集装箱码头生产调度优化研究

论文摘要

现代集装箱码头之间的竞争，不仅仅是硬件设施的竞争，更是港口现代化管理水平的竞争。随着集装箱码头吞吐量的增长，码头管理人员普遍认识到，如果管理到位，港口在设施、设备和信息技术等方面的投资效益将更加明显。生产调度是现代集装箱码头生产运作管理系统的核心，生产调度工作质量直接影响到集装箱装卸公司的经济效益，所以如何做好生产调度工作已成为码头生产经营是否成功的关键。然而，我国大部分集装箱码头的生产调度依然延续着过去陈旧的依靠经验的生产组织方式，这一环节的落后日益成为集装箱码头提高运输效率和运作能力的瓶颈。因此，研究集装箱码头生产调度优化问题具有理论和现实意义。论文研究的理论基础是：BPR（Business Process Reengineering）理论和调度优化理论。BPR理论被提出后，在国内外得到了广泛的应用，但集装箱码头生产调度过程具有多层次的特点，应用BPR解决多层过程的方法还比较缺乏。调度优化理论的方法很多，这些方法都有各自的优缺点，由于集装箱码头生产作业过程的特点，应用仿真技术解决这一NP-HARD问题有较好的适用性。但是，仿真技术在集装箱码头生产调度的应用还存在一些问题，缺少对调度问题微观分析的研究，对包含码头前沿、水平搬运和堆场在内的完成调度过程的研究也较少。这些问题作为研究重点在论文中进行了理论、方法和实证的探索。论文主要的研究内容有： 1、研究了多层集装箱码头生产调度的BPR优化方法，给出了集装箱码头生产调度过程的BPR概念，提出了多层过程的定义，指出集装箱码头生产调度过程属于多层次过程，识别了集装箱码头生产调度过程的特征和性能指标。针对多层集装箱码头生产调度的特点，提出了适合于多层次过程图形建模的方法：过程步骤流图（PSFD）。研究了多层集装箱码头生产调度过程BPR优化的一般步骤和一般规则，为多层集装箱码头生产调度过程进行BPR优化提供了理论和方法指导。 2、进行了多层码头生产调度过程BPR优化的实证研究，对集装箱码头生产调度过程实施BPR的三个层次进行了分析，绘制了这些过程的步骤流图（PSFD），结合基于BPR的集装箱码头生产调度过程优化的一般规则，分析了过程存在的问题，提出了优化方法，绘制了优化后的过程步骤流图（PSFB）。实施BPR，信息技术是一个有力的工具，其中，建立调度决策支持系统可以帮助集装箱码头生产调度人员更科学地进行决策。为解决这一问题，论文对集装箱码头生产调度仿

