第一篇：集装箱码头服务闸口数优化研究——大连海事大学
集装箱码头服务闸口数优化研究以及模型求解的lingo语句
物流管理四班
刘佳 2220102182
韩松泽2220101064
杨朋武 2220101063
集装箱码头服务闸口数优化研究
合理确定集装箱港口进出港服务闸口的数量，对减少港内外集卡通过闸口的排队时间，降低集疏运系统物流成本具有至关重要的意义。文中根据集装箱码头集卡到达数量与时间间隔的概率分布、集卡通过每个闸口所接受的服务时间、港内服务分布特征及通过出港闸口时特征，研究在不确定条件下港口服务闸口合理开启数量的相关问题，为港口集疏运调度的合理优化提供分析和决策依据。
闸口（包括进闸口和出闸口）数量的增加，无疑可以减少车辆的平均排队时间和排队长度，从而相应地减少车辆等待时所造成的不必要损失。但是，增加闸口车道数量，港方的建设成本也相应增加，所以我们必须分析影响集装箱码头最优服务闸口数的各个因素，建立求解集装箱码头最优服务闸口数的数学模型，找到建设成本和损失之间的某一平衡值，该平衡值所对应的闸口车道数即为该给定吞吐量下的合理闸口车道数量。
一、集装箱码头最优服务闸口数影响因素 1．集卡到港时间
在集装箱码头闸口作业系统中，集卡的到达规律是研究其排队系统的一个重要参数。因为各运输公司，第三方物流公司相互之间是独立的。因此，集卡到达码头的闸口时间也是随机的，所以只有在大量的统计样本数据基础上，通过数理统计的方法进行处理。大量国内外研究也表明卡车到达港口的间隔时间服从负指数分布。
2．集卡在进港闸口接受服务时间集卡在进港闸口接受服务时间的大小是集装箱码头闸口作业系统中，外部集装箱卡车进入系统时，通道服务中心服务效率高低的反应。在以外集卡为实体的进港排队网络系统 中，它直接影响排队网络系统的各项性能参数。大量集装箱码头闸口平均作业时间统计研究表明进港系统中闸口作业时间一般服从负指数分布。
3．出闸口集卡到达时间
在集装箱码头闸口作业系统中，出闸口集卡的到达规律是研究其集卡出闸排队系统的一个重要参数。出闸集卡到达码头的闸口时间也是随机的，所以只有在大量的统计样本数据基础上，通过数理统计的方法进行处理。大量国内外研究也表明卡车到达港口的间隔时间服从负指数分布。
4．集卡在出港闸口接受服务时间
集卡在出港闸口接受服务时间的大小是集装箱码头闸口作业系统中，外部集装箱卡车离开系统时，闸口服务中心服务效率高低的反应。在以外卡为实体的出港排队网络系统中，它直接影响排队网络系统的各项性能参数。大量集装箱码头闸口平均作业时间统计研究表明出港系统中闸口作业时间一般服从负指数分布。由于进港时需要核对的信息比出港时核对的信息要多，因此，出场闸口的服务时间通常要小于进场闸口的服务时间。
二、最优服务闸口数数学模型的建立 对于集卡来说，减少在港口的停留时间能够降低成本。对于集装箱港口来说，尽快为集卡办理进出场手续，减少集卡的排队，可以避免闸口周围的拥堵。但是，以完全消除排队现象为研究目标又是不现实的，因为这会造成服务人员和设施的严重浪费。同样，设施的不足和低水平的服务，又会引起太多的等待，造成港口闸口附近的拥堵。从经济的角度讲，集装箱港口的集疏运系统的费用包括两个方面：一是服务费用，它是服务水平的递增函数；另一个是集卡的等待费用（机会损失），它是服务水平的递减函数，两者的总和呈一条U 型函数，如图1 所示。
通常情况下，提高服务水平可以减少顾客的等待费用，但常常增加了服务机构的成本。因此，排队系统优化的目标是使两者的费用之和为最小，并确定达到最优值的服务水平。在该排队模型中，取单位时间全部费用（服务成本与等待费用之和）最小。由此，我们建立以下模型。
1．模型假设
在本文的港口集疏运优化模型中，做了以下假设：
（1）进场集卡的到达相互独立，且服从指数为λ1 的泊松流，单队，集卡按照先到先服务的规则依次接受服务；
（2）出场集卡的到达相互独立，且为服从指数为λ2 的泊松流，单队，集卡按照先到先服务的原则依次接受服务；
（3）进场闸口的服务时间相互独立，且为服从参数为μ1的负指数分布；（4）出场闸口的服务时间相互独立，且为服从参数为μ2的负指数分布；（5）集卡到达不受港口周围交通拥堵的影响；（6）各集卡在闸口接受服务的时间概率分布相同；（7）进场集卡和出场集卡互不影响 2．相关变量和符号
