港口集装箱物流系统建模及仿真相关技术研究

武汉理工大学硕士学位论文港口集装箱物流系统建模及仿真相关技术研究姓名：周瑞申请学位级别：硕士专业：物流技术与装备指导教师：计三有20090501港口集装箱物流系统建模及仿真相关技术研究作者：周瑞学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.学位论文张煜基于虚拟现实的港口集装箱物流仿真系统研究2001基于虚拟现实的仿真技术和港口物流仿真研究是当前研究的热点.该文在分析了计算机仿真技术和虚拟现实技术在国内外发展及应用情况的基础上,结合港口集装箱装卸系统的具体情况,分析了港口集装箱物流系统的功能和结构,建立了集装箱装卸系统,包括装卸桥、场桥、拖挂车等的三维模型、运动学模型等,开发了具有虚拟现实特点的视景仿真系统,并实现了实时仿真及交互控制的功能.2.会议论文丁以中.费红英.韩晓龙港口集装箱流研究现状与分析2004港口集装箱流是集装箱流中的主要组成部分,对港口集装箱流的研究已经成为近年来学术界的重要课题之一.本文阐述了港口集装箱流的概念;分析了港口集装箱流管理的特点和分层分解框架;并对港口集装箱流的研究现状进行了详细分析;最后探讨了今后的若干研究方向.3.期刊论文黄鹏飞.HUANGPeng-feiRFID技术在港口物流中的应用-物流工程与管理2009,31(11)无线射频技术(RFID)以实时位置系统科技自动收集进出港口的集装箱数据,迅速提高了港口处理集装箱的速度和准确性.文中就港口集装箱RFID技术的基本原理、港口物流、港口物流应用RFID技术的现状以及厦门港口物流应用RFID技术的论证等进行探讨.4.学位论文张惠东港口集装箱装船作业问题的算法研究2009集装箱运输是现代最重要的运输方式，而集装箱港口是这个运输过程中重要的一个环节，集装箱港口的工作效率影响着整个运输效率。本文研究的是港口多种装卸设备的联合调度问题。虽然单个设备的调度已有多人在研究，但联合起来的研究却很少。而将多种设备联合起来调度才能更有效地优化资源配置、减少运输成本。本文研究一个较复杂的港口集装箱装船问题，集装箱被吊机从集装箱堆场取出来，放到运输车上，运到岸边后让岸边吊机把集装箱吊上船，在这个过程里主要考虑了两个问题：（1）取集装箱时当被别的箱子压着，应该要把上面的箱子移到哪；（2）集装箱在运输车上的运输顺序。本文采用禁忌搜索加分支定界的方法求解此问题，用禁忌搜索求优先顺序，同时用分支定界确定集装箱的取出方法。文章最后实验部分，通过随机化生成了实验数据，实验结果显示对用贪心算得的初始解有较大的改进。由于本问题是由本文作者根据实际情况提出的，目前尚没有可作比较的其它文献，但是本文使用到的两个算法（禁忌搜索和分支定界）稍加修改后可以应用到两个已有的问题的求解，因此对这两个问题分别进行了横向对比，实验表明本文算得的结果比较理想。5.学位论文王厦南通港集装箱物流发展问题研究2008随着现代物流的不断发展，港口在国际贸易和国际物流方面的作用不断突出，港口商业化的趋势进一步在增强，港口物流成为现代物流发展的重要领域。长三角地区是中国经济发展最快，经济总量规模最大的区域，被公认为世界六大城市带之一。南通是长三角地区一个重要的港口城市，也是上海航运中心的一个重要的组合港。南通港集装箱物流近几年的发展有了突破性的增长，主要是得益于其腹地经济的快速发展和港口设施的不断完善。在吞吐量快速增长的同时，也使南通港本身所存在的问题暴露出来，如码头泊位的建设赶不上集装箱吞吐量的增长、机械设备配置不充分等。如不及时采取应对措施，将严重阻碍南通港集装箱物流的健康发展。“港为城用，城以港兴”、“要开放，先建港”是人们对于港口对区域和城市发展影响的总结。港口是支持国家和地区经济发展的重要基础设施，是连接水陆交通的枢纽。港口是依托所在城市与腹地经济发展起来的，并且反过来推动城市与腹地经济、社会的进一步发展，港口的发展直接关系到城市及相关腹地经济的兴衰。