论文目录

第一章绪论

1.1 论文选题背景

1.1.1 集装箱港口吞吐量持续高速增长

1.1.2 集装箱运输需求与码头能力缺口矛盾凸显

1.1.3 管理现代化是我国集装箱港口建设与发展的重要目标

1.2 论文选题意义和目的

1.3 论文研究思路和技术路线

1.3.1 论文研究的主要内容

1.3.2 论文研究的技术路线

1.4 论文主要创新点

第二章国内外相关研究综述

2.1 BPR（过程再造）的研究综述

2.1.1 BPR的国内外研究现状

2.1.2 BPR的理论内核

2.1.3 BPR存在问题及研究方向

2.2 调度优化问题的研究

2.2.1 调度优化问题研究方法

2.2.2 调度优化研究中存在的问题

2.3 仿真技术的研究和应用现状及发展

2.3.1 仿真技术的研究和应用现状

2.3.2 仿真技术的研究和应用中存在的问题

2.4 仿真在港口生产组织优化中的研究现状和存在问题

2.4.1 仿真在港口生产组织中的研究现状

2.4.2 仿真在港口生产组织中的研究内容及存在问题

2.5 本章小结

第三章多层集装箱码头生产调度过程的BPR优化方法研究

3.1 集装箱码头生产调度过程BPR的概念

3.1.1 BPR基本概念的发展沿革

3.1.2 集装箱码头生产调度过程BPR的概念

3.2 多层集装箱码头生产调度过程研究

3.2.1 过程及其组成要素

3.2.2 多层过程的概念及描述

3.2.3 多层集装箱码头生产调度过程的定义及特征

3.3 多层集装箱码头生产调度过程BPR优化的方法研究

3.3.1 多层集装箱码头生产调度过程的图形模型研究

3.3.2 多层集装箱码头生产调度过程BPR优化的一般步骤

3.3.3 多层集装箱码头生产调度过程BPR优化的一般规则

3.4 本章小结

第四章基于BPR的多层集装箱码头生产调度过程优化的实施

4.1 宏观层次的集装箱码头生产过程BPR优化

4.1.1 以港口为结点集装箱码头生产作业过程及过程步骤流图（PSFD）的绘制

4.1.2 集装箱码头生产作业过程存在的问题分析

4.1.3 集装箱码头生产作业过程BPR优化

4.2 中观层次的集装箱码头生产调度过程BPR优化

4.2.1 中观层次的集装箱码头两层生产调度的过程及过程步骤流图（PSFD）的绘制

4.2.2 中观层次的集装箱码头两层生产调度过程存在的问题

4.2.3 中观层次的集装箱码头两层生产调度过程BPR优化

4.3 微观层次的集装箱码头生产调度过程BPR优化

4.3.1 微观层次的集装箱码头生产调度过程及过程步骤流图（PSFD）的绘制

4.3.2 微观层次的集装箱码头生产调度过程存在的问题

4.3.3 微观层次的集装箱码头生产调度过程BPR优化

4.4 本章小结

第五章集装箱码头生产调度微观分析仿真模型的理论与方法研究

5.1 集装箱码头微观分析仿真模型（CYMSM）的概念、方法及特点研究

5.1.1 微观仿真模型的研究现状

5.1.2 集装箱码头微观分析仿真模型（CYMSM）的概念及原理研究

5.2 集装箱码头微观分析仿真模型（CYMSM）的构建方法

5.2.1 集装箱码头微观分析仿真模型（CYMSM）的构建流程

5.2.2 集装箱码头微观分析仿真模型（CYMSM）的构建方法

5.3 本章小节

第六章集装箱码头生产调度微观分析仿真系统的构造研究

6.1 系统模型功能及总体框架的研究

6.1.1 系统功能

6.1.2 系统总体框架结构的研究

6.2 计算机动态图形仿真技术的方法研究

6.2.1 计算机动态图形仿真的基本概念

6.2.2 计算机图形及动画处理技术

6.2.3 计算机动态图形仿真技术

6.3 随机变量及其生成方法

6.3.1 随机变量及其概率分布

6.3.2 集装箱码头仿真系统中常用的概率分布

6.3.3 随机数的产生与随机变量的生成

6.4 集装箱码头生产调度仿真模型建立机制的研究

6.4.1 仿真子系统的构建

6.4.2 集装箱码头生产调度仿真模型的实体、活动、事件及进程描述

6.4.3 集装箱码头生产调度微观分析仿真系统的规则研究

6.5 仿真结果评价及调整机制研究

6.5.1 仿真结果评价指标

6.5.2 调度计划调整触发因素

6.5.3 调度计划调整方法

6.6 本章小节

第七章集装箱码头生产调度微观分析仿真系统开发研究

7.1 集装箱码头生产调度微观分析仿真系统的开发研究

7.1.1 系统的开发目标与边界

7.1.2 系统的决策支持功能

7.1.3 系统开发的硬件环境与软件支持

7.1.4 集装箱码头生产调度微观分析仿真系统与集装箱码头管理信息系统（CTMIS）的数据交换

7.1.5 仿真时钟的推进机制

7.2 仿真基本参数的选择

7.2.1 输入输出参数的选择

7.2.2 基本数据的测时与拟合

7.3 集装箱码头生产调度微观分析仿真系统仿真实验的分析

7.3.1 仿真系统总体结构模型

7.3.2 仿真方案的拟订

7.3.3 仿真实验结果的测试

7.4 调度方案优化及选择

7.5 本章小结

第八章结论及展望

8.1 结论

8.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表的论文及参与的课题研究

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