预约机制和物联网环境下的集装箱堆场箱位优选干扰管理模型与算法

针对预约机制和物联网环境下的集装箱堆场箱位优选问题，本项目从新环境对箱位优选问题的影响分析出发，运用干扰管理的思想，对堆场箱位优选问题进行深入研究，提出预约机制与物联网环境下的提交箱序列构建及其干扰发生度量方法；构建出口箱交箱阶段箱位优选与进口箱提箱阶段翻箱落位优选的干扰管理模型；开发虚拟路径迭代搜索算法与基于图的禁忌搜索算法，为解决集装箱堆场箱位优选问题提供新思路；并以大连港集装箱码头三期为平台展开应用研究。.本研究不仅为集装箱堆场箱位优选问题提出新的研究思路，对丰富干扰管理模型构建与算法设计具有重要理论意义；而且对解决码头箱位管理实际问题，降低码头系统受扰程度，实现精细化管理具有重要的实用价值。

针对预约机制和物联网环境下的集装箱堆场翻箱落位优选和箱位分配问题，本项目从广义提交箱序列构建与求解研究出发，运用鲁棒调度和干扰管理的思想，对集装箱堆场翻箱落位优选和箱位分配问题展开了深入研究。主要成果有：1）针对预约机制和物联网条件下拖车到港提交箱时间的动态随机性，提出了广义提交箱序列，并推导得出其求解公式，用于不确定条件下的提交箱序列的表示和求解； 2）构建了基于Petri网的集装箱堆场进口提箱翻箱仿真模型，分析了翻倒概率相关性影响因素，并提出了翻倒概率近似公式，设计开发了基于差异翻倒概率的进口提箱翻箱落位启发式优选算法，算法结果较OH和IH算法改进15%以上，可满足实时求解要求；3）构建了基于广义提箱序列的进口箱提箱翻箱落位优化鲁棒模型，推导得出了广义提箱次序条件下的进口箱翻箱量期望递归求解式，开发了基于最小翻箱量期望的启发式算法，算法优于确定性方法10%以上；4）提出了出口交箱箱位分配计划的图表示方法，构建了出口交箱箱位分配鲁棒模型，开发了基于图的禁忌搜索求解算法，提高了收敛速度； 5）构建了混堆模式下出口交箱箱位分配干扰恢复模型，开发了基于图的改进禁忌搜索算法，较重调度方法减少隐性成本20%以上；6）在科学出版社和电子工业出版社出版学术专著2部，在重要学术刊物上发表论文12篇，申请专利1项，培养博士生1名，硕士生6名。上述研究可为不确定条件下的集装箱堆场箱位优选问题研究提供新思路和借鉴，具有推广应用价值。