基于eM-Plant的铁路集装箱结点站系统建模与仿真研究

论文摘要

目前国外铁路集装箱办理站已向大型化、专业化、现代化的方向发展。为适应铁路集装箱运量相对集中的特点,提高铁路集装箱运输效率,要加快调整全路集装箱办理站布局,强化集装箱结点站建设,使其成为服务功能齐全、满足多式联运和现代物流发展需要、具有先进水平的大型办理站。为适应铁路集装箱快速增长的形势,国务院2004年1月21日审议通过的《中长期铁路网规划》中提出了优化全路集装箱办理站布局,建设18个铁路集装箱结点站的规划。铁路集装箱结点站系统是一个复杂的随机服务系统,实际运营受随机因素的影响,表现出离散、随机的特点,是一种典型的离散事件动态系统,这就决定了铁路集装箱结点站系统的规划和设计的困难性。本文应用eM-Plant仿真软件作为仿真平台,针对铁路集装箱结点站的数据资料开发了系统仿真模型。以某结点站为例验证模型的正确性,对该铁路集装箱结点站进行仿真研究,其它结点站可根据实际情况修改模型即可应用。通过仿真,可以为结点站的决策者提供决策参考。本论文的研究内容主要有以下几个方面。（1）分析铁路集装箱结点站的存在问题,确定我国铁路集装箱结点站建设规划要求。分析目前国内外对铁路集装箱结点站研究情况,应用系统仿真技术对集装箱结点站进行分析。（2）对常用装卸机械进行分析比对,研究结点站的装卸机械设备选型,确定适合结点站的装卸机械。应用仿真软件eM-Plant对装卸机械跨下布局进行研究,确定最优布局。（3）根据集装箱结点站的性质和功能,分析铁路集装箱结点站流程和包含的几个随机事件,确定合理作业流程和随机事件分布。以仿真软件eM-Plant为仿真平台,建立仿真模型流程并划分模型结构模块,开发铁路集装箱结点站的仿真模型。（4）整理某铁路集装箱结点站2000年数据,以该数据为输入数据,验证仿真模型流程的准确性,对结点站进行评估,确定结点站2000年时存在的问题。（5）预测该结点站2010年的运量,分析数据运行仿真模型,观察仿真结果,确定设备数量和配比是否可行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 我国铁路集装箱运输现状
• 1.1.3 我国铁路集装箱运输存在问题
• 1.1.4 我国铁路集装箱结点站建设规划
• 1.2 铁路集装箱结点站规划设计分析方法
• 1.2.1 离散事件动态系统的建模和分析方法
• 1.2.2 模型和分析的统计性能层次
• 1.2.3 DEDS模型和分析的代数层次
• 1.2.4 DEDS的模型和分析的逻辑层次
• 1.2.5 铁路集装箱结点站的离散事件动态系统
• 1.3 国内外对铁路集装箱结点站系统仿真技术研究现状
• 1.4 本论文研究内容
• 第二章 铁路集装箱结点站运行系统及性能指标
• 2.1 铁路集装箱结点站基本术语
• 2.2 铁路集装箱结点站系统的性能评价指标
• 2.3 铁路集装箱运输工艺流程
• 2.3.1 宏观流程
• 2.3.2 集装箱结点站的功能
• 2.3.3 结点站内部作业流程
• 2.3.4 结点站的平面区位布置
• 2.4 铁路集装箱结点站随机事件分布模式
• 2.4.1 两列列车到达时间间隔分布
• 2.4.2 外卡每天拉箱数I和送箱数J
• 2.4.3 堆场子系统
• 2.4.4 装卸子系统
• 2.5 小结
• 第三章 计算机仿真及eM-Plant仿真平台
• 3.1 概述
• 3.2 离散事件动态系统仿真
• 3.2.1 离散事件动态系统仿真方法
• 3.2.2 离散事件动态系统仿真步骤
• 3.3 eM-Plant仿真平台
• 3.3.1 eM-Plant软件
• 3.3.2 eM-Plant的主要特点
• 3.3.3 eM-Plant基本物件单元
• 3.4 仿真模型中将用到的主要单元介绍
• 3.4.1 产生加工品的单元Source
• 3.4.2 物体单元Container
• 3.4.3 小车单元Transporter
• 3.4.4 轨道单元Track
• 3.4.5 分流口单元FlowControl
• 3.4.6 单处理单元SingleProc
• 3.5 小结
• 第四章 铁路集装箱结点站的装卸机械设备及货场布局研究
• 4.1 集装箱结点站装卸机械的选择原则
• 4.2 铁路集装箱结点站装卸机械的比选
• 4.3 轨道式门式起重机作业区的平面布置研究
• 第五章 铁路集装箱结点站仿真模型检验及分析
• 5.1 概述
• 5.2 仿真的目标
• 5.3 模型的边界及简化
• 5.4 仿真流程
• 5.5 仿真模型的建立
• 5.6 应用模型对某结点站进行评估
• 第六章 仿真模型的应用
• 6.1 该结点站的近期预测
• 6.2 仿真模型的基本参数
• 6.3 模型输入参数
• 6.4 2010年该铁路集装箱结点站的模型界面
• 6.5 模型输出数据
• 6.6 结果分析
• 总结与展望
• 1 总结
• 2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文