Разработка и исследование методов поддержки и оптимизации информационных процессов в транзитном контейнерном терминале тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.25.05, кандидат наук Луцан, Максим Васильевич

• Луцан, Максим Васильевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Луцан, Максим Васильевич

терминале

1.2 Обзор проблемы обработки очередей контейнеров и ее аналитический анализ

1.3 Обзор и анализ методов трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных объектов

1.4 Выводы

Глава 2. Многоагентный подход к задаче обработки очередей контейнеров на транзитном контейнерном терминале на основе эвристических методов

2.1 Многоагентный подход к решению технических задач

2.2 Абстрактная архитектура интеллектуальных агентов

2.3 Многоагентный подход к решению задачи обработки очередей контейнеров на транзитном контейнерном терминале

2.4 Организация многоагентного подхода для решения задач обработки очередей контейнеров на транзитном контейнерном терминале с учетом приоритетов

2.5 Эвристические методы функционирования агентов низшего уровня

2.6 Эвристические методы функционирования агента-координатора и механизмы накопления знаний

2.7 Выводы

63

Глава 3. Разработка параллельного генетического алгоритма трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных объектов в( контейнер

3.1 Методы генетического поиска

3.2 Разработка паралельного генетического алгоритма трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных объектов

3.3 Разработка модифицированного генетического алгоритма для палетирования блоков

3.4 Построение последовательности загрузки контейнеров

3.5 Выводы

Глава 4. Построение подсистемы поддержки и оптимизации информационных процессов транзитного контейнерного терминала и исследование их эффективности

4.1 Разработка архитектуры информационной системы оптимизации информационных процессов транзитного контейнерного терминала и её базы данных

4.2 Компонентная модель системы поддержки и оптимизации информационных процессов в транзитном контейнерном терминале

4.3 Экспериментальные исследования многоагентного подхода к обработке очередей контейнеров

4.4 Исследования эффективности разработанных методов и алгоритмов трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных объектов

I

4.5 Выводы

Заключение

Список литературы Приложение №1

124

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование методов поддержки и оптимизации информационных процессов в транзитном контейнерном терминале»

Введение

Глобальное увеличение объемов грузооборота влияет и на перевозку товаров в контейнерах, которая ежегодно составляет не менее 10% от всех объемов перевозок. Число ТЕи контейнеров (двадцатифутовый эквивалент) выросло с 39 миллионов в 1984 г. до более чем 356 миллионов в 2004 г. [1,2]. Рост обусловлен постоянным увеличением разнообразия габаритов и объемов перевозимых товаров, увеличения их производства и уменьшением времени доставки товаров конечному потребителю. В условиях роста глобализации и интеграции экономик различных стран и регионов, увеличение оборота контейнерных перевозок повышает требования к транспортным терминалам и складам временного хранения (а также к складам сырьевых материалов, складам готовой продукции, центрам распределения, кросс-докам и т.д.). При превышении пропускной способности терминалов могут возникать случаи их затаривания, что негативно сказывается на всех ступенях цепочки «производитель-потребитель». Путей решения данной проблемы существует несколько: строительство новых терминалов, расширение площадей уже существующих, либо разработка механизмов увеличения пропускной способности уже существующих терминалов без существенных изменений в их физической конструкции [3]. Оптимальным путем и, зачастую единственным [4], является увеличение пропускной способности с помощью новых методов и подходов к организации информационных процессов, моделирующих функционирование транзитных контейнерных терминалов.

Произведенный и отгруженный товар с места производства может пройти несколько перевалочных пунктов прежде, чем он достигнет конечного потребителя. Скорость и стоимость доставки будут во многом зависеть от эффективности работы этих центров распределения или кросс-докинговых терминалов, на которых происходит разгрузка контейнеров от различных поставщиков с различными товарами, их временное хранение на складе (в случае кросс-докинга товары не хранятся на складе, либо хранятся очень малый промежуток времени) и отгрузка следующим на маршруте потребителям.

Немаловажную роль в этой информационной цепочке играет не только качество построения маршрутов транспорта, но и качество работы самих складов. Согласно исследованиям, только складское хранение определяет стоимость логистической цепочки, в зависимости от стран, на величину от 17% [5] до 25% [6]. В течение 2005-2008 гг. затраты на складское хранение в США уменьшились только на 3% [7,8].

Несмотря на то, что эффективность работы складов и транзитных терминалов при транспортировке товаров составляет от 1/5 до 1/4 всей стоимости транспортировки, малое число работ посвящено теме складского хранения [9].

Функции склада временного хранения в общем случае состоят из шести главных видов деятельности: прием товаров, перегрузка товаров на склад временного хранения, учет прибывших товаров, временное хранение, упаковка и отправка товаров. Типичный жизненный цикл товаров на складе представлен следующим образом: продукт прибывает на территорию склада, где он транспортируется либо в область временного хранения, либо сразу в зону отправки. Регистрация товара происходит одновременно с получением его на складе. Область временного хранения просто накапливает поступающие товары для ожидания поступления заказа на их отгрузку. При поступлении заказа на товар, происходит упаковка товаров для подготовки к отправке, после упаковки они перемещаются на

площадку отправки и загружаются в контейнер (либо другую емкость для

i

перевозки товаров) для последующей отправки потребителям.

Для поддержки ежедневных складских операций, многие компании используют информационные системы поддержки деятельности склада и информационные системы поддержки деятельности транспортировки. Эти системы позволяют компаниям следить за номенклатурой склада и перемещениями грузовиков на территории склада. Такие системы позволяют в полной мере реализовать концепцию just-in-time (JIT) (точно-в-срок) и обмен с другими системами с помощью технологий электронного обмена данными (electronic data interchange, EDI).

