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集装箱码头物流作业系统仿真建模及其可信性研究

史瑞粉  
【摘要】:近年来,码头集装箱吞吐量急剧增长,对码头作业效率提出了新的要求。如何更加合理有效地规划和设计集装箱码头物流作业系统,进行经济有效的资源配置和调度,充分发挥其作业能力,是目前急需要解决的问题。随着计算机技术的发展,仿真技术成为研究港口物流系统的重要工具,可以为集装箱码头的规划与管理决策服务。但如何在缺乏实际系统的情况下,利用仿真模型来更加真实地模拟集装箱码头物流系统,如何更加科学地评价仿真模型的有效性和可信性,仍然是计算机仿真技术在港口物流领域中的一个重要课题。 本文针对集装箱码头物流作业系统事件众多、关系复杂,存在多个事件同时触发的可能性的特点,使用能够很好地解决非确定性、异步性、并行性等问题的随机Petri网建模工具,建立了系统逻辑模型,而后基于该逻辑模型,利用仿真平台eM-Plant建立了集装箱码头整体物流作业系统仿真模型,该模型包括集装箱船舶进出港作业,岸边装卸作业,堆场作业及外集卡送提箱作业等部分,实现了岸桥装卸船作业,场桥提箱、翻箱作业的二维计算机动画模拟。 为分析仿真模型的可信性,本文针对集装箱码头的规划仿真,分析其仿真可信性分析过程,构建了三维可信性分析指标体系,根据集装箱码头规划仿真特点,提出了基于灰色关联的可信性评测方法,最后利用本文所建立的可信度评测方法验证了本文所建仿真系统的可信性。针对岸线和岸桥是岸边子系统的稀缺资源,并对码头生产运营起着举足轻重的作用,在上述验证仿真模型可信的基础上,本文针对千米岸线优化岸桥配置,同时,考虑堆场作业效率是评价码头整体作业效率的主要体现,本文以翻箱率为指标,针对两种进口箱单贝作业方式,设计三种箱位分配策略和四种翻箱规则,将其两两组合共12种作业方案,并进行方案优选,为码头生产运营提供一定的参考意义。


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