[发明专利]一种散货港口生产调度优化方法

说明书

本发明提供一种散货港口生产调度优化方法。本发明方法，包括：根据散货港口装船作业流程和通航规则，建立装船作业计划与船舶交通组织协同多目标优化模型；获取散货港口堆场库存信息、作业设备信息和船舶信息，采用基于文化基因框架的启发式多目标算法对装船作业计划与船舶交通组织协同多目标优化模型进行求解，得到优化后的装船作业计划与船舶交通组织优化方案。本发明方法能够缩短所有装船作业完成时间以及进出港总等待时间，不仅可为每艘船舶分配合理的泊位、装船机、取料机等资源，还能保障船舶进出港航行安全。同时，该方法在一定程度上可为散货港口生产作业提供辅助决策，对提高散货港口运营效率具有重要价值。

技术领域

本发明涉及船舶作业技术领域，具体而言，尤其涉及一种散货港口生产调度优化方法。

背景技术

随着全球经济一体化的发展，散货贸易占全球海上运输贸易的比重逐步上升。而散货港口作为散货贸易中关键环节，是海上运输与路上运输的中转枢纽。为了满足不断增长的市场需求，港口运营商通常采取扩大基础实施建设以提高港口运营效率，但会导致短期内难以满足需求。如何通过科学合理的手段对散货港口生产调度进行优化，适应市场需求的同时充分发掘港口潜在运营效率，成为了各散货港口关注的焦点。其中，装船作业计划和船舶交通组织方案作为散货港口生产调度中重要环节，装船作业计划合理性直接影响本次船舶出港顺序，而船舶交通组织方案合理性直接影响船舶进港后装船作业计划能否实施，但现有技术中提出的模型并未考虑煤装船作业计划与船舶交通组织协同优化。为了更加贴合散货港口生产调度的实际，需要考虑装船作业计划与船舶交通组织之间的相互影响，建立散货港口装船作业计划与船舶交通组织协同优化模型，得到科学合理的装船作业计划和船舶交通组织方案，为散货港口管理者提供生产经营辅助决策。

发明内容

根据上述提出的技术问题，提供一种散货港口生产调度优化方法。本发明能够缩短所有装船作业完成时间以及进出港总等待时间，不仅可为每艘船舶分配合理的泊位、装船机、取料机等资源，还能保障船舶进出港航行安全。

本发明采用的技术手段如下：

一种散货港口生产调度优化方法，包括如下步骤：

S1、根据散货港口装船作业流程和通航规则，建立装船作业计划与船舶交通组织协同多目标优化模型；

S2、获取散货港口堆场库存信息、作业设备信息和船舶信息；

S3、采用基于文化基因框架的启发式多目标算法对装船作业计划与船舶交通组织协同多目标优化模型进行求解，得到装船作业计划与船舶交通组织的优化方案。

进一步地，所述步骤S1中：

所述散货港口装船作业流程是指以最小化装船作业完成时间为目标，减少装船作业流程冲突，制定装船作业计划，具体包括：

根据在锚地船舶的装载需求以及泊位靠泊能力分配堆场取料位置和船舶所停靠泊位；

根据堆场取料位置分配取料机进行取料作业；

根据船舶停靠泊位分配装船机进行装船作业；

所述通航规则用于保障船舶进出港航行安全，根据港口通航规则，分别为锚地进港船和泊位出港船分配合理的通航模式。

进一步地，所述装船作业计划与船舶交通组织协同多目标优化模型包括装船作业计划约束模型、船舶交通组织模型、装船作业计划与船舶交通组织联合协调模型。

进一步地，所述装船作业计划约束模型具体为：