考虑AGV作业行为的自动化集装箱码头水平运输优化

考虑AGV作业行为的自动化集装箱码头水平运输优化

论文摘要

针对自动化集装箱码头水平作业的AGV调度问题(AGVSP),在解决整体作业优化的同时,考虑AGV作业行为对作业效率及能耗的影响,建立以AGV作业效率以及能源消耗作为双目标的双层规划模型。该模型考虑了独立装卸与同步装卸两种模式下的AGV水平运输的特点。在此基础上,设计了对应的双层遗传算法进行求解。并通过数值实验,对模型在考虑行为与不考虑行为,独立作业与同步装卸作业模式下的作业效果进行验证比较。结果表明:本模型在不影响作业效率的前提下,可有效降低AGV的作业能耗。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 问题的描述
  •   1.1 问题描述与假设
  •   1.2 参数的表示
  •     (1)基础设施及GIS信息
  •     (2)作业设备参数
  •     (3)作业任务信息
  •     (4)作业过程参数
  • 2 模型建立
  •   2.1 整体AGV调度优化模型
  •   2.2 AGV作业行为优化模型
  •   2.3 双层规划模型结构
  • 3 优化算法设计
  •   3.1 算法流程框架
  •   3.2 问题U的GA算法设计
  •     3.2.1 基因编码
  •     3.2.2 基因解码与适应度函数计算
  •       (1)基因解码
  •       (2)适应度函数计算流程
  •     3.2.3 选择操作设计
  •     3.2.4 交叉操作设计
  •     3.2.5 变异操作设计
  •   3.3 问题L的GA算法设计
  •     3.3.1 基因编码
  •     3.3.2 基因解码与适应度函数计算
  •       (1)基因解码
  •       (2)适应度函数及惩罚函数计算流程
  •     3.3.3 选择操作设计
  •     3.3.4 交叉操作设计
  •     3.3.5 变异操作设计
  • 4 实验设计与结果分析
  •   4.1 算例及实验设计
  •     4.1.1 算例说明
  •       (1)GIS信息数据
  •       (2)设备信息
  •       (3)作业任务信息
  •     4.1.2 实验设计
  •       (1)实验1:模型参数匹配试验
  •       (2)实验2:优化情景对比实验
  •   4.2 实验结果及分析
  •     4.2.1 实验1:模型参数匹配实验
  •       (1)确定最佳AGV数量
  •       (2)确定上下层模型的Pareto系数值
  •       (3)确定上下层模型的其它系数值
  •     4.2.2 实验2:优化情景对比实验
  •       (1)各情境下的整体能耗组成分析
  •       (2)不同作业状态下AGV平均行驶距分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王聪,金淳,李兆隆

    关键词: 调度,作业行为,双层规划,遗传算法,自动化集装箱码头

    来源: 运筹与管理 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 大连理工大学系统工程研究所

    基金: 国家自然科学基金资助项目(71271041)

    分类号: U691

    页码: 9-17

    总页数: 9

    文件大小: 1223K

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