Современный склад временного хранения невозможно представить без инструментов управления, в основе которых лежат информационные технологии и системы. Таким образом, вследствие увеличивающегося оборота контейнеров, потребности рынка в системах, увеличивающие производительность существующих складов и терминалов и снижающих затраты на складское хранение, а также улучшающих их производительность, востребованными являются новые методы и модели организации информационных процессов грузового транзитного автомобильного контейнерного центра распределения или, для краткости в данной работе, транзитного контейнерного терминала (ТКТ).

Грузовые перевозки, с точки зрения общей теории систем, имеют своей целью доставку максимального числа товаров потребителям с наименьшими затратами ресурсов, таких как пространство, время, энергия, денежные ресурсы. При этом система перевозок должна быть гибкой при внешних воздействиях. В логистике одну из важнейших ролей играют скорость доставки товаров потребителям и стоимость доставки.

В связи с этим создание новых моделей, методов и алгоритмов оптимизации информационных процессов ТКТ является актуальной научной задачей и составляет научно-техническую проблему, имеющую важное народнохозяйственное значение.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке и исследовании методов и алгоритмов поддержки и оптимизации информационных процессов, позволяющих повысить эффективность функционирования ТКТ.

Для достижения сформулированной цели в диссертации были поставлены следующие основные задачи:

1. Провести обзор и анализ существующих подходов к организации транзитных терминалов. Выбрать подход к организации транзитного терминала. Проанализировать существующие алгоритмы трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных блоков.

2. Разработать концептуальную модель ТКТ, а также обобщенную

I

архитектуру ТКТ на основе многоагентного подхода.

3. Разработать модифицированный генетического алгоритма трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных блоков, а также их палетирования. ,

4. Построить архитектуру информационной подсистемы обработки очередей контейнеров на ТКТ с созданием программного комплекса, использующего разработанные модели и алгоритмы.

5. Провести серию экспериментальных исследований подсистемы, разработанных алгоритмов и моделей для выявления оптимальных управляющих параметров и определение их эффективности.

Объектом исследования являются транзитные грузовые автомобильные контейнерные терминалы.

В качестве предмета исследования в диссертации рассматриваются модели, методы и алгоритмы поддержки и оптимизации информационных процессов в ТКТ.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней разработаны:

1. Многоагентный подход и модель функционирования интеллектуальных агентов для решения задач обработки очередей разгрузки и загрузки контейнеров, отличающиеся от известных организацией взаимодействия агентов, их поведением и механизмами обучения (Пункт 1 паспорта специальности 05.25.05).

2. Эвристические методы решения задачи обслуживания очередей разгрузки и загрузки в гибридном транзитном контейнерном терминале, отличающиеся от аналогов учитываемыми характеристиками терминала для генерации управляющих решений, а также использованием динамических приоритетов контейнеров и отдельных типов блоков(Пункт

I

1 паспорта специальности 05.25.05).

3. Модифицированный параллельный генетический алгоритм трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных блоков, отличающийся от известных способом кодирования и декодирования решений,

j

позволяющий распараллеливать процесс решения и повысить плотность упаковки в среднем на 17%. (Пункт 1 паспорта специальности 05.25.05).

4. Модифицированный генетический алгоритм палетирования трехмерных прямоугольных блоков, отличающийся от известных способом декодирования решений и возможностью палетирования блоков, позволяющий получать наборы квазиоптимальных решений за полиномиальное время (Пункт 1 паспорта специальности 05.25.05).

5. Архитектура подсистемы для оптимизации и поддержки информационных процессов в ТКТ, отличающаяся от аналогов использованием разработанных подходов, методов и алгоритмов, ориентированных на получение набора квазиоптимальных решенией за полиномиальное время (Пункт 7 паспорта специальности 05.25.05). i

Практическая ценность работы.

На основании предложенных подходов и разработанных методов и алгоритмов построен программный комплекс для поддержки и оптимизации информационных процессов в ТКТ.

При разработке программного комплекса применялись интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio 2013. Тестирование и отладка разработанного программного комплекса проводились на ЭВМ типа IBM PC с процессором Intel Core i5. Применение разработанных методов и алгоритмов позволяет повысить скорость обработки очередей контейнеров на ТКТ и уменьшить время нахождения контейнера на ТКТ на 8%, а плотность трехмерной упаковки увеличить на 17% по сравнению с аналогами.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты' диссертационной работы использовались ряда НИОКР в институте КТИБ ЮФУ, которые были направлены на создание подсистемы поддержки и оптимизации информационных процессов. К наиболее важным из них следует отнести:

1. Участие в реализации гранта РФФИ №13-07-00450 «Разработка информационной системы грузового терминала на основе распараллеливания работ и приоритетного обслуживания».

2. Участие в реализации гранта РФФИ №13-07-12091-офи_м «Разработка новых информационно-вычислительных технологий оптимизации структуры региональных транспортных перевозок на основе гибридных интеллектуальных моделей и методов роевого интеллекта».

3. ГБ №8.823.2014/К на выполнение проектной работы в части государственного задания МинОбрНауки России в сфере научной деятельности «Разработка теории и основных принципов эволюционных вычислений для поддержки принятия оптимальных решений при проектировании многоцелевых интеллектуальных систем». ,

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре Систем автоматизированного проектирования в Южном Федеральном Университете.

Апробация работы. Основные результаты, представленные в диссертационной работе обсуждались на международных, всероссийских и региональных научных конференциях: конгрессе по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-IT'11» (Дивноморское, 2011 г.), Молодежной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы - 2011» («ИС-2011»), конгресс по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-IT'12» (Дивноморское, 2012 г.), конгрессе по интеллектуальным системам и информационным технологиям «AIS-IT' 13» (Дивноморское, 2013 г.), конференции «Технологии Microsoft в теории и практике программирования» VIII-ой Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Таганрог,1 2011 г.), на Третьей Международной конференции «Автоматизация управления и интеллектуальные системы и среды» (Нальчик, 2013 г.).

