考虑集装箱翻倒的场地位置分配研究

本项目研究出口集装箱的场地位置分配问题。由于出口集装箱到达码头的顺序是随机的，现有的集装箱场地位置分配方法往往导致大量的重（轻）集装箱堆垛在堆场下（上）层。由于在装船过程中，重集装箱一般先于轻集装箱装船，因而集装箱翻倒在现有场地位置分配方法下经常发生。集装箱翻倒一般不产生价值，只会增加成本，因而是集装箱场地位置分配需要克服的一个难点问题。集装箱翻倒难以克服的主要原因在于，集装箱场地位置分配和集装箱翻倒分别发生在集装箱收集和装船两个不同阶段。本研究尝试把这两个阶段综合起来考虑，即在集装箱场地位置分配阶段就考虑该场地位置分配方式可能带来的集装箱翻倒次数，有预见性的选择一种合适的场地位置分配方式从而减少装船阶段的翻倒次数。本研究将考虑这种处理方式的多个方面，为不同的模型设计与其问题规模相适应的求解算法，同时设计评价指标对解质量进行评估。

本项目研究出口集装箱的场地位置分配问题，其最大特色在于将场地位置分配和装船翻倒预测结合起来研究，目前已经发表或录用了12篇论文，其中10篇被SCI检索，开发了一套应用软件。具体成果包括：（1）针对“轻箱压重箱”情形，提出了“保守”惩罚策略，其绩效优于现有的“乐观”惩罚策略，该成果发表在《European Journal of Operational Research》上；（2）考虑到剩余到达集装箱的重量级别的概率分布随当前堆存状况改变而改变的情形，提出了概率调整堆垛模型，比现有的概率固定堆垛模型更加符合实际情况，该成果发表在《Computers & Operations Research》上；（3）提出了基于Rollout的求解大规模动态规划模型的近似算法，为动态规划问题提供了一种有竞争力的求解方法；（4）提出了新的混合整数规划模型和基于sub-gradient算法，有效求解了集装箱码头上的岸桥、场桥、泊位、拖车等资源的联合调度问题，相应的成果发表在《Asia-Pacific Journal of Operational Research》，《Journal of Systems Science and Systems Engineering》和《Simulation Modelling Practice and Theory》上；（5）提出了新的数学模型和基于relax-and-fix算法，有效求解了生产调度领域的Lot-sizing and scheduling问题，相应的成果发表在《International Journal of Production Research》和《Computers & Operations Research》上，同时，为华为海思半导体有限公司开发了一套《高级计划生产排程系统》，该系统现已成功应用在该企业。