基于公铁联运的集装箱装卸设备配置与集卡衔接组织研究
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摘要
现代物流的发展对集装箱公铁联运提出无缝链接的要求。本文基于公铁联运无缝链接的要求,采用定性和定量分析相结合的方法,重点研究铁路集装箱中心站内公铁联运衔接作业的协调组织。首先,以装卸设备和铁路集装箱车辆的协调衔接为研究重点,确定铁路集装箱中心站最佳的装卸设备类型和数量；其次,在完成装卸设备配置的基础上,研究集卡与装卸设备之间的衔接组织,确定集卡到达主箱场的最佳时间间隔和数量。
本文重点研究了集装箱公铁联运的两个关键问题：
第一,对铁路集装箱中心站的装卸设备进行配置研究。
本文在研究装卸设备合理配置数量的过程中,以装卸设备与铁路集装箱车辆之间的协调作业为切入点,建立以降低装卸设备的日均综合成本和缩短铁路集装箱车辆在装卸线上的停留时间为目标的双目标优化模型。采用MEACO算法对模型进行求解。算例表明本模型具有可行性。
第二,对集卡的衔接组织进行分析研究。
本文以集卡到达主箱场的时间间隔和数量为决策变量,建立了衔接作业成本模型。利用排队论知识对模型的相关参数进行分析,采用Matlab编程方法对模型进行计算。算例表明本模型具有可行性。
Modern logistics development demands seamless link of container rail-road combined transportation. Based on the requirements of seamless link, this article uses a combination of qualitative and quantitative analysis method, primary studies the coordinating organization of connection operation between rail and road in the railway container center station. First, focus the research on the convergence process between handling equipment and railway container flat cars. Second, after the allocation of handling equipments, takes the connection organization between container truck and handling equipments as research priorities. Based on which the seamless link of rail-road combined transportation will be realized.
This article has the following key research works.
First, study on the configuration of handling equipment.
For the purpose of coordination convergence between railway container flat cars and handling equipments, the article established a bi-objective optimization model that in order to reduce the daily cost of handling equipments and shortening the time of railway container flat car (cars) in loading and unloading line to get the optimal number of handling equipment and the number of loading and unloading line with the MEACO arithmetic. A numerical study testified validity of the model.
Second, study on the coordination joint of handling equipments and trucks.
Building a minimum connection operation cost model to set the best interval time and number of truck. The example proved that the conclusion of this model can realize the seamless connection of rail-road combined transportation.
本文重点研究了集装箱公铁联运的两个关键问题：
第一,对铁路集装箱中心站的装卸设备进行配置研究。
本文在研究装卸设备合理配置数量的过程中,以装卸设备与铁路集装箱车辆之间的协调作业为切入点,建立以降低装卸设备的日均综合成本和缩短铁路集装箱车辆在装卸线上的停留时间为目标的双目标优化模型。采用MEACO算法对模型进行求解。算例表明本模型具有可行性。
第二,对集卡的衔接组织进行分析研究。
本文以集卡到达主箱场的时间间隔和数量为决策变量,建立了衔接作业成本模型。利用排队论知识对模型的相关参数进行分析,采用Matlab编程方法对模型进行计算。算例表明本模型具有可行性。
Modern logistics development demands seamless link of container rail-road combined transportation. Based on the requirements of seamless link, this article uses a combination of qualitative and quantitative analysis method, primary studies the coordinating organization of connection operation between rail and road in the railway container center station. First, focus the research on the convergence process between handling equipment and railway container flat cars. Second, after the allocation of handling equipments, takes the connection organization between container truck and handling equipments as research priorities. Based on which the seamless link of rail-road combined transportation will be realized.
This article has the following key research works.
First, study on the configuration of handling equipment.
For the purpose of coordination convergence between railway container flat cars and handling equipments, the article established a bi-objective optimization model that in order to reduce the daily cost of handling equipments and shortening the time of railway container flat car (cars) in loading and unloading line to get the optimal number of handling equipment and the number of loading and unloading line with the MEACO arithmetic. A numerical study testified validity of the model.
Second, study on the coordination joint of handling equipments and trucks.
Building a minimum connection operation cost model to set the best interval time and number of truck. The example proved that the conclusion of this model can realize the seamless connection of rail-road combined transportation.
