船舶分段堆场调度研究与应用

摘要

随着信息技术的高速发展，造船模式也在向智能化和精细化方向不断改进。船舶作为大宗商品，生产时需将其划分为若干个分段进行建造，分段从建造车间脱胎后，还需经过预舾装、涂装、总组等工艺才能到船坞进行搭载。由于工艺车间场地的限制，半成品分段经常需要运到分段堆场中暂存、检验和修补。分段在堆场上是用平板车进行运输的，由于分段体积庞大，在其行走的路径上必须保证足够的空间，否则对于阻挡分段的移动将消耗大量的成本。因此，在进行分段堆场调度时，应优化分段放置位置及分段任务执行顺序，从而降低移动阻挡分段的成本。针对分段在堆场中的调度问题，本文做了以下的研究：
　　对于单个堆场的调度，为求得物流成本最小的堆场调度方案，构建了以最小化移动度为目标的堆场调度模型，并构造多链DNA遗传算法对任务分段的执行顺序及进场分段的放置位置进行优化。其中一个任务分段进、出场时，将堆场上堆位的邻接关系及分段占用情况转化为结点距离图，并用最短路径算法进行求解，从而得到阻挡分段最少的路径。针对路径上的阻挡分段，提出了五种移动策略，并在验证阶段对五种移动策略的调度结果进行比较。
　　对于分段在多个堆场中的调度问题，考虑了分段的工艺流程，并根据堆位对不同工艺阶段分段的偏好设定优先级，构建了以移动度最小为目标的多堆场调度模型。在此基础上，将分段调度任务分解为多个阶段进行求解，在确定任务执行顺序、选择目标堆位、阻挡分段移动策略阶段分别提出两种策略，并在验证阶段将其与船厂现行策略的调度结果进行对比。
　　最后，通过开发分段堆场调度信息系统，将构建的堆场调度模型及求解算法嵌入其中，并通过交互式界面实现对数据信息的管理及前台堆场调度模块的应用。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究内容

1.4论文框架

1.5本章小结

第二章 带有进场时间窗的单堆场调度

2.1单堆场调度问题描述

2.2单堆场调度数学建模

2.3单堆场调度模型求解

2.4单堆场调度实例验证与数值分析

2.5本章小结

第三章 考虑堆位属性及分段工艺流程的多堆场调度

3.1多堆场调度问题描述

3.2多堆场调度数学模型

3.3多堆场调度模型求解

3.4多堆场实例验证

3.5本章小结

第四章 堆场调度模型在船厂中的应用

4.1分段堆场调度系信息系统框架

4.2分段堆场调度信息系统数据管理模块

4.3分段堆场调度信息系统前台应用模块

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1主要工作

5.2研究创新点

5.3后续研究工作

参考文献

致谢

攻读学位期间的学术成果

攻读学位期间参与的科研项目