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第二章
集装箱终端操作 ︰ 当前趋势和未来的挑战
Kap Hwan Kim和李勋
摘要: 这项研究回顾了集装箱码头的各种计划和控制活动。定义了操作计划和控制决策问题，讨论了每个决策过程中技术发展的新趋势。提出了相关的研究方向和未解决的问题。讨论了终端操作系统 (TOS)的功能，它是用来实现决策过程的软件，介绍并比较了商业TOSs。
2.1 简介
由于全球化，国际贸易将大大增加。得益于规模经济，集装箱的能力已经大幅提高。到2011年，超过100艘集装箱船舶和超过10,000 标准箱在运转，并有超过150人订购。18000 标准箱船舶从2013年4月开始在釜山调用。高油价和劳动力成本等其他都是驱使变化海运业变化的重要动机。9月11日之后，各项安全措施均在海上和港口运输中施行。承运人和港口经营为了满足环境保护的条例改善了他们的设备和运作策略。物流市场已经从面向供应商到以客户为导向，因为物流资源的供应已超过需求。因此，船公司已经在港口运营商获得了更强的议价能力。在某些情况下，航运公司要求设备终端的高性能水平作为合同条件的一部分，这样可以保证每个泊位及船只或道路的卡车的周转时间的吞吐率。
通过部署巨型船只的主干道，集线器端口的要求亦已改变。处理24小时内预计9000台移动为15000 标准箱停靠港口的船只就必须每小时每个泊位约350个动作，这是两倍以上釜山当前的生产力。在处理系统或业务方法的方面，一倍的生产力将需要引人注目的创新。本文论述货柜码头经营的决策问题。已有有用的文件审查出版物对这一问题进行讨论。本文的主要目的是向在这一领域的研究人员介绍当前趋势和新的挑战。第二部分讨论了业务决策规划阶段和实施操作阶段的操作过程中的必要优化。
2.2 优化运行计划的货柜码头
操作计划是非常关键的步骤，这与那些集装箱码头的关键性能指标在使用过程中对关键资源进行有效利用密切相关。经营计划的例子有泊位规划，岸桥（岸边集装箱起重机）调度，装载/卸载顺序和空间规划。有些资源被列为重要的资源，因为他们的成本高，在提高自己的能力随之而来的是费用的增加。关键资源包括泊位，准晶，并应用在大多数集装箱码头的存储空间。
2.2.1 泊位策划
规划泊位来安排船只合理使用码头。泊位规划过程中，信息在容器调用 (每个调用，路线，呼叫等港口的船舶 ID)，容器规格 （长度、 宽度、 吨位等） 和舱口盖板结构从相应的航运线转移到终端，然后信息登记入泊位规划系统的终端。一些船只的停泊位置在基于合同航运公司和终端之间的专用泊位中预分配。
泊位规划是确定停泊位置和每艘船上的时间和 岸边集装箱起重机s 向容器中的最大集装箱船的服务级别的方式部署的过程。最好是船舶操作在预先指定的相应的船舶承运人和终端经营者之间的相互协议操作时间内完成。确定的开始和结束时间为 岸边集装箱起重机部署服务容器并必须满足可用 岸边集装箱起重机。 泊位规划总数的局限性和 岸边集装箱起重机 部署是相互关联的，因为岸边集装箱起重机s系统中被分配到一艘船的数量会影响该船只的停泊时间。此外，当出站集装箱为一艘船的已经到达院子里时，船只泊位应接近存储区域与出站容器。
一个流行的目标函数是尽量减少船只离港超越其承诺的发车时间的总迟到以及每艘船都根据相应运营商的议价能力和码头运营商不同的重要性来划分泊位。第二流行的目标是最小化容器的总流量和时间，这意味着船的总周转时间得到缩小。此外，也有必须确定船只的停泊位置的时候，诸如测量水沿码头的深度时和安装在码头上特定位置的岸边集装箱起重机最大外展时，必须考虑不同类型的约束。考虑进一步问题的介绍如下：
连续码头假设泊位规划是一个定义良好的问题，文献中多有讨论。码头可能被认为是集多个离散泊位或连续线的一艘船可以停泊在任何位置。泊位计划问题一直被认为是每艘船离散泊位的假设与下一个泊位的分配问题，而有些研究人员最近开始考虑确定在连续码头每条船的精确位置方面的问题。
动态泊位规划和重新规划动态泊位规划和重新规划一个集装箱码头，需要与航运公司每周在大多数情况下签订定期电话服务合同。由于船舶到达时间取决于天气条件、船舶的经营环境及从前面的港口出发的时间，而目前终端的工作条件可能随时更改，靠泊时间和船只的位置需要不断改变。因此，规划过程和算法需要研究考虑这些情况。鲁棒性可能是一个重要的特性OFA好泊位计划（亨德里克斯等，2010）。