Личный вклад автора заключается в разработке подходов, методов, алгоритмов и программных средств для поддержки и оптимизации информационных процессов в ТКТ.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 4 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых изданиях научных журналов, входящих в Перечень ВАК РФ, 1 главе коллективной монографии кафедры Систем Автоматизированного Проектирования ИКТиИБ

Южного Федерального Университета, 2 свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ, а также тезисы и материалы 6 докладов

г

международных и всероссийских научно-технических на конференциях. Результаты работы отражены в 3 отчетах о НИОКР.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, списка использованных источников из 106 наименований и 1 приложения. Основная часть работы изложена на 138 страницах, содержит 49 рисунков, 7 таблиц.

Содержание работы.

ВО ВВЕДЕНИИ изложены актуальность темы диссертационной работы, цели и задачи исследования, научная новизна, практическая ценность, основные научные положения, выносимые на защиту, а также приведено краткое содержание каждой из глав.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен обзор и анализ задачи обработки очередей, контейнеров на терминалах и методы ее решения. Показана актуальность проблемы обработки очередей контейнеров на ТКТ и способ ее решения на основе эвристических методов и интеллектуальных агентах. Проведен обзор и анализ подходов к решению задачи трехмерной упаковке прямоугольных разногабаритных блоков, а также рассмотрены методы палетирования блоков на поддоны, выбран метод палетирования, который будет реализован в работе.

Во ВТОРОЙ ГЛАВЕ предложен многоагентный подход к решению задачи обработки очередей контейнеров на ТКТ. Приведена организация многоагентного подхода для решения задач обработки очередей контейнеров на ТКТ с учетом распределения приоритетов. Предложены эвристические методы функционирования агентов низшего уровня. Разработаны эвристические методы функционирования агента-координатора и предложены механизмы накопления знаний и корректировки решений на основе знаний о решаемых задачах. Реализован механизм обучения агента-координатора.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ описаны процедуры генетического поиска для решения ОТ-сложных задач поддержки и оптимизации информационных процессов на ТКТ.'

Произведена разработка параллельного генетического алгоритма задачи трехмерной упаковки блоков в контейнер. Описаны способы кодирования и декодирования решений в разработанном генетическом алгоритме. Построены

I

модифицированные генетические операторы, ориентированные на решение задачи упаковки и позволяющие получать наборы квазиоптимальных решений. Задача трехмерной упаковки блоков сформулирована как многокритериальная задача оптимизации. Построена целевая функция для оценки полученных альтернативных решений. Для ускорения работы поиска предложен подход для распараллеливания работы алгоритма на многоядерных и многопроцессорных системах. Разработан модифицированный генетический алгоритм для решения задачи палетирования блоков на поддоны, позволяющий получать наборы квазиоптимальных решений за полиномиальное время.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ произведена разработка подсистемы поддержки и оптимизации информационных процессов в ТКТ. Построена архитектура информационной подсистемы и ее баз данных. Описана компонентная модель организации информационной подсистемы поддержки. Проведен вычислительный эксперимент. Проведено исследование эффективности многоагентного подхода к решению задачи обработки очередей контейнеров. Проведено исследование эффективности методов и алгоритмов трехмерной упаковки. Применение всех подходов, методов и алгоритмов позволило улучшение эффективности предлагаемого алгоритма до 17% по сравнению с аналогами.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ изложены основной научный результат диссертации, сформулированы теоретические и прикладные результаты, полученные в диссертационной работе.

В ПРИЛОЖЕНИИ даны копии актов внедрения и свидетельства о государственной регистрации программ.

Глава 1. Обзор и анализ методов поддержки информационных ' процессов в транзитном контейнерном терминале

1.1 Информационные процессы на транзитном контейнерном терминале

Продукт в цепочке «сырье-производство-доставка» до конечного потребителя неизбежно и возможно несколько раз попадает на склад временного хранения, которому в настоящее время отводится важная роль [9,10]. Существуют следующие типы транспортных складов [10]:

1) склады сырья и комплектующих изделий;

2) склады незавершенного производства;

3) склады готовой продукции;

I

4) оптовые склады и распределительные центры;

5) мелкооптовые и розничные склады;

6) региональные склады;

7) склады предпродажной подготовки.

На Рисунке 1.1 показано положение каждого типа склада в логистической цепочке.

Рисунок 1.1 Типы складов в цепочке поставок

С точки зрения автоматизации и оптимизации деятельности транспортных терминалов, наибольший интерес представляют следующие типы: оптовые склады и распределительные центры, а также региональные склады. Эти типы складов принимают готовую продукцию от различных поставщиков, имеют регулярные заказы и поставки, обязаны обеспечивать быстрый отклик на заявки клиентов. Здесь и далее распределительные центры, региональные склады, а также все остальные склады, обрабатывающие большое число поступающих товаров и заявок, в этой работе обозначаются общим термином транзитный контейнерный терминал (ТКТ).

)

Анализ состояния складского обслуживания показывает, что в общем случае контейнерный терминал состоит из следующих элементов:

1) область прибытия (контейнеров, грузовиков с товарами и т.д.);

2) область временного хранения (склад), на которую разгружаются товары из прибывших контейнеров;

3) область сборки заказов, на которой могут пересортировываться товары, на кросс-докинговых терминалах может отсутствовать;

4) область загрузки контейнеров.

Схематично структура ТКТ представлена на Рисунке 1.2, где стрелками показаны направления потоков товаров.

Рисунок 1.2 Структура ТКТ и направление потоков товаров

Исходя из приведенной структуры, ТКТ обеспечивает следующие основные информационные процессы и операции:

1. Обработка очередей контейнеров. Прибывающие и отправляемые

контейнеры на ТКТ вносятся в соответствующие списки (прибытия и

i

отправки), а затем отправляются на разгрузку или загрузку по определенным правилам.

2. Получение товаров. Это операция физической разгрузки прибывшего транспорта, регистрация прибывших товаров в системе управления складом (warehouse management system, WMS), на данном этапе может быть проведена проверка качества прибывшего товара.

