Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Vấn đề lập lịch cho một hệ thống vận chuyển container mới: trường hợp lập lịch hoạt động cảng di động
Tóm tắt
Cảng di động (MH) là một nền tảng nổi có khả năng di chuyển với hệ thống xử lý container trên boong, cho phép nó xếp dỡ container từ/đến một con tàu chở container neo đậu trên biển khơi. Giống như hoạt động của cần cẩu bến cảng thông thường, việc lập lịch hiệu quả cho hoạt động của nó là chìa khóa để nâng cao năng suất hoạt động. Vấn đề lập lịch hoạt động của MH là xác định một chuỗi thời gian các nhiệm vụ xếp dỡ, phân công các đơn vị MH cho từng nhiệm vụ và vị trí cập bến của chúng, với mục tiêu tối thiểu hóa thời gian thực hiện của một loạt tàu chở container đến. Một mô hình lập trình số hỗn hợp được xây dựng để định nghĩa chính thức vấn đề này. Như một phương pháp giải quyết thực tiễn cho vấn đề, bài báo này đề xuất một thuật toán dựa trên quy tắc và một thuật toán di truyền dựa trên khóa ngẫu nhiên (rkGA). Kết quả tính toán cho thấy phương pháp rkGA mang lại giải pháp có chất lượng tốt hơn so với phương pháp dựa trên quy tắc, mặc dù yêu cầu thời gian tính toán dài hơn.
Từ khóa
#cảng di động #lập lịch #xếp dỡ container #thuật toán di truyền #mô hình lập trình số hỗn hợpTài liệu tham khảo
Bean JC (1994) Genetic algorithms and random keys for sequencing and optimization. Oper Res Soc Am J Comput 6:154–160. doi:10.1287/ijoc.6.2.154
Casco DO, Golden BL, Wasil EA (1988) Vehicle routing with backhauls: models, algorithms, and case studies. In: Golen BL, Assad AA (eds) Vehicle routing: methods and studies. Elsevier, Amsterdam, pp 127–147
Desrochers M, Lenstra JK, Savelsbergh MWP, Soumis F (1988) Vehicle routing with time windows: optimization and approximation. In: Golen BL, Assad AA (eds) Vehicle routing: methods and studies. Elsevier, Amsterdam, pp 65–84
Goldberg DE (1989) Genetic algorithm in search optimization and machine learning. Addison-Wesley, Boston
Goncalves JF, Mendes JJM, Resende MGC (2005) A hybrid genetic algorithm for the job shop scheduling problem. Eur J Oper Res 167:77–95. doi:10.1016/j.ejor.2004.03.012
Han SH, Lee JH (2009) Container docking system, container crane, and container docking method, container crane and container docking method. South Korean patent application, filing number: 1020090082529, filing date: 2 Sept 2009
Hong Kong Mid-Stream Operators Association (HKMOA) (2009) http://www.hkmoa.com/Statististics.aspx?lang=E
Jung H, Kwak BM (2009) Balance keeping crane and vessel with the crane. South Korean patent application, filing number: 10-2009-0074380, filing date: 12 Aug 2009
Kim JH, Morrison JR (2011) Offshore port service concept: classification and economic feasibility. Flex Serv Manuf J 156:752–768. doi:10.1007/S10696-011-9100-9
Kim KH, Park Y (2004) A crane scheduling method for port container terminals. Eur J Oper Res 156:752–768. doi:10.1016/S0377-2217(03)00133-4
Kim SH, Kim UH, Hong YS, Ju HJ, Kim J, Kwak YG, Kwak BM (2009) Auto landing, location, locking device for spreader of crane and method thereof. South Korean patent application, filing number: 1020090074305, filing date: 12 Aug 2009
Kwak BM, Oh JH (2009) Balance keeping crane and vessel with the crane. South Korean patent application, filing number: 1020090070799, filing date: 31 July 2009
Taiwah Sea & Land Heavy Transport Ltd (TS & LHT) (2011) Tai Wah Jumbo. http://www.taiwahhk.com/Equippage/equippage.htm
Lee PS, Jung H, Lee DY, Kim SI (2009) Docking system for a ship and docking method using the same. South Korean patent application, filing number: 1020090074208, filing date: 12 Aug 2009
Liu J, Wan YW, Wang L (2006) Quay crane scheduling at container terminals to minimize the maximum relative tardiness of vessel departures. Nav Res Logist 53:60–74. doi:10.1002/nav.20108
Meisel F (2009) Seaside operations planning in container terminals. Physica-Verlag, Berlin. doi:10.1007/978-3-7908-2191-8
Mobile Harbor Business Team (MHBT) (2011) An introduction material about the mobile harbor project. http://www.mobileharbor.or.kr/index.html → English → Public Relation → Brochure. Accessed 13 Jan 2011
Moccia L, Cordeau J-F, Gaudioso M, Laporte G (2006) A branch-and-cut algorithm for the quay crane scheduling problem in a container terminal. Nav Res Logist 53:45–59. doi:10.1002/nav.20121
Nagy G, Salhi S (2005) Heuristic algorithms for single and multiple depot vehicle routing problems with pickups and deliveries. Eur J Oper Res 162:126–141. doi:10.1016/j.ejor.2002.11.003
Norman BA, Bean JC (1999) A genetic algorithm methodology for complex scheduling problems. Nav Res Logist 46:199–211. doi:10.1002/(SICI)1520-6750(199903)46:2<199:AID-NAV5>3.0.CO;2-L
Okada I, Zhang XF, Yang HY, Fujimura S (2010) A random key-based genetic algorithm approach for resource-constrained project scheduling problem with multiple modes. In: Proceedings of the international multiconference of engineers and computer scientists, vol 1
Peterkofsky RI, Daganzo DF (1990) A branch and bound solution method for the crane scheduling problem. Transp Res B 24:159–172. doi:10.1016/0191-2615(90)90014-P
Salhi S, Nagy G (1999) A cluster insertion heuristic for single and multiple depot vehicle routing problems with backhauling. J Oper Res Soc 50:1034–1042. doi:10.1057/palgrave.jors.2600808
Sammarra M, Cordeau J-F, Laporte G, Monaco MF (2007) A tabu search heuristic for the quay crane scheduling problem. J Sched 10:327–336. doi:10.1007/s10951-007-0029-5
Shin HK, Shin JW, Kim MS, Jung WJ (2009) Docking system of ship. South Korean patent application, filing number: 1020090093030, filing date: 30 Sept 2009
Spears WM, Dejong KA (1991) On the virtues of parameterized uniform crossover. In: Proceedings of the fourth international conference on genetic algorithms, San Diego, pp 230–236
Suh NP (2008) Mobile harbor to improve ocean transportation system and transportation method using the same. Korean patent no. 100895604, granted date: 23 Apr 2008
Sung IK, Nam HC, Lee TS (accepted) Scheduling algorithm for mobile harbor: an extended m-parallel machine problem. Int J Ind Eng Theory
Xu S, Bean JC (2007) A genetic algorithm for scheduling parallel non-identical batch processing machines. In: Proceeding of the IEEE symposium on computational intelligence in scheduling (SCIS 07), Honolulu, HI, pp 143–150