考虑到在码头和院子里的交通在多泊位码头、 泊位规划进行时尽量减少之间停靠的船只和停泊船只，在到达和离开的船只期间可能发生的任何干扰。当两艘集装箱船航运业务操作过程中在院子里穿过，交通之间的干扰可能会严重延误该船舶操作。转运容器可以作为流量的源头加以考虑。这些因素需要泊位规划终端在更有效的操作过程中深思熟虑。考虑到潮汐的差异端口差异大，计划有一个进一步的问题，需要在调度大型船舶的泊位期间审议。一些港口有桥墩克服潮汐差异大。即便如此，泊位规划者必须考虑水深在船只抵达和离开时间，确认靠泊的可行性。船只接近终端渠道的变化水深处还需要考虑的一些港口。很多货柜码头有类似的限制时间靠泊或取消靠泊。
2.2.2 配载
积载规划是指定的容器的属性加载到在船舶托架槽的过程。对于已经装在容器的一些容器，在容器内或通过临时存储区在停机坪搬迁计划在随后的港口中更高效的船舶营运。积载计划，这通常是由容器中的载体构建，不指定各个出容器被装载到每个时隙。
在配载计划过程，必将为后续的港口集装箱的再处理加以考虑。因此，有必要找到绑定在更高层次前面的端口，并找到那些在低层成功卸载港口的集装箱。此外，船舶稳定性和实力的各项指标必须进行检查。容器在入站和出站的位置最好被分布广泛和尽可能均匀地分布在整个范围内的每艘船以降低船舶营运成本。
2.2.3 岸边集装箱起重机 工作调度
为了方便讨论加载和卸载操作，我们介绍'容器组'的概念。“容器组”指出站的容器的大小相同和具有相同的目的地端口，必须要加载到同一条船上，即为同一容器组。同样，入站相同大小的容器，必须由同一艘船卸载到同一容器组。在同一个组的容器通常由同一 岸边集装箱起重机 连续转移。
当放电和加载操作必须在同一艘船湾执行时，卸载操作前，必须加载操作。当放电操作在港口时，船舱中的容器在卸载之前必须转移到甲板上的容器。进一步操作时，在货舱内加载操作必须先加载操作到相同的船湾的甲板上。此外，应指出的是 岸边集装箱起重机 履行在同一轨道上。因此，不能同时转移某些集群插槽，当两个集群的位置太接近对方，必须由特定数量的船托架用以分隔两个相邻的岸边集装箱起重机s ，才能同时执行转移操作，无干扰。在实践中，岸边集装箱起重机 调度过程的一个例子可描述如下︰岸边集装箱起重机 工作序列决定除以舱口盖和货舱/甲板的一艘船的任务。基本排序规则是卸载任务从船尾向船头和加载任务从船头到船尾。最受欢迎的标准是在同一时间完成由多个分配岸边集装箱起重机系统的所有任务。因此，整个加载和卸载任务是由分配给每个 岸边集装箱起重机 分割与持有和甲板舱的两个边界的工作区，这样使工作量分配给每个 岸边集装箱起重机 的任务在不同 岸边集装箱起重机s 之间尽可能相似。下文是 岸边集装箱起重机 调度问题更复杂的特点：
减少规划提前期允许出站集装箱交付到院子里的截止时间为船舶运营规划所需的时间是主要原因。规划时间减少会减少截止时间，从而提高客户服务水平。这种效率可以通过自动化调度实现。
同时规划码头边和院子里端的操作如果插槽任何两个集群的容器必须重拾或者送到相同的位置，在院子里，两个组的任务不能由产生干扰的相应YCs 同时执行。因此，对于 岸边集装箱起重机 调度需要在错过院子里交通挤塞的时候进行。
与实时操作控制功能和加载/卸载测序过程集成实时船舶操作可能不按计划顺利进行，由于意外耽搁的绑扎操作、院子里操作延迟和不确定操作时间的岸边集装箱起重机检验员 岸边集装箱起重机 附表。因此，实时进展需要考虑在 岸边集装箱起重机 附表中，每当发生重大的干扰，发生在 岸边集装箱起重机 操作更新的预留时间。在实践中，加载/卸载测序在岸边集装箱起重机 附表体现的结果必须满足约束。然而，可能存在岸边集装箱起重机 附表稍作修改可以显著提高加载/卸载序列的情况。因此，如果 岸边集装箱起重机 调度与加载/卸载测序完成，将获得一个更好的时间表。
增加适应性和 岸边集装箱起重机调度的调度能力模块通常由多个 岸边集装箱起重机s 被分配到同一艘船。当特定的 岸边集装箱起重机 操作被延迟或 岸边集装箱起重机 坏了的时候，岸边集装箱起重机s 之间工作量变得不平衡或 岸边集装箱起重机 时间表可能会变得混乱。这种不平衡和干扰可能造成之间岸边集装箱起重机s系统操作过程中发生意外的干扰。立式或非立式操作可以延迟到集装箱船上。期间充放电动作，船上的特定容器可能在未立式操作过程中有意想不到的困难。流行的来克服这些困难的方式是为不足的人或船舶计划员自适应地改变工作日程。它将有助于规划系统，有能力的自动自适应地改变工作安排的一艘船。
