考虑路径冲突的AGV配置与调度优化

发布时间：2022-02-25 05:53

　　合理调度有限的码头资源以满足船舶的装卸时间要求是自动化集装箱码头的重要目标之一。针对自动化集装箱码头自动导引车（automated guided vehicle,AGV）配置与调度问题,考虑船舶装卸时间要求和AGV运输过程中的路径冲突,提出分阶段调度策略。将船舶装卸作业分为卸船阶段、装卸同步阶段、装船阶段三个阶段,在每个阶段中,建立以最小化最大完工时间和最小化AGV空载和等待时间为双目标的调度优化模型,并设计基于NSGA-Ⅱ的启发式算法求解。根据本阶段的实际完工时间,从最优解集中选择下一阶段AGV的配置与调度方案。最后对比其他调度方案表明本文调度方案能够满足集装箱船的装卸时间要求,且提高了AGV的利用率,更符合码头实际作业要求。 

【文章来源】：运筹与管理. 2020,29(05)北大核心CSSCICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

装卸过程中AGV运行流程图

在实际作业过程中,路径冲突会增加AGV的运输时间,若AGV的实际到达时间早于岸桥开始作业时间,则AGV在冲突点的额外作业时间不会影响岸桥作业,否则导致岸桥等待,如图3所示,岸桥实际开始作业集装箱2的时刻晚于计划开始作业时刻,最终导致集装箱实际装卸完工时间晚于装卸时间要求。定义该部分为延误时间DT,即岸桥的延误时间=实际完工时间-装卸作业要求时间。在船舶装卸作业要求时间内预留一段缓冲时间,有利于最终的实际完工时间早于要求完工时间。AGV因路径冲突导致的岸桥延误时间很难有一个明确的、固定的值。为了衡量其对AGV调度方案的影响,以设置合理的缓冲时间,采用多AGV系统下冲突点等待的调度策略,利用爱尔朗分布模拟实际作业过程中AGV经过冲突点的额外作业时间,则在一次送/取箱过程中,AGV经过m个冲突点时额外作业时间为:

随机生成初始种群,根据可利用的AGV数量生成随机切断点,两断点间的染色体分配相同的AGV序号,AGV序号表示运载相应集装箱的AGV的编号,如图4所示。(3)非支配排序与精英保留策略

【参考文献】：
期刊论文
[1]不确定因素下的集装箱码头车船间装卸作业集成调度[J]. 常祎妹,朱晓宁.  交通运输工程学报. 2017(06)
[2]自动化码头起重机和自带提升功能的AGV的集成调度[J]. 添玉,王建彬,范会方.  上海海事大学学报. 2017(03)
[3]集装箱码头ALV调度与堆场位置分配集成优化模型[J]. 鲁渤,吕家智,曾庆成.  系统工程理论与实践. 2017(05)
[4]自动化码头多AGV路径冲突的优化控制研究[J]. 张素云,杨勇生,梁承姬,许波桅,李军军.  交通运输系统工程与信息. 2017(02)
[5]自动化港口AGV调度配置仿真分析[J]. 韩晓龙,樊加伟.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2016(05)
[6]基于关键资源优先的三级装卸搬运分时协调策略[J]. 陶莎,胡志华,盛昭瀚.  控制与决策. 2015(08)
[7]基于仿真的集装箱港口装卸工艺对比研究[J]. 韩晓龙,张少凯,于航.  系统仿真学报. 2014(05)



本文编号：3643819