Rescheduling policies for large-scale task allocation of autonomous straddle carriers under uncertainty at automated container terminals

This paper investigates replanning strategies for container-transportation task allocation of autonomous Straddle Carriers (SC) at automated container terminals. The strategies address the problem of large-scale scheduling in the context of uncertainty (especially uncertainty associated with unexpected events such as the arrival of a new task). Two rescheduling policies-Rescheduling New arrival Jobs (RNJ) policy and Rescheduling Combination of new and unexecuted Jobs (RCJ) policy-are presented and compared for long-term Autonomous SC Scheduling (ASCS) under the uncertainty of new job arrival. The long-term performance of the two rescheduling policies is evaluated using a multi-objective cost function (i.e., the sum of the costs of SC travelling, SC waiting, and delay of finishing high-priority jobs). This evaluation is conducted based on two different ASCS solving algorithms-an exact algorithm (i.e., branch-and-bound with column generation (BBCG) algorithm) and an approximate algorithm (i.e., auction algorithm)-to get the schedule of each short-term planning for the policy. Based on the map of an actual fully-automated container terminal, simulation and comparative results demonstrate the quality advantage of the RCJ policy compared with the RNJ policy for task allocation of autonomous straddle carriers under uncertainty. Long-term testing results also show that although the auction algorithm is much more efficient than the BBCG algorithm for practical applications, it is not effective enough, even when employed by the superior RCJ policy, to achieve high-quality scheduling of autonomous SCs at the container terminals. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved

Infrastructure robotics: Research challenges and opportunities

Infrastructure robotics is about research on and development of methodologies that enable robotic systems to be used in civil infrastructure inspection, maintenance and rehabilitation. This paper briefly discusses the current research challenges and opportunities in infrastructure robotics, and presents a review of the research activities and projects in this field at the Centre for Autonomous Systems, University of Technology Sydney

New Algorithm for Fast Processing RFID System in Container Terminal

The growth of world economic and increasing of trading in most of countries has impact to the number of containers export and import between countries. Some of container terminal is very busy to handle high volume of container movement. Conventional operational procedures have difficulties to handle containers movement then make slow and some issues in terminal operation for container clearance. This paper discus on proposing new algorithm to the current container terminal management system used RFID technology for fast processing and clearance. Container Terminal Management System (CTMS) is a system for port management and interface to the RFID system that used to identify container e-seal, truck and driver identity. Lack of communication and interfacing protocol made slow response during request or reply of message to the gate operator. Proposed algorithm with new procedure of request to CTMS made faster response and avoid inaccuracy of detecting container e-seal. Results of implementation new algorithm have improved to the productivity and efficiency of container terminal. Testing and implementation of this proposed system conducted in a private container terminal in Malaysia

Jūriniame intermodaliniame terminale naudojamų išmaniųjų krovos technologijų kūrimas ir tyrimas

Disertacijoje sumanaus krantinės krano nauja samprata yra tiesiogiai siejama su išmanaus konteinerio ir autonominio konteinerių vežėjo koncepcijų diegimu uostuose. Autonominio uosto vizijoje, artėjant krantinės krano griebtuvui prie konteinerio, radijo dažnio atpažinimo (RDA) technologija užkoduota informacija apie krovinio atsparumą perkrovai privalės būti tie-siogiai perduodama kranto valdymo sistemai. Apdoroti duomenys leis generuoti kiekvienam konteineriui individualizuotus sparčius ir saugius perkrovos režimus, atsižvelgiant į vėjo ir laivo sukeltus svyravimus ir t. t. Didžiųjų krantinės kranų griebtuvo įvairiakrypčius svyravimus slopinančios sumaniosios valdymo sistemos sukūrimas tampa vienu iš pagrindinių disertacijos uždavinių. Toks intelektinio transporto uždavinys yra sprendžiamas sukuriant krantinės krano laboratorinį prototipą ir jam pritaikytus matematinius ir valdymo sistemą imituojančius modelius, praktikoje taikant profilinį valdymą, realizuojamą proporciniu (P), integruojančiu (I) ir diferencijuojančiu (D) valdikliu (PID). Pabrėžtina, kad taikant PID valdiklį sistemose, kuriose pagrindinis transportuojamas objektas – konteineris kuris kabo ant ilgų lynų, gaunamos nemažos paklaidos. Disertacijoje sukurta virtuali sistemos skaitinio modeliavimo aplinka, kurios rezultatai patikrinti eksperimentu, tam panaudojant suprojektuotą ir pagamintą realaus krantinės krano laboratorinį prototipą. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos li-teratūros ir autoriaus publikacijų sąrašai bei santrauka anglų kalba. Įvade aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Pirmasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Aptarti žinomi kontei-nerio perkrovos laivas–krantinė matematiniai modeliai ir jais grindžiami sistemos valdymo algoritmai. Antrajame skyriuje aprašomi krantinės krano kėlimo mechanizmo matematiniai modeliai bei pateikiama diferencinių lygčių sistema skirta krantinės krano kėlimo mechanizmo ir griebtuvo su kroviniu sukeliamų svyravimų skaitiniam modeliavimui ir įtakos krovai vertinimui. Trečiajame skyriuje, apibendrinus virtualaus modeliavimo išvadas, projektuojamas ir sukuriamas krantinės krano laboratorinis prototipas valdymo algoritmų eksperimentams tyrimams atlikti. Taip pat aprašomas sukurtas valdymo algoritmas su svyravimų kompensavimo grandimi. Disertacija baigiama tyrimą apibendrinančiomis išvadomis. Disertacijos tema paskelbta 11 straipsnių: vienas – straipsnių rinkinyje, įtrauktame į Thomson ISI sąrašą, du – tarptautiniuose recenzuojamuose mokslo leidiniuose, 8 Lietuvoje bei kitose šalyse vykusių konferencijų leidiniuose