基于遗传蝙蝠算法的引航排班方法

张延珍 兰培真

摘要：为提高引航排班作业效率，以最小化引航任务间隔时间、引航员等待时间、引航作业时间、引航交通费为目标，以引航任务开始与完成时间、到离港泊位等为约束条件建立引航任务组适应度模型。将遗传算法的交叉与变异机制引入基本蝙蝠算法，构建基于遗传蝙蝠算法的引航排班方法，并利用MATLAB予以实现。结果表明：这种引航排班方法的日均效率比基本蝙蝠算法提升了48.1%，比手工排班方法提升了75.8%;这种引航排班方法的单个引航任务组构建效率较基本蝙蝠算法提升了50.7%，比手工排班方法提升了77.2%。结果验证了该引航排班方法的优越性。

关键词：

引航任务组构建; 遗传蝙蝠算法; 适应度模型; 效率提升

中图分类号：  U692.4+3

文献标志码：  A

Pilotage scheduling method based on genetic bat algorithm

ZHANG Yanzhen， LAN Peizhen

（

Navigation College， Jimei University， Xiamen 361021， Fujian， China）

Abstract：

In order to improve the operation efficiency of pilotage scheduling， the pilotage task group fitness model is constructed under the constraints of starting and finishing time of pilotage tasks， arrival and departure berths， etc， with the objectives of minimizing the pilotage task interval time， the pilot waiting time， the pilotage operation time and the pilotage traffic cost. The crossover and mutation mechanism of the genetic algorithm is introduced into the basic bat algorithm， and the pilotage scheduling method based on the genetic bat algorithm is constructed and implemented by MATLAB. The results show that： the average daily efficiency of the proposed pilotage scheduling method is 48.1% higher than that of the basic bat algorithm and 75.8% higher than that of the manual scheduling method; the construction efficiency of a single pilotage task group of the proposed pilotage scheduling method is 50.7% higher than that of the basic bat algorithm and 77.2% higher than that of the manual scheduling method. The results verify the superiority of the pilotage scheduling method.

Key words：

pilotage task group construction; genetic bat algorithm; fitness model; efficiency promotion

收稿日期： 2020-09-17

修回日期： 2020-12-11

作者简介：

张延珍（1994—），女，陕西延安人，硕士研究生，研究方向为交通运输规划与管理，（E-mail）1102682696@qq.com;

兰培真（1962—），女，福建古田人，教授，博士，研究方向为交通信息工程及控制、交通运输规划与管理、海上交通安全保障，

（E-mail）peizlan@163.com

0 引 言

据厦门港引航站资料统计，近年来厦门港平均年引领船舶在11 300艘次左右，其中包括集装箱船、危险品船、散杂货船等多种内外贸船舶。面对繁重的引航任务，厦门港引航站目前仍采用手工排班方式，具体步骤为：第一步，引航站领导对当天需引航船舶的类型、船长、抵离港时间以及吃水等情况进行安全审核。第二步，将合规的需引航船舶按时间段分为4组并对引航员进行编号，依据引航员编号和等级依次安排引航任务，通常以每位引航员每日完成两艘船的引航任务为原则进行排班。……