引文
[1]赵燕.装卸工作在铁路运输中的定位分析[J].科技情报开发与经.2006,16(7).p187-p188
[2]阳天河,优化装卸设备配置适应集装箱运输发展[J].装卸技术.2004(1).p35-p36
[3]宋欣,李映红,吴若玉.昆明集装箱中心站装卸设备选型与配置[J].铁道运输与经济.2005(08).p76-p77
[4]白瑞海,杨筠.铁路集装箱结点站装卸设备选型研究[J].铁道工程学报.2002(03).p77-p82
[5]马玉珍.铁路集装箱中心站装卸设备的选择[J].铁道运输与经济.2005(10).p51-p52
[6]霍建勇,谢辉,胡波.铁路枢纽集装箱中心站装卸设备的选择[J].铁道运输与经济.2006(06).p68-p69
[7]李宗泽,程文明,吴晓,张则强.铁路集装箱中心站装卸设备性能与布局研究[J].交通运输工程与信息学报.2005(02).p101-p105
[8]梁剑,程文明,张敏.铁路集装箱中心站列车装卸作业的仿真研究[J].系统仿真学报.2009(10).p6290-6294
[9]王美蓉.西安铁路物流中心集装箱装卸设备选型研究[学位论文].西安.西南交通大学.2008
[10]陈喜春,王俊丽,张红红.基于图论的铁路集装箱货场龙门起重机配置的研究[J].物流科技.2011(2).p87-p91
[11]Murty K G, Liu J, Wan Y W,Zhang C..DSS for operation in container shipping terminal[EB/OL].(2003-09-10)[2010-10-15].http:www//personal.engin.umich.edu/murty/.2000/200 3.9
[12]Linn R, Zhang C Q..A heuristic for dynamic yard crane deployment in a container terminal [J].IEE transactions,2003,2(35).p161-p174
[13]李东,汪定伟.基于仿真的铁路集装箱装卸策略优化[J].系统仿真学报.2009(11).p3188-3198
[14]郭鹏.铁路集装箱物流中心系统建模与仿真分析[J].计算机工程与应用.2011(17).p235-p238
[15]魏众.集装箱码头物流作业系统集成优化调度研究[学位论文].北京.北京交通大学2007.p16-p17
[16]赵瑾.港口集装箱物流系统装卸设备优化配置研究[学位论文].武汉.武汉理工大学.2008
[17]林敦清.集装箱码头装卸设备配备台数探讨[J].上海港科技.2001(5).p19-p20
[18]杨兴晏.利用综合成本模型研究集装箱码头设备投资的最佳规模[J].港工技术.1995(2).p17-p21
[19]刘志雄.设备拥有量模型的研究[J].港口装卸.2001(2).p37-p39
[20]C.F.Daganzo.The crane scheduling problem. Transportation Reseacr,1989.23B(3).p159-p175
[21]R.I.peterkosfky, and C. F. Dagnazo. A branch and bound solution method for the crane scheduling problem. Transportation Researeh.1990.24B(3).p59-p172
[22]J.B.Tabernacle.A study of the changes in Performance of quayside container cranes. Maritime Policy and Management,1995.22(2).p115-pl24
[23]J.Bose, Torsten Reines,Dirk Steenken,Stefan Vob.Vehicle Dispatching at Seaport Container Terminals Using Evolutionary Algorithms. R. H. Sprague(Ed.) Proceedings or the Annual Hawaii International Conference on System Sciences,IEEE,Piscataway(2000),DTM — IT.p1-p10
[24]Lai,K.K. and Lam,K. A study of container yard equipment allocation strategy in Hong Kong International Journal of Modeling and simulation,1994,14(3).p134-p138
[25]Kozan,E. and Preston,P.Genetie algorithm to schedule container transfers at multimodal terminals International Transactions in Operational Research 6,1999.p311-p329
