为到达锚地船集合，c_i,i∈(1,2,...,n)，SL表示码头内岸线总长，PT表示安排计划时间(一般为24小时计划)，c_li表示船舶i长度，c_wi表示船舶i载重吨，wt_i表示船舶i靠泊后作业时长，c_si表示船舶i靠泊停靠岸线，a_i表示船舶i货物区域，表示船舶i装卸货物的单位成本，ω₁和ω₂为正实数，满足ω₁+ω₂＝1，F₁为计算有效泊位利用率方法，为方便后续计算取泊位利用率相反数，F₂为码头成本计算方法，F为目标函数。

5.根据权利要求4所述的一种多目标单向航道码头连续型泊位分配调度方法，其特征在于：有效泊位利用率与成本占同等权重，即ω₁＝ω₂＝0.5，所以定义适应度函数为