3. Временное хранение. После прибытия транспорта на терминал, товары обычно отправляются в область временного хранения для ожидания получения заявки на их отправку. Область временного хранения занимает наибольшую площадь на многих складах.

4. Подготовка и сборка заказа. При получении заявки на отправку товаров от клиента, товары извлекаются со склада временного хранения в числе,

достаточном для ее выполнения и отправляются далее в область подготовки заказов. На этом этапе товары могут собираться в палеты, если они хранились не в палетированном виде, либо упаковываться в блоки и группироваться, если необходима отправка объемов, некратных палетам., 5. Упаковка контейнеров и отправка. Товары загружаются в контейнер

транспорта и отправляются заказчику. Схематично информационные потоки на ТКТ изображены на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 Процессы на ТКТ

Стоит отметить, что временное хранение - не единственная задача, решаемая на ТКТ, но одна из самых экономически дорогих задач [11,12]. Относительные затраты на обслуживание каждого типа операций на терминалах отражены на Рисунке 1.4.

Прием товаров/отп

16%

Остальное 15%

Хранение 50%

Упаковка 19%

Рисунок 1.4 Относительные затраты на складское обслуживание

Для сокращения издержек на временное хранение некоторые терминалы могут быть организованы по принципу кросс-докинга или перегрузочного центра и, в таких ситуациях, функция временного хранения не занимает главное место в деятельности, либо отсутствует.

В настоящее время понятие кросс-докинга не имеет точного определения [13]. Некоторые авторы определяют кросс-докинг как «получение товаров от поставщика или производителя для нескольких конечных потребителей и консолидация (объединение) этих товаров с товарами других поставщиков» [14]. В данном определении ключевым является консолидация доставок для снижения затрат. По определению управления производством материалов МША (США), а также согласно другим источникам, кросс-докингом является «процесс движения товаров с платформы прибытия на платформу отправки без размещения товаров на складе временного хранения» [15,16]. В этом определении основным аспектом кросс-докинга выступает перераспределение, а не временное хранение (Рисунок

Однако, такая деятельность требует точной синхронизации прибывающих и отправляемых контейнеров, что в реальных условиях труднодостижимо. Обычно на практике область для временного хранения требуется, так как необходимо пересортировывать, консолидировать и хранить множество поступающих товаров во время ожидания контейнеров. Таким образом, более точным определением кросс-докинга является следующее: «процесс консолидации товаров от разных

1.3).

поставщиков на одном терминале с минимальной обработкой и с малым временем хранения или вообще без хранения между разгрузкой и отгрузкой товаров» [13]. Если товары хранятся на терминале, то это время относительно небольшое, многие авторы говорят о периоде около 24 часов [17,18]. Если товары хранятся несколько дней или недель, то терминал часто рассматривается как традиционный склад. Однако, даже при хранении товаров дольше 24 часов, терминал может считаться кросс-докинговым, если на нем не производится распаковка крупных сборных товаров и их пересортировка [19].

Терминал, предназначенный для кросс-докинговых операций, называется кросс-доком. Большинство кросс-доков - это длинные вытянутые сооружения в виде прямоугольника (1-образные), но также используются и здания в форме Ь, Т,' X и т.д. Кросс-док имеет несколько доков, на которых контейнеры разгружаются и загружаются. Прибывающие контейнеры направляются на определенный док, на котором товары выгружаются и направляются в загружаемый контейнер. Если товары необходимо временно хранить, то в кросс-доке без склада временного хранения они складируются непосредственно на полу перед доком, откуда позднее они будут загружаться в контейнер для отправки. Но возможно и наличие на кросс-доке склада временного хранения сборных грузов, например, палет [13].

Кросс-докинг связан с экономичной цепочкой поставок, которая обслуживает небольшие заказы, но с большей скоростью и с большей частотой заказов [20]. В сравнении с традиционным центром распределения, кросс-докинг дает следующие преимущества:

1) уменьшение стоимости логистической цепочки (уменьшение затрат на складское обслуживание);

2) увеличение скорости доставки от производителя до потребителя;

3) улучшение качества обслуживания;

4) уменьшение областей хранения;

5) ускорение оборота продукции;

6) уменьшение рисков потери и повреждения товаров.

Большинство терминалов, которые являются кросс-доками, не работают полностью в режиме кросс-дока и не используют его как единственный подход к своей организации. Наоборот, они работают как гибридные склады, где технология кросс-докинга используется только для определенных типов товаров, в то время как для остальных используется традиционные подходы по хранению и распределению. Например, компания Wal-Mart использует технологии кросс-докинга для товаров повышенного спроса, упаковывая и подготавливая к отправке товары заранее [19,21]. Для простоты такие гибридные терминалы в работе называются транзитными контейнерными терминалами (ТКТ).

Актуальными проблемами, подлежащими решению на терминалах, являются следующие:

1) обработка очередей контейнеров прибытия и отправки;

2) учет номенклатуры блоков;

3) недопустимость переполнения склада;

4) задача ликвидации проблем переполнения склада;

5) проблема дефицита блоков определенного типа; \

6) проблема затоваривания блоками определенного типа; 1

7) оценка состояния склада временного хранения с выявлением дефицитных блоков, процента заполнения склада.

Для успешной работы ТКТ, а также других его вариаций или гибридных вариантов, необходимо выполнение нескольких условий [22]:

1. Терминал функционирует в гомогенной среде лучше, уменьшая для одинаковых товаров время доставки. Под одинаковыми товарами могут пониматься как одинаковые товары, так и товары одного размера, с одинаковыми конечными точками, от одних поставщиков.

2. Для определения точных сроков обработки прибывающих и отправляемых контейнеров, терминалу необходимо облегчить доступ ко всей необходимой для этого информации.