[27]Dafanzo C F.The crane scheduling problem [J].Transportation Research:Part B.1989.23(3): p159-p175
[28]陶其钧.集装箱堆场机械选型配置研究[J].港口装卸.2002(1).p1-p6
[29]杨会军等.集装箱港口装卸设备配置优化研究[J].起重运输机械.2008(12).p93-96
[30]郝旭.集装箱码头装卸设备优化配置研究[学位论文].大连.大连海事大学.2003
[31]金健.浅析TPS的优化[J].集装箱化.2002(4).p19-p20
[32]Pyung Hoi Koo. Fleet sizing and routing for container transportation in a static environment.OR Spectrum,2004(26).p193-p209
[33]刘晓昱.集装箱卡车配置仿真研究[J].研究与开发.2009(3).p30-p33
[34]计明军等.基于装卸协同作业的集装箱码头集卡调度机配置优化[J].大连海事大学学报.2010.2(1).p47-p49
[35]崔吉茹.大物流呼唤公铁联运[J].交通与运输,2009,25(6).p30-p30
[36]王德占,何世伟.德国集装箱运输中的公铁联运[J].铁道货运.2005(11).p38-p41
[37]江波.基于物流化的公铁联运组织协调研究[学位论文].北京.北京交通大学.2010
[38]徐岚.集装箱公铁联运设施设备配置协调研究[学位论文].北京交通大学.2010
[39]于绪利,关伟.公铁联运条件下物流实时跟踪系统设计[J].交通运输系统工程与信息.2005(04).p65-p67
[40]孙巍.基于协同的集装箱多式联运组织协调计划研究[学位论文].大连海事大学.2007
[41]施俊庆.集装箱无缝链接理论与方法的研究[学位论文].北京交通大学2007
[42]铁路集装箱结点站设计暂行规定.北京.铁道第三勘察设计院.2003.p16-p17
[43]韩辉.宁波港北仑五期集装箱码头装卸工艺及设备配置的研究[学位论文].上海.上海海事大学.2006.p9-p10
[44]郑楼先,蒋国仁.内河港口集装箱装卸工艺及设备评述[J].中国水运.2004(4).p42-p43
[45]戚秀莲.探讨上海港集装箱装卸工艺[J].水运工程.2000(8).p77-p79
[46]孙立启.沿海集装箱中小码头装卸设备配置和工艺研究[J].中国水运.2007(10).p6-p8
[47]罗振林.基于AHP的集装箱装卸工艺方案优化评价研究[J].广州航海高等专科学校学报.2007.9(2).p15-p18
[48]蔡佩林.基于模糊综合评判的集装箱装卸工艺方案评价[J].广东交通职业技术学院学报.2009.12(4).p51-p53
[49]王云涛.铁路集装箱货场装卸管理研究[学位论文].重庆.重庆大学.2008
[50]戴明宏,雷庆秋.铁路集装箱货场装卸设备合理配置与结构选型[J].起重运输机械.2009(10).p10-p13
[51]张新丽,林洪春等.港口集装箱装卸工艺与天津港实践[J].港工技术.2001(12).p58-p62
[52]于汝民.集装箱码头经营管理[M].人民交通出版社.1999(9).p243-p288
[53]李宗泽.铁路集装箱节点站装卸设备选型与货场布局研究[学位论文].西安.西南交通大学.2004.p31-p32
[54]陈戌源.集装箱码头业务管理[M].大连海事大学出版社.1998(8).p17-p45
[55]莫俊.铁路集装箱结点站装卸工艺及设备选型的研究[J].铁道工程学报.2003(1).p133-p135
[56]王宴平.提高铁路装卸设备化水平的研究及对策[J].铁道运输与经济.2010(6).p86-p89
[57]龙前.集装箱码头设备工程管理[M].北京：人民交通出版社.2000(10).p68-p70
[58]张淑艳.基于约束优化方法的多目标优化算法[学位论文].大连.大连理工大学.2010.p4-p6
[59]邵泽波,陈庆.机电设备管理技术[M].化学工业出版社.2005.07.p88-p89
[60]Coello Coello C A, Pulido G T, Leehuga M S. Handing multiple objectives with particle swarm optimization[J]. IEEE Trans. on Evolutionary Computations,2004,8(3):p256-p279
[61]Abido M A.Two level of nondominated solutions approach to multi-objective particle swarm optimization[C]. Proc.of the Genetic and Evolutionary Computation Conf. GECCO 2007.New York: ACM Press,2007.