Z1：表示集卡进场时单位时间内总费用； S1：表示集卡进场时服务的闸口数；
Cs1：表示集卡进场时每个闸口单位时间的服务成本； Cw1：表示每辆集卡在闸口外等待进场时的单位时间的费用； L1：表示集卡进场排队系统的平均队长； Lq1：表示集卡进场排队系统的平均等待队长； W1：表示集卡进场排队系统的平均逗留时间； Wq1：表示集卡进场排队系统的平均等待时间； ρ1：表示集卡进场排队系统的服务强度
Z2：表示集卡出场时单位时间内总费用； S2：表示集卡出场时服务的闸口数；
Cs2：表示集卡出场时每个闸口单位时间的服务成本； Cw2：表示每辆集卡在闸口内等待出场时的单位时间的费用； L2：表示集卡出场排队系统的平均队长； Lq2：表示集卡出场排队系统的平均等待队长； W2：表示集卡出场排队系统的平均逗留时间； Wq2：表示集卡出场排队系统的平均等待时间； ρ2：表示集卡出场排队系统的服务强度 Z：表示系统的总的费用。3．目标函数的确定
通过上述分析，我们建立的目标函数如下所示： MinZ=Z1+Z2 Z1=Cs1*S1+Cw1*L1 Z2=Cs2*S2+Cw2*L2 进场排队系统各项指标分别为：平均等待队长：Lq1=ρ1^2/(1-ρ1)平均队长：L1=ρ1/(1-ρ1)平均等待时间：Wq1=Lq1/1平均逗留时间：W1=L1/1
出场排队系统各项指标分别为：平均等待队长：Lq2=ρ2^2/(1-ρ2)平均队长：L2=ρ2/(1-ρ2)平均等待时间：Wq2=Lq2/2平均逗留时间：W2=L2/2
约束条件: 服务强度小于一
ρ1=λ1/（s1μ1）<1;ρ2=λ2/（s2μ2）<1;
进出口箱量除以工作时间大于u*s M/T1 闸口内外场地有限 L1=ρ1/(1-ρ1) 平均等待时间小于司机能接受的值： Wq1=Lq1/λ1 上述模型的lingo求解语句 min=Z1+Z2;Z1=Cs1*S1+Cw1*L1;Z2=Cs2*S2+Cw2*L2;!Z1：表示集卡进场时单位时间内总费用 S1：表示集卡进场时服务的闸口数； Cs1：表示集卡进场时每个闸口单位时间的服务成本； Cw1：表示每辆集卡在闸口外等待进场时的单位时间的费用； L1：表示集卡进场排队系统的平均队长； Lq1：表示集卡进场排队系统的平均等待队长； W1：表示集卡进场排队系统的平均逗留时间； Wq1：表示集卡进场排队系统的平均等待时间； ρ1：表示集卡进场排队系统的服务强度 Z2：表示集卡出场时单位时间内总费用； S2：表示集卡出场时服务的闸口数； Cs2：表示集卡出场时每个闸口单位时间的服务成本； Cw2：表示每辆集卡在闸口内等待出场时的单位时间的费用； L2：表示集卡出场排队系统的平均队长； Lq2：表示集卡出场排队系统的平均等待队长； W2：表示集卡出场排队系统的平均逗留时间； Wq2：表示集卡出场排队系统的平均等待时间； ρ2：表示集卡出场排队系统的服务强度 Z：表示系统的总的费用;data: Cs1=100;Cw1=110;Cs2=120;Cw2=130;!M/T1=31.25;!N/T2=31.25;P=30;Q=20;t1=5;t2=5;y1=3;u1=1;y2=2;u2=1; !进场排队系统各项指标分别为：;!平均等待队长;p1=y1/(s1*u1);Lq1=p1^2/(1-p1);!平均队长;L1=p1/(1-p1);!平均等待时间：;Wq1=Lq1/y1;!平均逗留时间：;W1=L1/y1; !出场排队系统各项指标分别为：;!平均等待队长：;p2=y2/u2;Lq2=p2^2/(1-p2);!平均队长：;L2=p2/(1-p2);!平均等待时间;Wq2=Lq2/y2;!平均逗留时间：;W2=L2/y2; !约束条件:!服务强度小于一; p1=y1/(s1u1)<1; p2=y2/(s2u2)<1; !进出口箱量除以工作时间大于u*s; 31.25 !闸口内外场地有限; L1=p1/(1-p1) !平均等待时间小于司机能接受的值; Wq1=Lq1/y1 “学习雷锋精神，深化志愿服务” 航海学院主题团日活动方案 2013年3月5日，是毛泽东同志 “向雷锋同志学习” 题词发表五十周年纪念日。