I

3. ТКТ должен функционировать в условиях хорошего программно-аппаратного обеспечения. ТКТ должен быть обеспечен эффективными

аппаратными ресурсами для обработки поступающих товаров.: А информация о прибывающих и отправляемых контейнерах, порядок обработки товаров и контейнеров, совместимость контейнеров с заказами и товарами должна быть предоставлена эффективной информационной системой

Таким образом, в результате проведенного выше анализа выявлено, что' управление очередями контейнеров - одна из основных сложных задач, происходящих на ТКТ, в которой учитывается множество условий:

1) динамичность - система должна обрабатывать прибывающие и отбывающие контейнеры «на лету», в режиме реального времени;

2) учет заполнения склада, контейнеров и их товарного состава;

3) учет приоритетов обслуживания некоторых типов товаров и контейнеров;

4) минимизация времени пребывания контейнера на ТКТ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Луцан, Максим Васильевич, 2014 год

Список литературы

1. Broeze F. The globalization of the oceans: containerization from the 1950s to the present / F. Broeze. - International Maritime Economic History Association. - 2002. - 285 p.

2. Davidson N. A global capacity assessment and needs analysis / N. Davidson // 39th Terminal Operating Conference: Antwerp, Belgium. - 2005.

3. Park N. K. [et al.] A Study on the Efficiency of Transportation Equipments at Automated Container Terminals / Park N. K. [et al.] // WSEAS international conference on computer engineering and applications. - 2007. - P. 360-365.

4. Henesey H. L. Multi-Agent Systems for Container Terminal Management / Henesey H. L. - Blekinge: Blekinge Institute of Technology. - 2006. - 275 p.

5. Tseng Y. Y., Yue W. L., Taylor M. A. The role of transportation in logistics chain / Y. Y. Tseng, W. L. Yue, M. A. Taylor // Eastern Asia Society for Transportation Studies. - 2005. - №5, P. 1657 - 1672.

6. European Logistics Association. Differentiation for Performance [excellence in Logistics 2004]: Results of the Fifth Quinquennial European Logistics Study "Excellence in Logistics 2003/2004" / European Logistics Association, A.T. Kearney (Firma), A.T. Kearney; Management Consultants, Bundesvereinigung Logistik (Germany) Deutscher Verkehrs-Verlag. - 2004. - 36 p.

i

7. Herbert W. Davis & Co. Logistic Cost and Service 2005 / Herbert W. Davis // Council of Supply Chain Managers Conference 2005. - 2005.

8. Herbert W. Davis & Co. Logistic Cost and Service 2008 / Herbert W. Davis // Council of Supply Chain Managers Conference 2008 - 2008.

9. Baker P. The role and design of warehouses in modern supply chains / P. Baker // Supply-Chain Management: Theories, Activities/Functions and Problems / Ed. by R. M. Samson. - Nova Science Publishers, Inc. - New York, 2010. -Chapter 15.-P. 333-346.

Ю.Фразелли Э., Мировые стандарты складской логистики / Э. Фразелли. -М.: Альпина Паблишер, 2012. - 336 с.

11.Rushton A., Croucher P., Baker P. The handbook of logistics&distribution management. / A. Rushton, P. Croucher, P. Baker. - 4th ed. - London: Kogan Page, 2010.-664 p.

12.Baker P., Perotti S. UK Warehouse Benchmarking Report / P. Baker, S. Perotti. - Cranfield: Cranfield School of Management, 2008.-61 p.

13.Van Belle J., Valckenaers P., Cattrysse D. Cross-docking: State of the art // Omega. - 2012. - Vol. 40, - Iss. 6. - p. 827-846.

14.Kinnear E. Is there any magic in cross-docking? / E. Kinnear // Supply Chain Management: An International Journal. - 1997. - Vol. 2, Iss. 2. - P. 49-52.

15.Glossary of the Material Handling Industry of America (MHIA) 2011. URL: http://www.mhia.org/learning/glossary (дата обращения: 02.12.2013)

16.Курейчик В. М., Рокотянский А. А., Генетический алгоритм решения логистической задачи / В. М. Курейчик, А. А. Рокотянский // Известия Южного Федерального Университета. Технические науки. - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2012. - Т. 136, №11. - С. 245-251.

17.Bartholdi J. J., Gue К. R. The best shape for a crossdock / J. J. Bartholdi, K. R. Gue // Transportation Science. - 2004. - Vol. 38, Iss. 2. - P. 235-244.

18.Li Y., Lim A., Rodrigues В. Crossdocking JIT scheduling with time windows / Y. Li, A. Lim, B. Rodrigues // Journal of the Operational Research Society. -2004.-Vol. 55, Iss. 12.-P. 1342-1351.

19.Apte U. M., Viswanathan S. Effective Cross Docking for Improving Distribution Efficiencies / U. M. Apte, S. Viswanathan // International Journal of Logistics: Research and Applications. - 2000. - Vol. 3, Iss. 3. - P. 291-302.

20.Cook R.L., Gibson В., MacCurdy D. A lean approach to cross docking / Cook R.L., Gibson В., MacCurdy D. // Supply Chain Management Review. - 2005. -Vol. 9, Iss. 2.-P. 54-59.

21 .Wen M., Larsen J. Vehicle Routing with Cross-Docking / M. Wen, J. Larsen // Journal of the Operational Research Society. - 2009. - Vol. 60, No. 12. - P. 1708-1718.

22.Boloori Arabani A., Zandieh M., Fatemi Ghomi S. M. T. Multi-objective genetic-based algorithms for a cross-docking scheduling problem / A. Boloori Arabani, M. Zandieh, S. M. T. Fatemi Ghomi // Applied Soft Computing. -2011. - Vol. 11, Iss. 8. - P. 4954-4970.

23.Miao Z., Lim A., Ma H. Truck dock assignment problem with operational time constraint within crossdocks / Z. Miao, A. Lim, H. Ma // European Journal of Operational Research. -2009. -№192. - P. 105-115.