港口也是国家吸引外资、发展外向型经济的重要条件。随着我国国民经济的发展，进一步地改革开放，港口作为一个与外界紧密相通的开放系统，面临日益激烈的市场竞争，用战略的眼光来规划港口的发展越来越引起人们的重视。南通并不是一个资源丰富的城市，要想取得经济的高速发展，首先就要以港口发展为突破口。南通经济的发展不仅对于南通重要，对于整个江苏的发展也是相当关键的。而集装箱运输在当今运输领域扮演着越来越重要的角色，货物集装箱化不仅是一种趋势，更是未来运输业发展的主流。近年来，南通市在大力建设深水海港的同时，提出了“以港兴城”、“开发沿江、江海联动”的战略，充分利用区位优势，抓住长江经济带发展的机遇，大力发展南通港集装箱物流业。本文首先阐述了区域经济下集装箱物流发展现状和趋势，为接下来的论述提供了大的背景环境；接着介绍了南通港的发展概况、南通港集装箱物流发展现状、发展环境、腹地经济概况以及南通港集装箱物流目前存在的主要问题，较全面地介绍了南通港集装箱物流的情况；然后，用SWOT对南通港集装箱物流进行分析，了解南通港集装箱物流的优势、劣势、机遇和威胁，并用灰色预测模型对南通港集装箱的吞吐量进行预测，从而了解南通港集装箱物流的发展前景；最后通过上几章的内容对南通港集装箱物流的发展提出一些建议。“十一五”期间对南通港来说是一个非常重要的阶段，各级领导对南通港集装箱物流的发展都寄予了厚望，要求南通港能够正确地把握自己，抓住机遇，迎接挑战。所以，南通港要明确市场发展趋势以及把握自己，以此制定出相适应的发展战略，促进南通港集装箱物流的发展及南通区域经济的发展。本论文的主要结论包括以下方面：1、应用SWOT对南通港集装箱物流的发展进行研究，总结港口发展的优势、劣势、机遇与挑战。南通港发展过程中具有的优势是有优越的地理条件、良好的经济腹地，廉价劳动成本、丰富的管理经验。劣势是竞争意识不强、港口装卸效率偏低、码头结构不适应、物流增值服务不多。机会是上海国际航运中心的建立、政府的支持、腹地经济的发展、南通港三期工程的建立等；威胁是外部竞争激烈、发展空间有限、上海国际航运中心对南通港的制约、交通运输方式竞争多变等。2、应用灰色预测模型对南通港集装箱吞吐量进行预测。通过对南通港集装箱吞吐量的预测，可以预见未来十几年南通港集装箱吞吐量仍将持续增长，但会受到港口环境的限制，故应加快港口建设步伐。港口集装箱吞吐量的高精度预测，对于采取积极有效的措施促进港口发展，从而促进我国集装箱运输的持续快速健康发展有着很重要的意义。3、在南通港集装箱物流发展中，提出南通港作为上海国际航运中心的组合港成员和长三角港口圈北翼的主要支线港应积极配合上海国际航运中心的建设，树立港口集装箱物流的品牌形象。本文的研究对南通港集装箱物流的发展实践具有一定的参考价值，有助于促进南通港口的发展，对长三角集装箱港口发展及江苏省研究境内港口的协调发展都具有一定的借鉴作用。6.期刊论文安东.程祖德.ANDong.CHENGZu-de灰色系统理论在上海港港口物流发展预测上的应用研究-物流科技2007,30(3)应用灰色系统预测理论,以上海港为研究对象,建立灰色系统GM(1,1)模型对港口集装箱吞吐量和口岸进出口贸易值进行预测,可有效克服原始数据的离散性,在少信息的情况下得到高精度的预测蛄果.本文选择港口集装箱吞吐量和口岸进出口贸易值这两个与上海港港口物流发展水平密切相关的指标,并以此为基础对上海港港口物流发展进行中短期的预测,并对预测的结论进行了分析.7.学位论文谭道雄港口集装箱物流系统虚拟平台研究2007港口集装箱物流系统，是指在一定的集装箱码头空间里，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物流系统的运输效率具有极其重要的作用。针对港口集装箱物流系统的特点，本文对港口集装箱物流系统进行了深入的研究，并对港口集装箱物流系统仿真及建模理论与方法进行了分析。