冯鹏 郭子坚 姜影 曹震 徐星璐

摘要：为提高煤炭出口码头作业效率和服务水平，对装船作业调度进行优化。在考虑装船机联机作业的前提下，以最小化煤炭出口码头作业线运行能耗成本和船舶在港时间成本为目标，综合考虑作业流程约束和泊位、垛位和作业线的作业唯一性约束，建立混合整数规划模型，并设计基于仿真解码方案的遗传算法求解。用实例验证模型的可行性和算法的有效性。结果表明，研究成果可为具有工艺流程复杂、装船机联机作业等特点的煤炭出口码头装船作业调度问题提供较好的解决方案。

关键词：

煤炭出口码头; 装船作业; 作业线调度; 联机作业; 遗传算法

中图分类号：  U691+.3

文献标志码：  A

收稿日期： 2020-08-04

修回日期： 2021-01-06

基金项目：

国家重点研发计划（2020YFE0201200）

作者简介：

冯鹏（1996—），男，山西晋城人，硕士研究生，研究方向为港口规划与港口物流，（E-mail）fengpeng1996@mail.dlut.edu.cn;

郭子坚（1965—），男，辽宁沈阳人，教授，博士，研究方向为港口规划与港口物流，（E-mail）zjguo@dlut.edu.cn

Scheduling optimization of loading operation in coal export

terminals considering union operation of ship loaders

FENG Peng， GUO Zijian， JIANG Ying， CAO Zhen， XU Xinglu

（

State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， Liaoning， China）

Abstract：

In order to improve the efficiency and service level of coal export terminals， the loading operation scheduling is optimized. A mixed integer programming model is established with considering union operation of ship loaders. The model objective is to minimize the energy consumption cost of the operation lines of coal export terminals and the time cost of ships berthing at terminals. The model constraints are the operation process constraint and the uniqueness constraints of berths， stock positions and operation lines. A genetic algorithm based on the simulation decoding scheme is designed to solve the model. The feasibility of the model and the validity of the algorithm are verified by a case. The results indicate that the research results can provide a better solution to the scheduling problem of loading operation in coal export terminals with the features of complex technological process and union operation of ship loaders.

Key words：

coal export terminal; loading operation; operation line scheduling; union operation; genetic algorithm

0 引 言

煤炭在我國的能源结构中占有重要地位。由于煤炭供需关系在地域分布上的差异，我国煤炭存在大规模的“西煤东调”“北煤南运”现象。港口作为煤炭运输链的枢纽，其服务水平的提升是保障我国煤炭运输体系高效、流畅的关键。随着煤炭运输需求逐年攀升，煤炭出口码头的通过能力和服务水平亟待提高。然而，由于城市的不断发展和扩张，港口的发展空间大大减小，促使港口由新建、扩建码头的粗放式发展模式，向发展“智慧港口”的方向转变。……