[62]Laumanns M, Thiele L, Deb K, et al. Combining convergence and diversity in evolutionary multi-objective optimization[J]. Evolutionary Computation,2002,10(3):p263-p282
[63]Brockoff D.Zitzler E. Are all objective necessary on dimensionality reduction in evolutionary multi-objective optimization[C].Parallel Problem Solving from Nature, PPSN IX. LNCS, Berlin: Springer-Verlag,2006
[64]Korudu P, Das S, Welch S M. Multi-Objective hybrid PSO using μ-fuzzy dominance.Proc. of the Genetic and Evolutionary Computation Conf.,GECCO 2007.New York:ACM Press,2007
[65]Hernandez-Diaz A G, Santana-Quintero L V, Coello Coello C A, etal. Pareto-Adaptive ε-dominance[J]. Evolutionary Computation,2007,15(4):p493-p517
[66]赵鹏,张秀媛,孙晚华.管理运筹学教程[M].北京.清华大学出版社,北京交通大学出版社.2008.3(1).p275-p278
[67]重庆集装箱中心站工程竣工验收报告.成都铁路局重庆建设指挥部.2010.2：p1-p2
[68]王志明,何小明.集装箱码头合理吞吐能力探讨,水运工程.2004(3).p16-p20
[2]阳天河,优化装卸设备配置适应集装箱运输发展[J].装卸技术.2004(1).p35-p36
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[5]马玉珍.铁路集装箱中心站装卸设备的选择[J].铁道运输与经济.2005(10).p51-p52
[6]霍建勇,谢辉,胡波.铁路枢纽集装箱中心站装卸设备的选择[J].铁道运输与经济.2006(06).p68-p69
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[14]郭鹏.铁路集装箱物流中心系统建模与仿真分析[J].计算机工程与应用.2011(17).p235-p238
[15]魏众.集装箱码头物流作业系统集成优化调度研究[学位论文].北京.北京交通大学2007.p16-p17
[16]赵瑾.港口集装箱物流系统装卸设备优化配置研究[学位论文].武汉.武汉理工大学.2008
[17]林敦清.集装箱码头装卸设备配备台数探讨[J].上海港科技.2001(5).p19-p20
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[19]刘志雄.设备拥有量模型的研究[J].港口装卸.2001(2).p37-p39
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[24]Lai,K.K. and Lam,K. A study of container yard equipment allocation strategy in Hong Kong International Journal of Modeling and simulation,1994,14(3).p134-p138
[25]Kozan,E. and Preston,P.Genetie algorithm to schedule container transfers at multimodal terminals International Transactions in Operational Research 6,1999.p311-p329
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[49]王云涛.铁路集装箱货场装卸管理研究[学位论文].重庆.重庆大学.2008
[50]戴明宏,雷庆秋.铁路集装箱货场装卸设备合理配置与结构选型[J].起重运输机械.2009(10).p10-p13
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[58]张淑艳.基于约束优化方法的多目标优化算法[学位论文].大连.大连理工大学.2010.p4-p6
[59]邵泽波,陈庆.机电设备管理技术[M].化学工业出版社.2005.07.p88-p89
[60]Coello Coello C A, Pulido G T, Leehuga M S. Handing multiple objectives with particle swarm optimization[J]. IEEE Trans. on Evolutionary Computations,2004,8(3):p256-p279
[61]Abido M A.Two level of nondominated solutions approach to multi-objective particle swarm optimization[C]. Proc.of the Genetic and Evolutionary Computation Conf. GECCO 2007.New York: ACM Press,2007.
[62]Laumanns M, Thiele L, Deb K, et al. Combining convergence and diversity in evolutionary multi-objective optimization[J]. Evolutionary Computation,2002,10(3):p263-p282
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[65]Hernandez-Diaz A G, Santana-Quintero L V, Coello Coello C A, etal. Pareto-Adaptive ε-dominance[J]. Evolutionary Computation,2007,15(4):p493-p517
[66]赵鹏,张秀媛,孙晚华.管理运筹学教程[M].北京.清华大学出版社,北京交通大学出版社.2008.3(1).p275-p278
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[68]王志明,何小明.集装箱码头合理吞吐能力探讨,水运工程.2004(3).p16-p20