基于运载能力的集装箱码头集卡调度优化方法研究

集卡是集装箱码头的重要资源,集卡的运载能力允许其单次可运输一个20 ft集装箱、两个20 ft集装箱或一个40 ft集装箱。而目前有关集卡调度的研究往往以单位集卡重载一个集装箱为作业单元,即“一车一箱”的运输模式,忽视了对集卡实际运载能力的讨论。本文考虑集卡对于不同箱型集装箱的实际运载能力,对进口箱卸箱过程的集卡调度问题进行研究。首先构建了以卸箱作业完成时间最小为目标的混合整数规划模型,随后证明了问题是NP完全问题,并设计了多起点自适应邻域搜索算法进行求解。计算结果表明,相比于规划求解器,算法可以在更短时间内求得问题的近优解;相比于“一车一箱”的运输模式,本文的集卡调度方案可使卸箱作业完成时间平均缩短23.5%。研究基于集卡的实际运载能力优化集卡调度方案,能够有效缩短船舶在港作业时间,可为集装箱码头实际作业过程中的集卡调度提供依据。