50年来，雷锋精神作为作为中华民族宝贵的精神财富，鼓舞和激励了一代又一代的中华儿女不断进步、不断成才。 为深入贯彻落实《中共中央办公厅关于深入开展学雷锋活动的意见》和《辽宁省教育厅关于深入持久地开展学雷锋活动的若干意见》文件精神，响应校团委《关于在全校团员青年中开展“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题活动的通知》要求，航海学院在学生工作过程中提倡“发现美，追求美，行为美”，号召大家“人人都是志愿者，人人都要讲奉献”，引导全院学生传承雷锋精神，积极地投身到学雷锋活动之中，牢记肩负的责任和使命，坚定信念，甘于奉献，多做贡献，服务社会，同时鼓励先进，树立典型，推动学院学雷锋活动常态化，现决定开展大连海事大学航海学院“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动 一、活动主题 发现美、追求美、行为美—学习雷锋精神，深化志愿服务 二、活动时间 2013年3月5日至2013年3月24日 三、活动形式 依托学院团委文化部，总结以往经验和模式，按照“院团委—院团委文化部—中队团总支—区队团支部”的组织模式开展各项有意义的双学活动，以“区队团支部—中队团总支—院团委文化部—院团委”的反馈模式进行汇报总结、成果展示和评选表彰。 本次“发现美、追求美、行为美—学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动开展分为“发现美、追求美、行为美”三个阶段。鼓励各中队拓展新渠道，创新活动形式、丰富活动内容。广泛开展学雷锋主题演讲、具象行业内的活雷锋邀请他们来做报告、身体力行积极开展各项志愿服务活动等，推动建立参与广泛、形式多样、活动经常、机制健全的航海学院志愿服务体系。(一)发现美 的内涵；(各中队) 1.通过主题双学、班会等形式学习雷锋同志的先进事迹深刻理解雷锋精神2.通过主题报告会的形式将雷锋精神具象到航运业，学习行业内的活雷锋（学院） 3.通过主题征文发掘身边的好人好事，深刻理解“螺丝钉”精神，从点滴做起，从小事做起。（各中队） (二)追求美 1.“雷锋不逝，感动常在”——挖掘树立“学雷锋”典型活动；（各中队）2.开展学习雷锋精神主题总结研讨会，总结雷锋精神美之所在，进而更好的追求美（各中队） (三)行为美 1.组织发起“银龄计划”，面向学校周边社区“空巢”孤老，走进大连市敬老院进行慰问活动；（10中队） 2.组织发起“灯塔计划”，面向大连市外来务工人员子女，有序开展“七彩课堂”、“亲情陪伴”、“携手相牵快乐成长”、等相关志愿活动；（11中队） 3.组织发起“扬帆计划”，面向大连市留守儿童，走进阳光溢鸿儿童村和社会福利院，开展“扬帆助学”、“扬帆图书馆”等相关志愿活动；（12中队） 4.组织发起“燃烛计划”，面向学院离退休老教师，帮助他们解决实际困难，用实际行动丰富他们的晚年生活、温暖离退休教职员工；（各中队） 四、考核办法 班级团支书组织班级成员落实实施主题活动，进行总结之后上交到中队团总支副书记，再由中队团总支汇总整理之后上交到学院团委，团委文化部进行最后的汇总和验收。对活动策划、总结材料翔实；活动照片或视频真实；活动累计时间长；活动持续性好、实效性强及社会影响力高的团日活动、团总支、团支部和个人进行表彰。 （一）考核机制 1、学院团委目标责任制。 学院团委依照校团委工作安排，结合本学院特点，开展公益志愿服务活动，对各级团总支、团支部的活动积极进行布置、监督与考核。将学雷锋活动当作一项常态化工作。 2、各级团日组织考评制。 将“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题系列活动纳入考核标准中，各级团组织需严格做好每次活动的记录、总结、考核工作。 （二）考核标准 1、活动策划、总结等文字材料翔实。 2、活动照片或视频等真实。 3、活动总体时间或个人义务劳动时间的累计。 4、活动持续性、实效性及社会影响力的评价。 （三）总结机制 1、“学习雷锋精神，深化志愿服务”活动综合考评 班级团支书组织班级成员落实实施主题活动，进行总结之后上交到中队团总支副书记，再由中队团总支汇总整理之后上交到学院团委，团委文化部进行最后的汇总和验收。 