24. Sung C., Song S. Integrated service network design for a cross-docking supply chain network / C. Sung, S. Song // Journal of the Operational Research Society, Vol. 12, No. 54, 2003. P. 1283-1295.

25.Klose A., Drexl A. Facility location models for distribution system design / A. Klose, A. Drexl // European Journal of Operational Research. - №162. - 2005. -P. 4-29.

26.Bartholdi J. J., Gue K. R. The best shape for a crossdock / J. J. Bartholdi, K. R. Gue // Transportation Science. - 2004. - Vol. 38, Iss. 2. - P. 235-244. ,

27.Tsui LY, Chang C-H. A microcomputer based decision support tool for assigning dock doors in freight yards / LY Tsui, C-H. Chang // Computers & Industrial Engineering. - 1990.-№19.-P. 309-312.

28.Tsui LY, Chang C-H. An optimal solution to dock door assignment problem / LY Tsui, C-H. Chang // Computers & Industrial Engineering. - 1990. -№23. -P. 309-312.

29.Gue K. R. The effect of trailer scheduling on the layout of freight terminals / K. R. Gue // Transportation Science. - 1999. №33. - P. 419-428.

30.Bartholdi J. J., Gue K. R., Reducing labor costs in an LTL crossdocking terminal / J. J. Bartholdi, K. R. Gue // Operations Research. - 2000. №48. - P. 823-832.

31 .Bermudez R., Cole M. H. A genetic algorithm approach to door assignments in breakbulk terminals / R. Bermudez, M. H. Cole // Technical Report MBTC-1102 Mack Blackwell Transportation Center University of Arkansas. -Fayetteville, Arkansas. - 2001.

32.Chen P. [et al.] Multiple crossdocks with inventory and time windows / P. Chen, Y. Guo, A. Lim, B. Rodrigues // Computers & Operations Research. - 2006. -№33.-P. 43-63.

33.Lee Y. H., Jung J. W., Lee К. M. Vehicle routing scheduling for cross-docking in supply chain / Y. H. Lee, J. W. Jung, К. M. Lee // Computers & Industrial Engineering. - 2006. - №51. - P. 247-256.

34.Boysen N. Truck scheduling at zero-inventory cross docking terminals / N. Boysen // Computers & Operations Research. - 2010. - №37. - P. 32-41.

35.Fanti M. P., Stecco G., Ukovich W. Solving Scheduling Problems in Distribution Centers by Mixed Integer Linear Programming Formulations //18th World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC). -2011.

i

36.Yu W., Egbelu P. J. Scheduling of inbound and outbound trucks in cross docking systems with temporary storage //European Journal of Operational Research. - 2008. - Т. 184. - №. 1. - C. 377-396.

37.Boysen N., Fliedner M. Cross dock scheduling: classification, literature review and research agenda / N. Boysen, M. Fliedner // Omega. - 2012. -Vol. 38, Iss. 6.-P. 413-422.

38.Boysen N., Fliedner M., Scholl A. Scheduling inbound and outbound trucks at cross docking terminals // OR Spectrum. -2010. - Vol. 32, Iss. 1. - P. 135-161.

39.Гладков JI. А., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Генетические алгоритмы / Л. А. Гладков, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик; под ред. В. М. Курейчика. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Физматлит, 2006. - 320 с.

40.Тарасов В. Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика/В. Б. Тарасов. - М.: Эдиториал УРСС, 2002. - 352 с.

41.Луцан М. В., Нужнов Е. В. Использование интеллектуальных агентов на автоматизированном грузовом терминале / М. В. Луцан, Е. В. Нужнов // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск

"Интеллктуальные САПР". - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2012. - Т. 132, №7.-С. 174-180.

42.Panait L., Luke S. Cooperative multi-agent learning: The state of the art / L. Panait, S. Luke // Autonomous Agents and Multi-Agent Systems. - 2005. - Vol. ll.-№3.-P. 387-434.

43.Csaji В. C. Introduction to Markov Decision Processes / В. C. Csaji // Signals & Systems Colloquium. - The University of Melbourne: Department of Electrical and Electronic Engineering. - 2010.

44.Apte U. M., Viswanathan S. Effective cross docking for improving distribution

¡

efficiencies //International Journal of Logistics. -2000. - T. 3. -№. 3. - C. 291302.

45.Faber N. et al. Linking warehouse complexity to warehouse planning and control structure: an exploratory study of the use of warehouse management information systems // International Journal of Physical Distribution & Logistics Management. - 2002. - T. 32. - №. 5. - C. 381-395.

46.Гладков JI. А., Гладкова H. В., Скубриева Е. С. Решение задачи трехмерной упаковки разногабаритных объектов с использованием бионических методов / Л. А. Гладков, Н. В. Гладкова, Е. С. Скубриева // Известия ЮФУ. Технические науки. Тематический выпуск "Интеллктуальные САПР". - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2012. - Т. 144, №7.-С. 35-41.

47.Thapa G. В., Dhamala Т. N., Pant S. R. Cross-Docking Operations for Supply Chain Logistics in JIT Production and Distribution Systems //Journal of the Institute of Engineering. - 201 l.-T. 8.-№. 1-2. - C. 219-230.

48.Bortfeldt A., Gehring H. A hybrid genetic algorithm for the container loading problem / A. Bortfeldt, H. Gehring // European Journal of Operational Research. -2001.-Vol. 131, Iss. l.-P. 143-161.

49.Нужнов E. В., Барлит А. В. Трехмерная упаковка на основе эвристических процедур / Е. В. Нужнов, А. В. Барлит // Перспективные информационные

¡

технологии и интеллектуальные системы. - Таганрог: ТРТУ. - 2002. - №3. -С. 95-101.

50.Нестеров С., Белоусова Ю. Организация материальных потоков на складе / С. Нестеров, Ю. Белоусова // Логистика. - М.: - Маркет Гайд. — 2011. — №4. - С. 24-27.

