集装箱码头生产作业系统仿真优化研究

论文摘要

随着我国经济体制改革和对外开放政策的实施,我国与世界各国贸易迅速发展,港口集装箱吞吐量保持了高速度的增长,特别是在我国加入WTO后,为我国集装箱运输业提供了良好的发展机遇,各大主要集装箱港口的吞吐量也不断攀升。集装箱码头生产作业系统是一个庞大而复杂的服务系统,它是由集装箱、船舶、装卸搬运机械、泊位、堆场、道路、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的有机整体。集装箱码头,作为集装箱运输系统的枢纽,对加强国内、国际间的贸易往来与提高集装箱运输系统的运输效率具有极其重要的作用。本文首先回顾了国内外集装箱码头生产作业系统的研究动态以及国内外计算机模拟技术在集装箱港口中的应用;其次,在第二章中阐述了系统仿真的基本理论;在第三章中,以系统分析的方法对集装箱码头生产作业系统进行分析研究;然后在第四章中,对WITNESS仿真软件做了简要介绍并在前两章分析的基础上,运用WITNESS仿真软件对集装箱码头生产作业系统进行仿真,实现二维计算机动画模拟;最后,利用建立的仿真模型进行仿真试验,通过对作业系统模拟指标的提取和分析,从而对集装箱码头进行机械配置分析及确定码头最佳吞吐能力,通过仿真结果的统计分析,得出了可供集装箱码头实际操作使用的参考结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 集装箱码头系统建模与仿真的研究动态
• 1.2.1 国外动态分析
• 1.2.2 国内动态分析
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 系统仿真基本理论
• 2.1 系统与系统仿真
• 2.1.1 系统
• 2.1.2 系统仿真
• 2.2 随机变量及其生成方法
• 2.2.1 随机变量及其概率分布
• 2.2.2 集装箱码头生产作业系统中常用的概率分布
• 2.3 离散事件系统仿真
• 2.3.1 离散系统的基本要素
• 2.3.2 离散系统仿真模型
• 2.3.3 时间的推进
• 2.3.4 离散事件系统仿真程序设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 集装箱码头生产作业系统分析
• 3.1 集装箱码头的组成
• 3.1.1 集装箱码头的基本硬件设施
• 3.1.2 集装箱码头专用机械设备及其分类
• 3.2 集装箱码头的装卸工艺
• 3.2.1 岸边作业方式
• 3.2.2 集装箱（堆场和车辆）装卸工艺系统
• 3.3 集装箱码头的作业流程
• 3.3.1 集装箱码头进口业务流程
• 3.3.2 集装箱码头出口业务流程
• 3.4 集装箱码头生产作业系统的特点
• 3.5 集装箱码头生产作业系统的主要性能评价指标
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于WITNESS的集装箱码头生产作业系统仿真
• 4.1 WITNESS仿真软件的介绍
• 4.1.1 WITNESS的主要特点
• 4.1.2 WITNESS提供的基本元素
• 4.1.3 集装箱码头生产作业系统仿真模型中的基本单元
• 4.1.4 WITNESS的建模过程
• 4.2 建模思想与仿真目标
• 4.3 集装箱码头生产作业系统仿真评价指标
• 4.3.1 模拟期内的作业船舶数
• 4.3.2 完成吞吐量
• 4.3.3 船舶等待作业时间
• 4.3.5 设备利用率
• 4.4 集装箱码头生产作业系统仿真模型的开发过程
• 4.4.1 系统数据处理和模型的抽象与简化
• 4.4.2 模拟程序的初始化设计
• 4.4.3 程序中各物理及逻辑单元的定义
• 4.4.4 模拟模型的显示
• 4.4.5 程序中逻辑关系的定义
• 4.4.6 模拟程序的调试与模型的调试
• 4.4.7 仿真模型的数据输出
• 第5章 案例模拟
• 5.1 集装箱码头合理吞吐量及合理泊位利用率的确定
• 5.1.1 主要模拟要素及基本参数的设定
• 5.1.2 仿真流程
• 5.1.3 模拟过程
• 5.1.4 模拟结果分析
• 5.1.5 敏感性分析
• 5.2 集装箱码头机械配置
• 5.2.1 仿真流程
• 5.2.2 模拟过程
• 5.2.3 模拟结果分析
• 5.3 本章小结
• 第6章 研究总结与展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历