集装箱港口运营管理优化问题研究
作者：镇璐 著
出版时间：2017年版
内容简介
集装箱港口是全球贸易的枢纽，对全球经济的运转和发展起着非常重要的支撑作用。自20世纪60年代以来全球集装箱运输一直保持着较高的发展势头。目前，世界排名前十的特大型集装箱港口年吞吐量基本都在1000万标准箱以上。如此大的吞吐量，使得传统港口设施、运营方式正经受严峻的考验。我国是一个港口大国，世界十大港口中有七个在我国。在应对当前日益激烈的国际港口竞争中，如何提高这些大型集装箱港口的运作效率，是我国港口管理者迫切关心和亟须解决的核心问题。《BR》 本书针对集装箱港口运作管理中的各类资源分配与调度优化问题，从岸线侧、堆场侧、集成优化、港口新技术、港口集疏运系统等角度，介绍了上述领域中一些系统化的研究成果。具体研究了泊位、岸桥、堆存区域、港口新型设备、港区拖船等港口核心资源的分配与调度优化问题，建立了相关决策模型，并设计了相应的高效求解算法。同时，本书还展示了大量实验分析结果，验证了所提模型的优化效果和算法的求解效率。最后，本书对集装箱港口运营管理优化决策领域中未来可能的研究方向进行了展望和分析。
目录
目录
第一篇 绪 论
第1章 集装箱港口运作管理概论 3
1.1 世界集装箱港口发展历史概况 3
1.2 集装箱港口发展的影响因素 5
1.3 港口运营现状及趋势分析 7
1.4 本书研究内容框架 12
第2章 港口运作管理优化问题研究现状 15
2.1 基于文献统计的相关研究概况分析 15
2.2 岸线侧资源分配问题研究现状 34
2.3 堆场侧资源分配问题研究现状 43
2.4 小结 52
第二篇 岸线侧运作管理优化问题研究
第3章 不确定环境下泊位分配问题 55
3.1 引言 55
3.2 集装箱港口泊位分配问题背景 55
3.3 基于场景的两阶段随机规划模型 56
3.4 考虑船舶序列的改进型模拟退火算法 60
3.5 关于求解算法和泊位分配模型的数值实验 67
3.6 小结 79
第4章 考虑周期性的中期层面泊位分配问题 81
4.1 引言 81
4.2 不确定性环境下的周期型泊位分配问题背景 81
4.3 周期型泊位分配问题的随机优化模型 85
4.4 模型求解算法 88
4.5 中期层面的泊位分配问题的鲁棒优化模型 92
4.6 模型验证与模型间关联分析的数值实验 97
4.7 讨论和拓展 111
4.8 小结 113
第5章 潮汐港泊位分配问题 115
5.1 引言 115
5.2 潮汐港泊位分配问题背景 115
5.3 考虑潮汐和航道限制等因素的泊位分配模型 121
5.4 基于列生成的算法设计 126
5.5 关于列生成算法的数值实验 131
5.6 连续型泊位分配问题的拓展 139
5.7 小结 140
第6章 鲁棒型泊位分配双目标优化问题 142
6.1 引言 142
6.2 双目标鲁棒型泊位分配问题背景及模型构建 142
6.3 面向双目标决策优化模型的求解算法设计 146
6.4 不确定环境下模型验证与参数灵敏度分析数值实验 153
6.5 小结 161
第7章 特大型港口码头分配问题 162
7.1 引言 162
7.2 考虑燃料消耗的转运港码头分配问题背景及模型构建 163
7.3 码头分配问题模型线性化 170
7.4 基于局部分支和粒子群算法的求解方法设计 176
7.5 不同码头和船舶数量下的实验研究 181
7.6 小结 189
第三篇 堆场侧运作管理优化问题研究
第8章 不确定时空维度下堆存区域分配问题 193
8.1 引言 193
8.2 堆存区域分配问题背景 193
8.3 面向不确定船舶停泊位置和到港时间的模型构建 195
8.4 基于模型约束松弛的高效求解算法设计 197
8.5 面向算法性能与模型有效性验证的数值实验研究 199
8.6 小结 206
第9章 不确定数量维度下堆存区域分配问题 207
9.1 引言 207
9.2 不确定环境下堆存区域分配问题背景 207
9.3 堆存区域分配问题的相关约束 214
9.4 基于场景的随机规划模型构建 216
9.5 改进的模拟退火算法设计 219
9.6 不同应用环境下的数值实验研究 222
9.7 模型扩展与分析 230
9.8 小结 230
第10章 周期型堆存区域分配问题 232
10.1 引言 232
10.2 堆存区域分配问题和堆场模板介绍 232
10.3 混合多周期模式下堆场模板优化模型构建 237
10.4 基于局部分支和粒子群算法的求解方法设计 243
10.5 面向模型有效性验证与算法性能比较的数值实验分析 250
10.6 小结 258
第11章 考虑拥塞的堆存区域分配问题 260
11.1 引言 260
11.2 考虑拥塞因素的堆存区域分配问题背景 260
11.3 期望行驶时间计算公式推导与堆存模板优化模型构建 269
11.4 基于优先权序列空间搜索的求解算法设计 277
11.5 面向建模中考虑拥塞因素的效用分析与算法性能测试 280
11.6 小结 287
第12章 堆存模板下卸货存放位置分配问题 289
12.1 引言 289
12.2 堆场分配过程中的不确定因素 290
12.3 恢复策略：处理不确定性的一种传统方法 291
12.4 面向不确定性环境下卸货存放位置实时分配的决策支持系统 294
12.5 动态分配模板与静态分配模板数值对比实验 300
12.6 小结 306
第四篇 岸线与堆存侧资源分配集成优化问题研究
第13章 岸线与堆存侧资源分配集成优化问题 311
13.1 引言 311
13.2 大型转运港中泊位分配与堆存区域分配问题背景 311
13.3 面向周期型分配计划模板设计的建模扩展 315
13.4 周期型泊位分配与堆存区域分配集成优化决策模型 316
13.5 面向大规模算例求解的高效算法设计 324
13.6 模型与算法有效性验证和参数灵敏度分析实验 329
13.7 小结 341
第五篇 面向港口新技术的运作优化问题研究
第14章 面向新技术的港口运作效率比较分析研究 345
14.1 引言 345
14.2 基于钢架桥的自动化集装箱码头系统 345
14.3 基于排队论模型的两种不同堆场自动化系统的比较 348
14.4 基于离散事件仿真模型的验证研究 362
14.5 小结 365
第15章 基于钢架桥的自动化集装箱码头起重机调度研究 367
15.1 引言 367
15.2 基于钢架桥的自动化码头系统中起重机调度问题背景 367
15.3 针对两类起重机调度的整数规划模型构建 370
15.4 面向新系统中岸桥起重机调度模型的求解算法设计 374
15.5 算法性能比较实验与参数灵敏度分析 378
15.6 小结 383
第六篇 面向内河航线的枢纽港拖船调度问题研究
第16章 面向内河航线的枢纽港拖船调度问题 387
16.1 引言 387
16.2 面向内河航线的驳船运输系统中拖船调度问题背景 387
16.3 内河驳船运输系统中拖船调度决策优化模型构建 389
16.4 基于分支定价的精确求解算法 395
16.5 面向上海港与长江航线的实验分析 404
16.6 小结 408
第七篇 总结与展望
第17章 总结与展望 413
17.1 研究内容总结 413
17.2 未来研究方向展望 415
参考文献 417
后记 433