51. Луцан М. В., Нужнов Е. В. Трехмерная упаковка прямоугольных объектов с определением последовательности их погрузки. / М. В. Луцан, Е. В.' Нужнов // Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным системам "IS-IT11". Научное издание в 4-х томах. -М.: - Физматлит, 2011. - Т. 3. - С. 285-291.

52.Koide S., Suzuki S., Degawa S. A Palletize-Planning System for Multiple Kinds of Loads using GA Search and Traditional Search / S. Koide, S. Suzuki, S. Degawa // Intelligent Robots and Systems 95. 'Human Robot Interaction and Cooperative Robots', Proceedings. - IEEE. -1995. - Vol. 3. - P. 510-515.

53.Popple R. A. The Science of Palletizing / R. A. Popple // Columbia Machine, Inc. - 2009. - 78 p.

54.Chan F. T. S., Kumar N., Wong Т. C. Three-Dimensional Air-Cargo Loading

Problem: An Evolutionary Algorithm Based Approach / Proceedings of the 7th

i

Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference. — 2006. - P. 758-765.

55.Gehring H., Bortfeldt A. A genetic algorithm for solving the container loading problem / H. Gehring, A. Bortfeldt // International Transactions in Operational Research. - 1997. - Vol. 4, Iss. 5-6. - P. 401-418.

56.Chauny F. A Bloc Heuristic for the Container Loading Problem / F. Chauny // Groupe d'études et de recherche en analyse des decisions, Montreal. - 2005. -P. 1-18.

57. Sterling L., Taveter K. The art of agent-oriented modeling. - MIT Press, 2009.

58.Panait L., Luke S. Cooperative multi-agent learning: The state of the art //Autonomous Agents and Multi-Agent Systems. - 2005. - Т. 11. - №. 3. - C. 387-434.

59.Набока М. В. Проектирование систем управления сложными информационными процессами с применением многоагентной технологии : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.12. -Волгоград, 2002. - 175 с.

60.Russell S. J., Norvig P. Artificial Intelligence: A Modern Approach // Upper Saddle River: Prentice Hall, 2009. - 1152 c.

61.Weiss G. Multiagent systems: a modern approach to distributed artificial intelligence / G. Weiss. - New Ed edition. - Cambridge: The MIT press, 2000. - 648 p.

62.Kaelbling L. P. An architecture for intelligent reactive systems //Reasoning about actions and plans. - 1987. - C. 395-410.

63.Castelfranchi C. Guarantees for autonomy in cognitive agent architecture / Intelligent Agents. - Berlin: Springer Berlin Heidelberg. - 1995. - Vol. 890. -P. 56-70.

64.Ferber J. Multi-agent systems: an introduction to distributed artificial intelligence. - Reading : Addison-Wesley, 1999. - Т. 1.

65.Jennings N. R., Corer J., Laresgoiti I. Using ARCKON to Develop Real-World DAI applications for electricity transportation management and Particle Acceleration Control / N. R. Jennings, J. Corer, I. Laresgoiti // IEEEE Expert Special Issue on Real World Applications of DAI systems. - 1996.

66.Parunak H. V. D. Applications of Distributed Artificial Intelligence in Industry / H. V. D. Parunak // Foundations of Distributed Artificial Intelligence / Ed. By G. M. P. O'Hare, N. Jennings. - New York: John Wiley & Sons. - 1996. -T. 9. -P. 139-164.

67.Ljunberg M., Lucas A. The OASIS Air Traffic Management System / M. Ljunberg, A. Lucas // Proceedings of the Second Pacific Rim International Conference on AI (PRICAI-92). - 1992. - P. 12.

68. Wooldridge M. Intelligent agents: The key concepts / M. Wooldridge // MultiAgent Systems and Applications II. - Berlin: Springer Berlin Heidelberg. -2002.-Vol. 2322-P. 3-43.

69.MUller J., Singh M. P., Rao A. S. Intelligent Agents V: Agents Theories,! Architectures, and Languages / J. Miiller, M. P. Singh, A. S. Rao // Paris: Springer. - 1998. - P. 218-219.

70.Луцан M.B., Нужнов E.B. Автоматизация грузового терминала с использованием интеллектуальных агентов // Материалы Третьей Международной конференции «Автоматизация управления и интеллектуальные системы и среды». Научный сборник. - Нальчик: Издательство КБНЦ РАН, 2012. - Т. 2. - С. 67-70.

71.Луцан М.В., Нужнов Е.В. Использование мультиагентного подхода для автоматизации грузового контейнерного терминала // Информационные технологии, системный анализ и управление - ИТСАиУ-2012 / Сборник трудов X Всероссийской научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2012. - Т. 2. - С. 5-13.'

72.Wooldridge M., Jennings N. R. Intelligent agents: Theory and practice //The knowledge engineering review. - 1995.-T. 10.-№. 02.-C. 115-152.

73.Луцан M. В., Нужнов Е. В. Эвристики интеллектуальных агентов автоматизированного грузового терминала / М. В. Луцан, Е. В. Нужнов // Известия ЮФУ. Технические науки - Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2012 -Т. 11.-№ 136. С. 232-237.

74.Nielsen M. Neural Networks and Deep Learning [Электронный ресурс] URL: http://neuralnetworksanddeeplearning.com/ (дата обращения: 01.11.2014)

75.011ington R. В., Vamplew P. W. Concurrent Q-Learning: Reinforcement Learning for Dynamic Goals and Environments / R. B. Ollington, P. W. Vamplew // International journal of intelligent systems. - 2005. - №20. - P.

i

1037-1052.

76.Емельянов В. В., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Теория и практика эволюционного моделирования / В. В. Емельянов, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик. - М.: Физматлит, 2003. - 432 с.

77.Курейчик В. В., Курейчик В. М., Родзин С. И. Теория эволюционных вычислений. / В. В. Курейчик, В. М. Курейчик, С. И. Родзин - М.: Физматлит, 2012. - 260 с.

