基于Witness的煤炭码头物流能力仿真评价方法研究

论文摘要

随着现代物流观念的发展,如今煤炭港口不仅要面临港口间的激烈竞争,而且它作为供应链的重要节点,还参与整个煤炭行业供应链之间的竞争。特别是在全球能源紧缺的社会环境下,煤炭港口作为重要资源,往往成为煤炭运输的瓶颈。所以,如何迅速建立现代港口物流体系,提高港口物流能力,降低物流成本,是提高港口核心竞争力的关键,成为社会生产发展进程中最迫切需要解决的问题之一。因此,提出一个系统的方法对煤炭码头物流能力进行评价,有利于找到煤炭码头的物流能力瓶颈,从而提高港口的物流能力,对促进煤炭物流业的快速发展具有一定的意义。煤炭码头物流系统是一个复杂的系统(煤炭码头工艺系统包括翻车机倒煤、堆取剁、皮带转接、配煤、装船等等,都需要耗费很多时间和电力),其能力的形成有多方面的制约因素,对它的分析必须以系统的、整体的观点进行。本文以系统分析的观点,并利用witness仿真软件作为工具,对煤炭码头物流系统进行了深入研究,建立了为煤炭码头物流能力评价的仿真平台。本文研究工作拓展了煤炭码头物流能力仿真评价研究内容,论文主要工作如下:首先,本文描述了煤炭码头物流系统的理论基础及其仿真原理,同时定义了煤炭码头的物流能力,分析了其构成要素及评价指标。本文将煤炭码头物流能力定义为煤炭码头生产计划及调度管理下,物流硬件资源的处理能力,也就是皮带、装船机、翻车机等有形物流要素在堆场计划、装船计划、卸车计划等诸无形要素上所反映的综合能力。其次,结合煤炭码头系统的特点,提出了仿真评价应用于煤炭码头物流系统的方法和步骤。同时本文针对如何应用新一代仿真软件witness建立煤炭码头物流系统仿真模型,阐述了基本思路,建立煤炭码头的层次模型、动态模型,最后结合具体码头的特色建立其仿真模型。最后,以秦皇岛港煤四期码头为实例,对本文提出的仿真评价的方法进行应用。通过对秦皇岛煤四期码头进行仿真评价研究,分析制约该煤炭码头物流能力的瓶颈,为其提升物流能力提供参考。论文的研究工作,为今后煤炭码头的设计和管理提供了有益的帮助和支持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 论文研究的背景与意义
• 1.3 国内外研究动态
• 1.3.1 国内外仿真技术研究
• 1.3.2 国内外研究现状评述
• 1.4 论文研究的内容及思路
• 第2章 煤炭码头物流系统
• 2.1 港口物流系统的定义及内涵
• 2.1.1 港口物流系统的定义
• 2.1.2 港口物流系统的内涵
• 2.2 煤炭码头物流系统的基本组成
• 2.2.1 码头工艺的基本设施和设备配置
• 2.2.2 码头装卸工艺系统作业流程
• 2.2.3 码头生产调度原则
• 第3章 煤炭码头物流能力构成及评价指标
• 3.1 港口物流能力的概念和涵义
• 3.1.1 物流能力的概念
• 3.1.2 港口物流能力的概念
• 3.2 煤炭码头物流系统的物流能力构成要素
• 3.3 仿真评价中应用的物流能力指标
• 3.4 港口物流能力的评价方法
• 第4章 煤炭码头物流系统仿真评价原理
• 4.1 离散事件动态系统建模理论基础
• 4.1.1 系统模型理论基础
• 4.1.2 离散事件动态系统的基本概念
• 4.1.3 离散事件动态系统的建模方法——Petri网法
• 4.2 离散事件动态系统仿真评价的步骤
• 4.3 WITNESS离散事件系统仿真技术
• 4.3.1 仿真软件WITNESS特点
• 4.3.2 WITNESS建模单元
• 4.3.3 基于WITNESS煤炭码头仿真模型建立的基本思路
• 第5章 煤炭码头物流系统仿真模型的建立
• 5.1 煤炭码头物流系统概念模型
• 5.1.1 概念模型
• 5.1.2 出口型煤炭码头物流系统的层次模型
• 5.1.3 出口型煤炭码头物流系统的对象模型
• 5.1.4 出口型煤炭码头物流系统的动态模型
• 5.2 煤炭码头物流系统仿真模型
• 5.2.1 出口型煤炭码头物流系统仿真模型的建立
• 5.2.2 煤炭码头物流系统仿真模型的主要模块
• 第6章 秦皇岛港煤四期码头物流能力仿真评价实例
• 6.1 系统描述
• 6.1.1 秦皇岛港口煤四期码头系统结构
• 6.1.2 秦皇岛煤四期工艺流程图
• 6.1.3 运用WITNESS建立的仿真模型全景
• 6.1.4 仿真采用的服务策略
• 6.2 煤四期物流系统随机变量分析
• 6.2.1 煤四期船舶到港规律分析
• 6.2.2 煤四期船舶抵港到靠泊时间分析
• 6.2.3 煤四期船舶靠泊到开工时间间隔分析
• 6.2.4 煤四期船舶作业时间分析
• 6.2.5 煤四期火车到达规律分析
• 6.2.6 煤四期火车装载量分析
• 6.2.7 煤四期船舶装载量分析
• 6.2.8 煤四期到港煤种分析
• 6.3 煤炭码头物流系统仿真模型的可行性检验
• 6.3.1 仿真模型的调试
• 6.3.2 仿真模型可行性检验的基本问题
• 6.4 煤四期仿真模型的应用
• 6.4.1 仿真试验目的及工况
• 6.4.2 仿真试验的输入与输出
• 6.5 仿真输出及评价
• 6.5.1 仿真输出的数据
• 6.5.2 仿真评价的结论
• 6.6 煤炭码头物流能力仿真评价方法的总结
• 第7章 全文总结与研究展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文及参与的科研项目