一种港口调度方案优化方法及系统

本发明涉及港口调度，尤其涉及一种港口调度方案优化方法及系统。

背景技术：

1、当前，数字经济方兴未艾，以人工智能、云计算、大数据、区块链为代表的数字技术在商业领域广泛渗透，颠覆传统商业逻辑，为流通产业发展注入新的活力，加速推动智慧流通时代的到来。物流进入到一个新的阶段，港口的建设也进入了一个新的阶段。作为港口，无论在任何国家，对于城市经济的发展、区域经济的发展都起着非常重要的作用。对国际贸易来说，港口作为国际物流链中的技术节点，是船舶与内陆运输的交汇点，在港口落户的有货主、航运公司、海关商品检查机构、包装公司、陆上运输公司，可以说，现代港口已从纯粹的运输中心，发展成了物流中心。港口不再只具有装卸搬运的功能，在现代化数字技术和自动化的运输和仓储技术的支撑下，港口发展成为物流园区或是物流中心，有朝着全方位提升增值服务的方向发展。在全球有35个国际化的大城市中有31个是港口类型的城市，港口的便利迅速的带动了当地经济的发展，世界上50％的财富都聚集在港口沿海城市。中国的港口行业也大力发展。过去20年，中国主要港口内贸集装箱吞吐量高速增长，从2000年的304万teu上升到2019年10月的711.82万teu，年均增长20.62％，占港口集装箱总吞吐量的比重由12.9％上升到41.03％。预计到2050年将达到3亿teu左右，增加约2倍，占港口集装箱总吞吐量的比重超过60％。而港口物流作为我国物流的重要组成部分，自动化、智能化、自动化、网络化、信息化转型发展迫在眉睫。

2、集装箱码头日常作业主要包括对到港船舶装载的集装箱进行装卸、将集装箱在码头前沿与堆场之间进行运输以及对堆场内的集装箱进行堆码。集装箱码头工作流程可以简单概括为船舶到港后，码头根据制定好的装卸船计划和堆场计划安排岸桥、集卡、场桥等装卸和运输设备。港口装卸搬运、临时仓储等功能操作复杂，涉及多种设备多个部门的协同调度。各个部门的协同运作，是港口管理的重中之重，然而在港口作业过程中某个部分常常发生突发事件，致使整个港口的运作效率降低，甚至是暂停、瘫痪，会严重影响客户体验和港口服务质量，并给港口带来经济损失，不利于港口的持续发展。

3、因此，需要一种港口调度方案优化方法，以降低甚至避免突发事件对港口运作的影响。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种港口调度方案优化方法及系统，能够降低甚至避免突发事件对港口运作的影响。

2、本发明提供了一种港口调度方案优化方法，包括：

3、获取船舶进港数据；

4、将所述船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案；

5、将所述预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中，得到影响力分析结果及其韧性分析结果；

6、根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案进行调整，将调整后的港口调度方案再次输入到所述贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。

7、具体来说，所述将所述船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案，包括：

8、将所述船舶进港数据输入到所述预设的港口调度模型中，以总作业时间为目标函数，并利用遗传算法输出得到所述预计港口调度方案。

9、具体来说，在所述将所述预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中之前，还包括：

10、获取港口历史故障数据，建立故障树模型；

11、将所述故障树模型输入到预设的贝叶斯模型中进行迭代训练直至满足迭代次数或者收敛。

12、具体来说，所述根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案进行调整，包括：

13、根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案中影响力较大的因素进行调整以增加港口调度方案的韧性。

14、本发明还提供了一种港口调度方案优化系统，包括：

15、进港数据获取模块，用于获取船舶进港数据；

16、港口调度方案输出模块，用于将所述船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案；

17、分析结果输出模块，用于将所述预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中，得到影响力分析结果及其韧性分析结果；

18、港口调度方案优化模块，用于根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案进行调整，将调整后的港口调度方案再次输入到所述贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。

19、具体来说，所述港口调度方案输出模块，具体用于将所述船舶进港数据输入到所述预设的港口调度模型中，以总作业时间为目标函数，并利用遗传算法输出得到所述预计港口调度方案。

20、具体来说，还包括：

21、故障树模型建立模块，用于获取港口历史故障数据，建立故障树模型；

22、模型训练模块，用于将所述故障树模型输入到预设的贝叶斯模型中进行迭代训练直至满足迭代次数或者收敛。

23、具体来说，所述港口调度方案优化模块，具体用于根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案中影响力较大的因素进行调整以增加港口调度方案的韧性；将调整后的港口调度方案再次输入到所述贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。

24、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

25、先获取船舶进港数据；将船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案；再将预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中，得到影响力分析结果及其韧性分析结果；根据影响力分析结果及其韧性分析结果对预计港口调度方案进行调整，将调整后的港口调度方案再次输入到贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。通过影响力分析能够发现系统中可能导致目标事件发生的致因链，基于该分析可以辨识出系统中危险性较大的事件。在优化调度方案时综合考虑效率和事故发生的概率，尽可能避免发生率较高的事故，从而降低甚至避免突发事件对港口运作的影响。

技术特征：

1.一种港口调度方案优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的港口调度方案优化方法，其特征在于，所述将所述船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案，包括：

3.如权利要求1所述的港口调度方案优化方法，其特征在于，在所述将所述预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中之前，还包括：

4.如权利要求1-3中任一项所述的港口调度方案优化方法，其特征在于，所述根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案进行调整，包括：

5.一种港口调度方案优化系统，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的港口调度方案优化系统，其特征在于，所述港口调度方案输出模块，具体用于将所述船舶进港数据输入到所述预设的港口调度模型中，以总作业时间为目标函数，并利用遗传算法输出得到所述预计港口调度方案。

7.如权利要求5所述的港口调度方案优化系统，其特征在于，还包括：

8.如权利要求5-7中任一项所述的港口调度方案优化系统，其特征在于，所述港口调度方案优化模块，具体用于根据所述影响力分析结果及其韧性分析结果对所述预计港口调度方案中影响力较大的因素进行调整以增加港口调度方案的韧性；将调整后的港口调度方案再次输入到所述贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。

技术总结
本发明公开了一种港口调度方案优化方法及系统。先获取船舶进港数据；将船舶进港数据输入到预设的港口调度模型中，输出得到预计港口调度方案；再将预计港口调度方案输入到预先训练好的贝叶斯模型中，得到影响力分析结果及其韧性分析结果；根据影响力分析结果及其韧性分析结果对预计港口调度方案进行调整，将调整后的港口调度方案再次输入到贝叶斯模型中直至输出的韧性分析结果符合预设要求。通过影响力分析能够发现系统中可能导致目标事件发生的致因链，基于该分析可以辨识出系统中危险性较大的事件。在优化调度方案时综合考虑效率和事故发生的概率，尽可能避免发生率较高的事故，从而降低甚至避免突发事件对港口运作的影响。

技术研发人员：吕雅琼,谷松泽,章紫嫣
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24