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龙图腾网获悉大连理工大学;上海振华重工(集团)股份有限公司申请的专利一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121341706B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511926357.7，技术领域涉及：B65G65/00；该发明授权一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法是由曹震;王文渊;阳乐;彭云;江灏;刘博驰设计研发完成，并于2025-12-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法在说明书摘要公布了：一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法，属于港口物流与生产调度技术领域。首先，采集港口堆场布局基本信息、计划期内堆场作业任务信息、堆场内作业设备参数信息；其次，构建考虑皮带机空转时间与运行能耗的堆场设备协同控制模型；最后，对计划期内的堆场作业任务、堆取料机与皮带机的调度进行统一优化求解，生成每个作业任务的具体作业时序、对应堆取料机以及皮带机的调度安排，同时明确皮带机的运行时间窗；求解结果进一步转化为堆场设备的执行调度指令，用于指导实际作业的顺序、设备启动与停止时机。本发明能够实现堆场作业的高效衔接，实现堆取料机作业节奏与皮带机运行状态的协同优化，提升能源利用效率。

本发明授权一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑皮带机空转与运行能耗的干散货码头堆场设备协同控制方法，其特征在于，所述干散货码头堆场设备协同控制方法通过构建堆取料任务作业时序、堆取料机调度与皮带机调度之间协调一致的优化模型，实现节能调度；包括以下步骤： S1：采集港口堆场布局基本信息、计划期内堆场作业任务信息、堆场内作业设备参数信息，为后续构建堆场设备协同控制模型奠定完整、准输入基础； S2：基于S1获取的堆场布局、堆场作业任务和作业设备参数信息，构建考虑皮带机空转时间与运行能耗的堆场设备协同控制模型；所述堆场设备协同控制模型首先根据堆场作业任务位置与作业时序描述堆取料机的调度关系；随后根据堆取料机的作业时许划分皮带机运行时间窗，用于识别连续运输与空转的时段；进一步构建皮带机的调度与能耗约束，形成堆取料机与皮带机之间的协同控制关系；具体的： S2-1：在收集堆场作业任务信息和作业设备参数信息后，首先确定调度优化目标；以所有任务滞港时长和完成任务所需皮带机能耗的加权和最小为目标建立目标函数，如公式1所示；其中，任务滞港时长通过任务开始时刻、任务作业时长和任务最早开工时刻计算；通过公式2计算为完成任务皮带机的能耗； 1 2 式中，表示任务集合，用索引；表示滞港时长权重系数；表示皮带机能耗权重系数；表示任务的开工时刻；表示任务的作业时长；表示任务的最早可开工时刻；表示完成任务所需皮带机能耗；表示皮带机运行单位时间的能耗；表示皮带机启停所需的时长；表示一个足够大的常数，是0-1变量，当任务和分别是同一皮带机运行时间窗的起始任务和结束任务，取值为1，否则为0； S2-2：建立堆取料机调度计划相关约束； 在确定调度优化目标后，对堆取料机的调度计划建立相关约束，确保每个任务被合理分配给能够到达的堆取料机；相关约束如下： 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 式中，、I定义如前所示；表示堆取料机集合，用索引；表示能作业任务的堆取料机集合；表示当堆取料机作业任务时，堆取料机不可执行的任务集合，是I的子集；是0-1变量，表示任务是否被堆取料机作业；和也是0-1变量，其中=1表示在堆取料机上任务的作业顺序先于任务，否则为0；=1表示任务先于任务作业，否则为0；表示堆取料机从一个工作区到另一个工作区的移动时长；表示堆取料机的初始所在工作区，表示堆取料机作业任务时所在的工作区； 公式3约束任意任务的实际开工时刻不得早于其最早开工时刻；公式4确保每个任务仅由一台堆取料机承担作业；公式5约束当某台堆取料机无法到达任务所在位置时，该任务不能被分配给该设备；公式6和公式7用于刻画同一堆取料机上不同任务之间的作业顺序关系；公式8保证作业时序的时间可行性，即对于分配给同一设备的两个任务，其后续任务的开工时刻不得早于前序任务的作业完成时刻与堆取料机移动时间之和；公式9表示堆取料机在从初始位置移动至任务所在工作区之前，不能开始执行该任务；公式10、公式11和公式12共同约束设备间的不可穿越约束及其相应的时间逻辑要求，确保两台布置在同一轨道上的堆取料机在整个作业过程中不发生相互穿越或位置冲突； S2-3：建立皮带机运行时间窗相关约束； 所述堆场设备协同控制模型需考虑皮带机的运行时间窗约束，确保在分配任务的过程中，皮带机运行区段连续；皮带机运行时间窗相关约束如下： 13 14 15 16 17 18 19 20 式中，、、、I定义如前所示；和是0-1变量，表示当任务在起始的时间窗内作业时为1，否则为0；表示当任务和任务分别是时间窗的起始任务和结束任务时为1，否则为0； 公式13规定每个任务在皮带机运行时间窗中最多只能作为一个起始任务或一个结束任务，除非其同时承担同一时间窗的起始与结束位置；公式14和15用于保证同一时间窗内起始任务与结束任务之间的作业顺序一致且时间关系符合要求；公式16约束任意任务只能隶属于唯一的皮带机运行时间窗；公式17和18确保任务是否属于某一时间窗与该时间窗起始、结束任务的选择保持一致；公式19和20对时间窗内部的任务顺序施加时序约束； S2-4：建立皮带机作业调度计划相关约束； 在建立运行时间窗约束的基础上，还需对皮带机作业调度本身施加约束；如下： 21 22 23 24 25 26 27 28 式中，、、、、定义如前所示；表示皮带机集合，用索引；表示能服务堆取料机的皮带机集合，是的子集；是0-1变量，表示任务是否被皮带机作业；也是0-1变量，其中=1表示任务和存在时间和空间重叠，否则为0；=1表示在皮带机上任务的作业顺序先于任务，否则为0； 公式21保证每个任务必须由且仅由一台皮带机执行；公式22用于确保堆取料机与皮带机之间的协同作业关系；公式23规定同一皮带机运行时间窗内的所有任务均由该皮带机完成；公式24和式25用于维护存在空间重叠任务在同一皮带机上的作业顺序；公式26至式28则对同一皮带机的运行时间窗之间的顺序关系进行约束，确保任务作业时序的可行性与连续性； S2-5：堆场设备协同控制模型变量定义域约束； 为保证堆场设备协同控制模型求解的合理性，给出相关参数的取值限制，如公式29–36所示： 29 30 31 32 33 34 35 36 S3：基于所构建的堆场设备协同控制模型，对计划期内的堆场作业任务、堆取料机与皮带机的调度进行统一优化求解，生成每个作业任务的具体作业时序、对应堆取料机以及皮带机的调度安排，同时明确皮带机的运行时间窗；求解结果能够进一步转化为堆场设备的执行调度指令，用于指导实际作业的顺序、设备启动与停止时机，实现堆场作业的高效衔接，并优化整体的能源消耗与作业效率。

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