针对集装箱装卸船设备大型化带来的问题：以提高基础设施投入带来的效率，本文提出了一种新的增强港口生产能力的集装箱物流系统，其创新之处就在于不增加码头基础设施投入的同时提高集装箱装卸船作业效率。本文首先回顾了国内外港口集装箱物流系统的研究动态，从中分析国内外研究中存在的一些问题。并系统地介绍了集装箱码头物流系统的基本组成，港口的布局、特点，现代化港口装卸工艺模式的发展，对集装箱码头的生产作业流程作了详细说明，分析了港口物流系统发展中存在的主要问题。其次，本文针对计算机仿真技术在集装箱码头的实现与发展，提出采用面向对象的方法对港口集装箱物流系统进行整体建模的思路。通过对集装箱物流系统进行分析，采取几何建模与运动学建模相结合的方法，建立包括码头前沿、堆场等港口设施和岸桥、龙门起重机、集卡、船舶等机械设备的模型库。第三，论文对港口集装箱物流系统中主要机械设备的工作流程进行分析，并对传统港口物流系统中涉及到的装卸设备进行改造设计，提出了一种新的集装箱物流系统。最后，结合虚拟现实技术、机械设计技术，论文以Flexsim及C++语言为基础进行二次开发，建立集装箱物流系统中港口设备的运动学模型。对传统集装箱物流系统及提出的新型集装箱物流系统进行数字仿真、建立整个系统的场景模型、实现了三维的计算机动画模拟，并利用Flcxsim软件的分析功能对物流系统中的部分参数如岸桥装卸效率等进行了统计分析。8.期刊论文仲伟伫.王庚兰.王颖纯.孙萍.ZhongWeizhu.WangGenglan.WangYingchun.SunPing集装箱码头生产物流控制系统的设计与实现-武汉理工大学学报（交通科学与工程版）2006,30(3)集装箱码头生产物流控制系统(CTLCS)主要解决了现有集装箱码头MIS系统中存在的结构缺陷.该系统集成方法是在原有MIS基础上,增加了无线局域网(WLAN)和移动工作站群两个单元平台;将DGPS-RTK技术应用于码头露天环境的集装箱堆场工艺,实现了集装箱码头的场桥动态追踪、生产物流实时控制和远程可视化管理;解决了生产人员依赖作业计划单、对讲机那种半手工生产管理模式造成的码头生产瓶颈和管理信息滞后现象.CTLCS可在原有码头生产能力的基础上,使港口企业的物流成本降低4%.港口集装箱吞吐率和客户服务水平都得到明显提升.9.学位论文蒋欣港口物流装备多网互联技术的研究2006全文以“港口集装箱物流信息平台关键技术”课题为背景，研究港口物流装备信息化异构网络的互联技术，以面向组件的思想为基础构建软环境下实时信息透明化传输、网间全程共享方案。根据港口现代化、信息化、数字化的发展要求，将物流装备的管理控制体系分成三级共享网络：控制网络、管理网络和决策网络。全文围绕这三级网络展开，提出一套自下而上、层层递进的信息集成和共享方案。控制网络互联部分选用基于COM组件的OPC技术作为通信桥，主要研究OPC数据访问服务器的开发，通过标准的OPC服务器实时数据接口，屏蔽各种硬件驱动与数据访问方式的异构性，完成控制网络与物流装备的实时通讯，生成人机界面及管理数据接口。控制与管理网络之间以实时数据库为中间过渡层进行连接，实现现场数据采集与备份的统一。管理网络互联部分选用基于中间件技术的多层构架模型，各层次、各模块的设计遵循重用性、封装性、标准化以及松耦合的原则，是综合利用实时数据信息构建管理应用体系的基础实践。决策层网络互联部分选择基于EAL的应用集成整合技术，进行不同应用系统之间数据的整合、应用的集成、业务流程的集成。基于Web的数据传输采用WebServices解决方案，实现Internet级的应用整合。控制网络互联部分是本文的研究重点，全文描述了从底层通讯数据准备、数据交换中间件——OPC服务器的开发、到上位机人机界面及管理实时数据库的整个开发设计过程。OPC服务器的开发是数据采集与传输的核心，本文选用MicrosoftvisualC++6.0作为基本开发语言，标准接口部分采用ATL应用程序向导进行COM组件程序的开发，硬件通信部分采用MicrosoftVisualC+