1.5　研究内容与结构

本书从深入了解集装箱港口装卸作业调度实际情况入手，结合已有国内外相关理论文献，分析现有理论应用到实际情况中存在的一些问题，分别构建了连续泊位分配模型、岸桥作业调度模型、静态岸桥指派模式下泊位与岸桥调度集成优化模型、动态岸桥指派模式下泊位与岸桥调度集成优化模型，并开发设计了相应的求解算法，最后通过大规模算例验证了模型与算法的可行性与有效性。本书的结构如图1-2所示。

图1-2　本书结构

本书的研究内容安排如下：

第一章介绍了本书选题的背景、国内外研究现状、研究目的与意义、研究内容与结构。初步分析了本书所要解决的问题，并给出了解决问题的基本框架。

第二章对港口前沿生产作业进行了分析，介绍了泊位与岸桥的功能与作用，分析了影响泊位与岸桥优化调度的各种因素，最后对泊位与岸桥调度策略进行了总结，为后续章节建立模型与求解奠定基础。

第三章对连续泊位分配问题进行了研究。首先，分析了船舶到港后的作业流程，然后探讨了参数“船舶装卸作业时间”的取值依据；其次，以最小化等待泊位时间、靠泊作业时间、装卸作业时间与离泊作业时间为决策目标构建了混合整数规划模型，并设计了求解模型的遗传算法；最后，通过大规模实验算例，与商业化软件LINGO求解结果对比，验证了模型与算法的可行性与有效性。

第四章对单船岸桥作业调度问题进行了研究。首先分析了岸桥作业两个基本空间约束——“不可相互跨越”与“安全作业距离”，然后以装卸效率最高为目标构建了混合整数规划模型，接着针对模型特点有针对性地设计了遗传算法，最后通过已有文献算例与大规模实验算例验证了模型与算法的可行性与有效性。

第五章对静态岸桥指派模式下的泊位与岸桥作业集成调度进行了研究。基于码头调度人员的常见做法，分析了岸桥指派问题，然后构建了上、下双层规划模型：下层规划模型为岸桥作业调度模型，上层规划模型为连续泊位分配模型。通过实验算例验证了上、下双层规划模型的有效性，并对模型中的相关参数进行了敏感性分析。

第六章研究了动态岸桥指派模式下的连续泊位与岸桥作业集成调度问题。考虑到动态岸桥指派的特点，构建了数学规划模型，设计了用于求解的嵌套循环算法。大规模数据实验验证了模型与算法的有效性，并对比了其与静态岸桥指派模式的优劣。

第七章对全书的内容进行了总结，并对下一步研究方向进行了展望。