基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)理論的集裝箱碼頭設(shè)備配置優(yōu)化研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的全球化帶動(dòng)集裝箱貨物量的迅速膨脹,我國港口在加入WTO后面臨著前所未有的機(jī)遇,同時(shí)也面臨了更大的挑戰(zhàn)。 本文以集裝箱碼頭的作業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)理論,利用仿真優(yōu)化方法,通過對(duì)碼頭前沿的重要設(shè)備橋吊,堆場設(shè)備和集卡設(shè)備的配置等對(duì)港口運(yùn)營效率影響重大的相關(guān)問題的探討,以期能為我國集裝箱碼頭作業(yè)的運(yùn)營實(shí)踐提供優(yōu)化方案,提高港口的運(yùn)營效率。 首先,論文逐一分析了集裝箱港口作業(yè)中主要資源的特點(diǎn),碼頭資源

2、包括泊位、堆場、橋吊、堆場機(jī)械、水平運(yùn)輸機(jī)械、人力資源、信息資源、能源資源等各方面資源。通過對(duì)我國大型集裝箱港口--寧波港集裝箱碼頭運(yùn)營情況的實(shí)地調(diào)研和對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),本文就到港船長分布情況、裝卸箱量分布情況、各船平均單機(jī)效率情況、橋吊工作情況、堆場機(jī)械及龍門吊工作情況、集卡工作情況等分別進(jìn)行了分析。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),碼頭對(duì)船只的橋吊的數(shù)量配置有較大隨意性,碼頭運(yùn)營管理中存在著裝卸和運(yùn)輸機(jī)械工作量分配普遍不均衡,有的機(jī)械有利用率過低的現(xiàn)象。

3、 其次,論文第四章對(duì)于碼頭橋吊服務(wù)系統(tǒng)的配置問題引入排隊(duì)理論和仿真方法,分析了橋吊服務(wù)系統(tǒng)的重要參數(shù)--集卡到達(dá)間隔時(shí)間和橋吊服務(wù)時(shí)間的實(shí)際統(tǒng)計(jì)分布形式,建立了M/M/m排隊(duì)模型,發(fā)現(xiàn)隨著橋吊數(shù)量的增大,排隊(duì)系統(tǒng)的性能逐漸變好,橋吊繁忙率降低,排隊(duì)隊(duì)長和排隊(duì)時(shí)間降低,系統(tǒng)服務(wù)集卡數(shù)量增多。模型仿真試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)橋吊服務(wù)系統(tǒng)在橋吊數(shù)量變化時(shí)存在各指標(biāo)最優(yōu)的拐點(diǎn),而該拐點(diǎn)就是橋吊配置數(shù)量的最佳值。研究發(fā)現(xiàn),橋吊服務(wù)系統(tǒng)的配置須根據(jù)橋吊效率和

4、集卡到達(dá)頻率的關(guān)系確定；在確定橋吊設(shè)備數(shù)量后,可以通過合理配置和調(diào)度集卡,協(xié)同實(shí)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)的高效率和減少集卡排隊(duì)和碼頭前沿堵塞的現(xiàn)象。 在第五章中,論文建立了碼頭多船服務(wù)的并列式排隊(duì)網(wǎng)絡(luò),以更全面研究集裝箱碼頭作業(yè)系統(tǒng),探討了有限資源模式下多船之間的橋吊均衡分配問題。并建立了具有更好適應(yīng)性的一般服務(wù)時(shí)間分布的M/G/1型排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型。同時(shí),針對(duì)包含橋吊與龍門吊在內(nèi)的循環(huán)作業(yè)系統(tǒng),首次建立了以集卡為顧客的二級(jí)循環(huán)排隊(duì)模型,分析了不

5、同情況下排隊(duì)系統(tǒng)趨于穩(wěn)態(tài)時(shí)的規(guī)律,給出碼頭前沿與堆場設(shè)備資源的聯(lián)合配置優(yōu)化的決策建議。最后,論文基于大型集裝箱碼頭實(shí)例建立了集裝箱碼頭作業(yè)仿真系統(tǒng),并采用該仿真系統(tǒng),對(duì)碼頭作業(yè)系統(tǒng)中集卡的配置與調(diào)度問題進(jìn)行研究,分析了作業(yè)時(shí)集卡的配置與船只作業(yè)時(shí)間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)集卡的數(shù)量須根據(jù)裝卸的不同時(shí)段進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配,集卡車速提高并不一定能加快整船的裝卸效率。 本文對(duì)今后的研究方向進(jìn)行了展望,如能根據(jù)碼頭實(shí)際情況進(jìn)一步建立集裝箱碼頭的作業(yè)仿真系