[发明专利]调配集装箱码头堆场拖车的控制方法无效
申请号: | 201210575339.5 | 申请日: | 2012-12-25 |
公开(公告)号: | CN103020783A | 公开(公告)日: | 2013-04-03 |
发明(设计)人: | 于汝民;李伟;李勋;安国利;杨荣;孙立;闫德顺;李强 | 申请(专利权)人: | 天津港(集团)有限公司 |
主分类号: | G06Q10/06 | 分类号: | G06Q10/06;G06Q50/28 |
代理公司: | 天津才智专利商标代理有限公司 12108 | 代理人: | 吕志英 |
地址: | 300461 天津市*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | 本发明提供一种调配集装箱码头堆场拖车的控制方法,该方法是契合整个码头的一种调配方法,而不仅是针对码头某一特定的操作层面。该调配方法用于集装箱码头堆场拖车调配决策系统中,该控制方法的调配安排对所有拖车的动态服务于所有的岸桥。本发明的效果是通过采用本控制方法进行试验,为减少非工作状态下堆场拖车的运行距离、岸吊与场桥的闲置时间以及拖车的数量,该堆场拖车的调配安排能够有效地提高集装箱码头生产力,降低能源消耗。集卡的平均完成任务的时间和总运输能耗都小于实际中的数值,这两者最小的减少率分别为12.7%和13.6%。 | ||
搜索关键词: | 调配 集装箱码头 堆场 拖车 控制 方法 | ||
【主权项】:
1.一种调配集装箱码头堆场拖车的控制方法,该控制方法用于集装箱码头堆场拖车调配决策系统中,调配决策系统中包括有岸桥的位置传感器及码头生产数据库,该调配决策系统的调配安排对所有拖车的动态服务于所有的岸桥,该调配方法包括有以下步骤:步骤1.首先以码头前沿的最左侧顶点为坐标原点,建立坐标系O(x,y),以岸线自左至右为X轴的正方向,以从码头前沿至后方堆场的方向为y轴的正方向,码头中涉及到的所有位置坐标都以此坐标系为参考系,通过拖车的GPS定位系统,获取所有拖车的当前坐标,记为Pti(xti,yti),其中xti与yti表示第i个拖车所在位置的横、纵坐标;步骤2.通过岸桥的位置传感器,获取所有岸桥的当前位置坐标,记为Pc(xci,yci),其中xqi与yqi表示第i个岸桥所在位置的横、纵坐标;步骤3.通过码头生产数据库,获取当前时间内,正在装卸船作业的船舶航次,记为Vi,统计航次为Vi的所有装船任务和卸船任务,这些装船任务和卸船任务分别组成的装船任务集合和卸船任务集合记为CVi_load和CVi_unload,将所有航次的装卸船任务合并得到装船任务集合和卸船任务集合为C_load和C_unload;步骤4.通过码头生产数据库,获取装船集合C_load中所有即将装船的集装箱在堆场中的位置坐标Ply(xlyi,ylyi)和即将装在船上的集装箱坐标Plv(xlvi,ylvi)。然后计算拖车到装船集装箱所在堆场的水平距离D1=|xti-xlyi|+|yti-ylyi|,和装船集装箱所在堆场位置到即将装在船上的位置之间的水平距离D2=|xlyi-xlvi|+|ylyi-ylvi|;通过码头生产数据库,获取卸船集合C_unload中所有即将卸船的集装箱在船舶上的坐标Pulv(xulvi,yulvi),和即将卸船的集装箱在堆场中的位置坐标Puly(xulyi,yulyi)。然后计算拖车到所有卸船集合中的装箱所在船舶的水平距离D3=|xti-xulvi|+|yti-yulvi|,和卸船集装箱所在船舶位置和拖车到卸船集装箱所在堆场的水平距离D4=|xulvi-xulyi|+|yulvi-yulyi|;步骤5.计算堆场拖车j承担作业任务i的费用,计算式子为:随后,把费用记录在使费用矩阵MX中,行表示堆场拖车,列表示作业任务;如果拖车数量少于作业数,需要在矩阵中增加列数,对应于所有行的增加列的费用被设定为一个1000000000正数常量;步骤6.使费用矩阵MX变形,让所有行与列都含有元素0,变形方法的伪代码如下:步骤6.尝试分配,详细过程如下:①从第一行开始,如果i行仅有一个0,则给予此0元素星号(*),星号表示对应于i行的堆场拖车只能被派以一项作业任务,然后把0元素对应的一列中的所有0元素都替之以加号(+),加号表示对应于列的作业已经分配以一辆堆场拖车,重复此步直到最后一行;②从所述第一列开始,如果j列仅有一个0,则给予此0元素星号(*),星号表示对应于j列的作业任务只能分配一辆堆场拖车,然后把0元素对应的一行中的所有0元素都替之以加号(+),加号表示对应于行的拖车已经分配一项作业任务,重复此步直到最后一列;③如果矩阵MX里仍有0元素,找到含有0元素最少的行或列,并用R或C表示;比较对应于R行或C列,所有列或行0元素的数量,找出0元素最少的列或行,用C1或R1表示;R行或C列以及C1列或R1的0元素标上星号(*);重复此步直到矩阵中所有0元素都标上星号;④如果带有星号的0元素的数量等同于所述矩阵MX的规则顺序,每个星号代表对应于行的拖车被调配以对应于列的作业任务,紧接着进入后面的步骤8;不然将执行步骤4;步骤7.找到最多的独立0元素,以下显示步骤4的过程;①对没有星号(*)的行标记%符号;②对于全部带有%的行,如果某行含有0元素,则在对应于这些0元素的列中做上%符号的标记;③对于全部带有%的列,如果某列含有带星号(*)的0元素,则在对应于这些带星号0元素的行中做上%符号的标记;④重复步骤4的①-步骤4的④,直到不能再标记%号为止;⑤对所有带%的列画竖直线,带%的行画水平线;⑥如果线的数量等同于矩阵MX的规则顺序,执行步骤4的⑦,否则跳到步骤5;⑦对于所有水平线和竖直线,有水平线的行(或有竖直线的列)用R(或C)表示。比较对应于R行(或C列)的0元素,所有列(或行)0元素的数量,找出0元素最少的列(或行),用C1(或R1)表示;R行(或C列)以及C1列(或R1)的0元素标上星号(*);然后到步骤3、步骤4;⑧找出未被线掩盖的所有元素中的一个最小值Min1,接着把带%行中的所有元素值减去Min1,带%列中的所有元素值加上Min1,这样一个新的费用矩阵MX建立了起来;前往步骤1操作MX矩阵;步骤8.将矩阵MX中的调配方案通过码头的无线网络,发送到每一台拖车上,拖车开始执行任务。
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