1.目的与意义

1.1研究目的与意义

随着经济全球化、区域经济一体化进程的加快，及国际贸易的日益频繁，海上运输逐渐成为各国贸易的纽带，集装箱作为海运的重要载体，具有效率高、便于装卸、可减少货损货差、适用于多种运输方式等优点，近年来在全球范围内发展势头迅猛，集装箱运输网络日益完善，集装箱化比例不断增加，集装箱码头装卸工艺不断升级，集装箱运输已经成为保证国际贸易运输顺利开展的重要方式，集装箱码头也成为连接国际物流网络的重要节点。与此同时，优化集装箱码头装卸作业也成为了增加收益的重要途径。

集装箱码头机械（岸桥、集卡、场桥）是码头的重要作业资源，船舶靠泊占用了越多的作业时间，也就意味着机械消耗了越多的作业资源时，而每种机械作业资源时对应着不同的成本，因此靠泊时间（作业时间）的长短和作业成本的大小有着直接的关系，通过对港口实现物流作业的系统化、合理化，为集装箱船装卸提供一个良好的物流平台，使港口在提高资源利用率的同时，降低集装箱船舶的在港时间，从而优化港口作业集疏运资源的配置与调度成为实现目标的有效手段。

从世界范围看，码头的运作效率很大程度上取决于码头装卸作业系统的效率，对集装箱码头装卸设备进行调度优化，从而缩短对船的作业时间，一方面可以减少集装箱船舶的滞港时间，提高码头的作业效率和装卸竞争力，另一方面可以提高集装箱船舶的周转率，有助于船公司降低运营成本，因而，对集装箱码头装卸作业系统的优化必不可少。

集装箱码头的装卸作业过程可以看成一个由岸桥、集卡、场桥组成的三阶段混合流水车间调度系统，为了提高集装箱码头的装卸作业效率、缩短船舶的靠泊时间，本文选择以混合流水车间为模型，对集装箱码头的装卸作业过程进行优化。

1.2 国内外研究现状分析

集装箱的装卸货过程可以模拟成工件在流水线上被加工的过程，即混合流水车间调度模型，该问题被描述为：有多个不同工件需要加工，每个工件都要经过相同的几道工序且加工顺序相同，在所有工序中至少有一道工序由并行机进行操作，需要解决的问题是工件在同一台机器上的加工顺序及如何在一道工序的并行机上进行工件分配，目标为使最大加工时间最小。

该模型是制造型企业生产车间中常见的调度模型，随着该模型在生产运作中的广泛应用，多数学者都从经典流水车间的启发式算法出发求解基于HFSS（混合流水车间）的调度问题，对两级的HFSS问题进行了研究并给出了完工时间下界值并且比较各算法的优劣，对于两阶段集成的问题，Narges Kaveshga根据HFSS建立了岸桥、集卡两阶段模型，并用遗传算法进行求解，Kim建立了一个三级物料装卸时间的预测模型，为三阶集成调度模型提供了基础。Mohamed Haouari对两级的HFSS问题进行了研究并给出了完工时间下界值，并且比较各算法的优劣。