78.Chambers L. D. (ed.). Practical handbook of genetic algorithms: complex coding systems. - CRC press, 1998. - V. 3. - 592 c.

79.Goldberg D. E. Design of Innovation: Lessons From and For Competent Genetic Algorithms / D. E. Goldberg // Boston: Kluwer Academic Publishers, 2002.-248 p.

80.Goldberg D. E. Genetic Algorithms in Search Optimization and Machine Learning / D. E. Goldberg // Boston: Addison-Wesley Reading, 1989. - 432 p.1

81 .Goldberg D. E., Lingle R. Alleles, loci, and the TSP / D. E. Goldberg, R. Lingle // Proc. 1st Int. Conf. on Genetic Algorithms. -1985. - P. 154-159.

82.Курейчик В. M. Генетические алгоритмы и их применение //Таганрог: Изд-во ТРТУ. - 2002. - 242 с.

83.Бионические информационные системы и их практические применения / Под ред. JI. А. Зинченко, В. М. Курейчика, В. Г. Редько. - М.: Физматлит, 2011.-288 с.

84.Бердышев С.Н., Улыбина Ю.Н. Искусство управления складом / С. Н. Бердышев, 10. Н. Улыбина. - М.: Ай Пи Эр Медиа, 2011. - 304 с.

85.Луцан М.В., Нужнов Е.В. Разработка методов трехмерной упаковки // X Всероссийская научная конференция молодых ученых аспирантов и студентов «Информационные технологии, системный анализ и управление». Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. - Т. 1. - С. 95-97.

86.Мухлаева И. В. Кроссинговер для решения задачи двумерной упаковки и размещения прямоугольных объектов на плоскости / Мухлаева И. В. // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. - Таганрог: ТРТУ. - 2000. - №2.

87.Луцан М.В. Генетический алгоритм трехмерной упаковки // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: труды VIII-ой

Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. -Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. - С. 64-69.

88.Биоинспирированные методы в оптимизации. / JI. А. Гладков, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик и др. - М.: Физматлит, 2009. - 384 с.

89.Muntean О. An evolutionary approach for the 3D packing problem / O. Muntean // Proceedings of the International Conference on Knowledge Engineering, Principles and Techniques. - 2007. - P. 193-200. ,

90.Meghna В., Minsker B.S. A Multiscale Master-Slave Parallel Genetic Algorithm with Application to Groundwater Remediation Design // Late Breaking papers at the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO-2002), New York. - 2002. - P. 9-16.

91.Terno J. [et al.] An efficient approach for the multi-pallet loading problem / J. Terno, G. Scheithauer, U. Sommerweifl, J. Riehme // European Journal of Operational Research. -Vol. 123, Iss. 2. - 2000. P. 372-381.

92.Arevalo J. Nuclex Framework - Documentation [Электронный ресурс]. URL:

https://nuclexframework.codeplex.com/wikipage?title=Rectangle%20Packing (дата обращения 2.11.2014).

93.Луцан M. В., Нужнов Е. В. Решение задачи трехмерной упаковки d палетированием контейнеров // Известия ЮФУ. Технические науки -Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ. - 2014 - Т. 7. - № 156. С. 196-204.

94.Барабанова М.И., Кияев В.И. Информационные технологии: открытые системы, сети, безопасность в системах и сетях: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 2010. - 267 с.

95.Луцан М. В., Нужнов Е. В. Программа трехмерной упаковки разногабаритных прямоугольных объектов на основе генетических алгоритмов. / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013617855, 2013г.

96.Луцан М. В., Нужнов Е. В. Программа автоматизации управления грузовым транспортным терминалом на основе использования

интеллектуальных агентов. / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013617853,2013г.

97.Луцан М. В., Нужнов Е.В. Архитектура информационной системы поддержки функционирования автоматизированного грузового терминал // Труды конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям «IS&IT' 13». Научное издание в 4-х томах. - М.: Физматлит, 2013.-Т.2.-С. 192-199.

98.AForge.NET :: Computer Vision, Artificial Intelligence, Robotics [Электронный ресурс]. URL: http://www.aforgenet.com/ (дата обращения 2.12.2013).

99.GeneHunter targets optimal solutions with genetic [Электронный ресурс]. URL: http://www.neuroproject.ru/-aboutproduct.php?info=ghinfo (дата обращения 2.12.2013).

100. Афанасьев M.K. «Построение и исследование генетических алгоритмов с использованием NSGalaxy» [Электронный ресурс]. URL: http://alice.stup.ac.ru/005/nits2000/sec2/sec2-16.htm (дата обращения 2.12.2013).

101. 3 и 5 тонные контейнеры [Электронный ресурс]. URL: http://ved-service.com/container5.htm (дата обращения 2.12.2013).

102. Beasley J. Е. OR-Library: [Электронный ресурс]. URL: https://files.nyu.edu/jeb21/public/jeb/info.html (дата обращения 2.12.2013).

103. Beasley J. Е. OR-Library: distributing test problems by electronic mail / J. E. Beasley //Journal of the Operational Research Society. - 1990. - No. 41(11). -P. 1069-1072.

104. Loh Т.Н., Nee A.Y.C. A packing algorithm for hexahedral boxes / Т.Н. Loh, A.Y.C. Nee // Proceedings of the Conference of Industrial Automation, Singapore. - 1992. P. 115-126.

105. Bischoff E.E., Janetz F., Ratcliff M.S.W. Loading pallets with non-identical items // European Journal of Operational Research. -1995. - Vol. 84, Iss. 3. -P. 681-692.

r

106. Ngoi B. K. A., Tay M. L., Chua E. S. Applying spatial representation techniques to the container packing problem / B. K. A. Ngoi, M. L. Tay, E. S.' Chua // International Journal of Production Research. - 1994. - Vol. 32(1). P. 111-123.

j

136