团委会组建考评小组，对主题系列活动进行评估、审查。考评中着重考虑活动策划、总结是否翔实；活动宣传是否有效；活动效果是否良好等多方面因素。 汇总资料（电子版）包括：团总支总结报告和汇总表，团支部活动策划书、活动总结材料（包括摄影录像，宣传资料图片或电子版文档）、团支部汇报表； 汇总资料（纸质版）包括：团总支总结报告和汇总表，团支部活动策划书、活动总结材料、团支部汇报表。 2、表彰制度 针对“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题系列活动的实施情况，对先进团日活动、先进团总支、先进团支部和先进个人进行表彰，评出活动单项奖，积极宣传表现突出的个人和集体，在学院、学校掀起学雷锋的热潮，激励学生作为新时代雷锋精神的传人。 （三）活动时间安排 1.时间总体安排：3月4日——3月24日（共三周）2.各阶段时间安排： 第一阶段：动员阶段：3月4日——3月10日 各中队召开“学雷锋”主题动员大会，各区队召开主题班会，各区队需提交“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题实践活动策划书，并及时上传相应宣传报道。 第二阶段：落实阶段：3月11日——3月20日 各中队、各区队以发现美、追求美、行为美为价值导向，开展参与广泛、形式多样的学雷锋主题实践活动，切忌搞形式主义，推选本中队先进团支部1个（陆上专业单独推选1个）和先进个人2人，同时提名本中队先进团日活动（至少1个）和优秀摄影作品（每个作品附上一段100字左右的文字说明），并及时上传相应的宣传报道 第三阶段：总结阶段：3月21日——3月24日 各中队就“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动进行系统总结，鼓励跨学院、跨专业和跨中队进行经验交流，各区队需提交“学习雷锋精神，深化志愿服务”活动总结材料，各中队整理本中队相关材料，提交中队层次的总结报告书。学院将召开专题表彰大会对“学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活 动进行相应的总结。根据各中队推荐情况评选出先进团总支、先进团日活动，并对先进团日活动、先进团总支、先进团支部和先进个人进行表彰，评出最佳摄影奖若干进行展示，并在全体学生中进行广泛宣传。 各中队于3月21日 将各中队材料汇总发送至院团委邮箱navigationcollege@163.com或3月21日中午12：:00将材料拷贝至党员活动室。 备注： 1.所有要交的资料： （1）电子版统一: 压缩包：年级+中队/区队.rar； 如“航海2010-1区队”、“航海2010-1中队”； 文件名：年级+区队+原文件名.doc。 如“航海2010-1区队团支部活动策划书”、“航海2010-1中队团总支总结报告”；（2）纸质版统一： A4打印，汇总到各中队团总支，最后汇总到航海团委文化部。 2.汇报总结格式 主标题：华文行楷 加黑 二号 居中 段前0行 段后0.5行 副标题：华文行楷 加黑 小三号 居中 段前0行 段后0.5行 一级标题：宋体 加黑 四号 段前0行 段后0.5行 二级标题：宋体 加黑 小四号 段前、段后0行 其他分标题：宋体 加黑 五号 段前、段后0行 正文：宋体 五号 行距最小值12磅 段前、段后0行 3.附件 附件1.《大连海事大学航海学院”学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动团支部汇报表》 附件2.《大连海事大学航海学院”学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动团总支汇总表》 附件3.《大连海事大学航海学院”学习雷锋精神，深化志愿服务”主题团日活动学院统计表》 大连海事大学航海学院 2013年3月4日第二篇：大连海事大学航海学院“学习雷锋精神,深化志愿服务”主题团日活动方案
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