船厂码头泊位调度优化研究

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1、博士学位论文船厂码头泊位调度优化研究作者姓名唐伟炜学科专业船舶与海洋结构物设计制造指导教师叶家玮教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2015年10月ResearchonBerthSchedulingOptimizationofShipyardADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorofPhilosophyCandidate：TangWeiweiSupervisor：Prof.YeJiaweiSouthChinaUniversityofTechnologyGu

2、angzhou，China分类号：U673学校代号：10561学号：201010101767华南理工大学博士学位论文船厂码头泊位调度优化研究作者姓名：唐伟炜指导教师姓名、职称：叶家玮教授申请学位级别：工学博士学科专业名称：船舶与海洋结构物设计制造研究方向：船舶与海洋工程人工智能技术论文提交日期：2015年10月16日论文答辩日期：2015年12月9日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：委员：匚华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立

3、进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:泫伟帏日期:⒛15年9月⒛日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许学位论文被查阅(除在保密期内的保密论文外)

4、;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于:□保密,在年解密后适用本授权书。民尔保密,同意在校园网上发布,供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览;同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》,传播学位论文的全部或部分内容。“”(请在以上相应方框内打√)日期:⒛15年9月日期2纠r,/2、/'电子邮箱:t-11⒄qq.∞m联系地址(含邮编):广州

5、市天河区中山大道西109号(51“30)摘要船舶泊位调度是船厂码头生产作业的重要内容，对船厂码头泊位调度优化方法进行广泛和深入的研究，配合应用现代信息技术的生产调度管理体系，对于船厂码头资源配置的优化，生产效率的提高，企业管理水平的进步，尤其是在船舶市场持续低迷的环境下，增强企业生存能力和竞争能力，深化船厂码头泊位调度优化理论，具有重要的意义。船厂码头泊位调度过程是一个多级优化过程，可以定义为：在计划周期开始时，对计划周期内预计抵达的船舶合理地安排停泊时间和靠泊位置，并由于某些特定原因，对一艘或者多艘船

6、舶进行一系列位置调整。如何在不浪费过多资源的基础上提高泊位利用率是该问题的难点。为此，本文以船厂码头泊位调度过程为研究对象，通过对船厂生产作业特点的分析，将泊位调度过程分为若干层级，第一层级，初始的泊位分配，为计划进厂的船舶安排泊位，该问题涉及了多种约束条件，研究重点是综合考虑优化目标，建立靠泊模型，并简化边界条件，将码头生产秩序维持在最佳状态；第二层级，当发生客观扰动事件时对原方案进行扰动恢复，研究的重点是尽量减小不确定因素对系统的影响泊位调整；第三层级，根据生产需要对船舶进行移泊，船舶的移泊过程是多

7、环节相互影响的组合过程，该阶段的研究重点是对移泊过程各阶段进行决策并寻找移泊最优路径。船舶泊位调度问题是NP(Non-DeterministicPolynomial，非确定多项式)难题，优化要面对的问题涉及范围广，复杂性高。船厂码头泊位调度需优化的目标很多，各目标存在内在联系，本文从泊位分配初始方案的生成，对干扰因素的扰动恢复，以及泊位调整的决策模型和最优路径等方面研究了船厂码头泊位调度优化问题，建立了数学模型并进行了系统仿真和应用，最后对船厂码头泊位调度系统进行了总体设计。研究内容包括：1.泊位分配问

8、题优化(1)分析了船厂泊位调度与集装箱港口泊位调度的本质区别，对调度过程进行多层级论述，将排队论思想引入泊位调度问题，构建了基于排队论的船舶泊位调度系统模型，提出了容量有限的系统最优化理论。(2)模拟人工调度流程，合理地运用船舶调度规则，对船厂码头调度生产过程各阶段进行仿真模拟，以最短在厂时间，最短移泊距离，最小系统成本为目标建立了船舶泊位分配的多目标数学仿真模型，将调度人员的经验融入模型当中，设定多种边界条件。I(3)针对传统遗传算法解的