提供规划过程为多个容器考虑共享资源之间的多个规划师为他们配置，一种流行的方式来支持多个计划人员在施工作业计划的多个容器是指定规划区界线为每个人员在配载的一艘船，来取消规划者之间的冲突。此外，系统提供中由多个规划基地对应于在配载图重叠部分共享的数据暂时锁定和解锁数据列表的功能。然而，这些方法能保证最优的时间表不是从个人规划师的观点，而是从系统的角度来看。他们通常共享相同的资源，例如存储空间和处理设备在许多不同的时间段。所以规划者的顺序或随机决策不可能导致系统的最优决策。
2.2.4 加载/卸载测序
构建质量控制计划之后, 需要确定容器的放电和加载操作的顺序。它指定的插槽在船对应加载的每个出站的容器和插槽（容器） 的加载顺序。单个容器加载顺序显著影响在院子里的处理成本。研究人员集中在加载操作相比放电操作，因为确定放电序列是简单和确定放电容器的堆叠位置通常在真正的时间完成的排序问题。然而，在加载操作，容器要加载到容器中的插槽必须满足上的插槽，预先指定的配载各种约束。此外，由于集装箱的位置可能散布范围在封送处理的院子里，装车作业所需的时间取决于不仅转移时间 岸边集装箱起重机s 系统，但也会对永昌视。岸边集装箱起重机 的传输时间取决于加载序列的插槽，虽然 YC 换乘时间受在院子里 (荣和金2006年; 容器加载顺序李等人2007).
在实践中，测序是在下面的过程 ︰ 当一艘船右舷反对泊位停泊，装卸工作序列在甲板上湾剖面按顺序决定从右舷向左舷。集装箱绑扎作业是要卸下固定设备 （玉米、 绑扎栏等） 卸载操作之前，解决这些问题后加载操作。规划时，卸载 （负载） 序列，需要考虑给去除 （固定） 的玉米和从 （向） 一艘船，船上集装箱的绑杆倾向于移动在水平方向上的层级。卸载或装载在持有一湾简介工作顺序往往在垂直方向移动堆栈的堆栈。装载计划应满足一般配载图，它从船舶定线接收并指定目的地和重量组的容器要加载到每个插槽上的端口。当然，在船舶营运和重新洗牌捡集装箱卡车的旅行距离也应为负载测序。
进一步审议的问题如下所示 ︰
延迟决策上序列容器和分配到插槽 容器传统上，加载构造序列计划，使集装箱可装在固定的顺序的固定单元格位置。然而，在加载操作期间给予更大的灵活性，它会更好如果可以自适应地改变出口货柜的插槽位置或相应插槽的加载顺序。
插槽用于加载操作的顺序被受制于一些优先约束两个插槽之间因其相对的物理位置。一个例子是在同一个堆栈后填充中较低层的一个, 插槽中上部层必须填补两个插槽。如果两个插槽相同的序列列表中处于两个不同的堆栈，然后它们之间的顺序可能会更改，这可能最后确定最新可能时刻。利用这种灵活性的加载顺序的策略称为'柔性加载'。
其他的策略来提高计划的适应性是'类加载，'案策划者创建组成的具有相同属性的多个容器类别和特定插槽的同一类别中的容器的分配可以在实时操作过程中改变了。'灵活类别加载'的策略是'柔性加载'和'类加载，'直到插槽的加载操作执行延期决定加载顺序以及插槽位置的容器在同一类别的两个策略的结合。一个典型的例子，运用这种策略是空容器。
渐进式规划原则上，加载和卸载序列被建造船舶操作开始之前。然而，可能要求集装箱码头，以便来港定居人士的容器迟于货物截止时间。为了应付晚到达容器，船舶规划模块应该能够以增量方式构建附表。积载计划的某些部分的装载计划须后进行放电操作的一部分。渐进式规划是建设行动计划，必要时的策略。
考虑到猛烈打击行动和导轨的结构集装箱的卸货和装货顺序被深受绑扎操作和锁定或解锁的视锥细胞。在甲板上装货或卸货顺序倾向于在水平方向上进行，虽然它在垂直方向上的收益。这些操作的详细信息需要排序算法中考虑。
支持串联或双升降机这样他们可以处理不同大小的容器内的各种组合，得到了 岸边集装箱起重机s 吊具。开发了Spreaders 具有快速、 高效地处理所有可能的组合，20、 40 和 45 英尺集装箱的能力和灵活性。一些传播者也可以同时处理四个 20 英尺集装箱和独立两个 20 英尺集装箱，纵向 0 到 1.5 米之间。
当双电梯 2 times; 20 英尺集装箱所执行品管加载或卸载操作时，它将有效如果院子卡车 (YTs) 可以
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