港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計與建模仿真方法研究.pdf

1、從1992年開始,聯(lián)合國貿(mào)發(fā)會在有關(guān)報告中陸續(xù)提出了所謂第一代港口、第二代港口、第三代港口和第四代港口的概念,引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注,但第四代港口這一概念本身仍處于形成的過程中。隨著全球經(jīng)濟快速發(fā)展,全球供應(yīng)鏈體系正日趨完善,港口在供應(yīng)鏈中所扮演的角色也正相應(yīng)地發(fā)生著劇變,港口呈現(xiàn)出“柔性化”發(fā)展特征。因此,探索新一代港口的功能特征,揭示港口發(fā)展的新規(guī)律,提升港口的競爭能力,已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和業(yè)內(nèi)人士迫切關(guān)注的問題。
　　 本文以港

2、口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計為研究主題,通過回顧港口物流系統(tǒng)設(shè)計研究的歷史、模型、求解方法及柔性系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)文獻,構(gòu)建港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計規(guī)劃框架,并著重對港口外部物流組織設(shè)計、港口作業(yè)過程柔性設(shè)計、港口空間設(shè)施柔性布局和港口物流系統(tǒng)的評價與選擇等關(guān)鍵問題進行了研究,為新一代港口物流系統(tǒng)及設(shè)施規(guī)劃設(shè)計提供了方法論支持。
　　 港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計框架研究是對港口物流運作特征、系統(tǒng)組成及相互關(guān)系進行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的描述。文章通過研究分析港

3、口物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次與港口柔性能力的結(jié)構(gòu)層次,并對港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計進行耦合分析,形成港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計過程和核心內(nèi)容。最后運用系統(tǒng)設(shè)計工具IDEFO對系統(tǒng)設(shè)計過程進行了系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的描述。
　　 港口外部物流組織設(shè)計是系統(tǒng)柔性設(shè)計內(nèi)容的重要一環(huán)。主要研究港口與其他港口供應(yīng)鏈成員之間的協(xié)作關(guān)系形成過程。通過研究分析港口物流動態(tài)聯(lián)盟的組織結(jié)構(gòu),并對動態(tài)聯(lián)盟的運作模型和運行系統(tǒng)進行分析,實施對以港口為核心的物流動態(tài)聯(lián)盟的構(gòu)建優(yōu)化

4、,重點對聯(lián)盟成員選擇過程和聯(lián)盟構(gòu)建決策模型兩部分進行研究。最后運用實際案例進行驗證。
　　 港口作業(yè)過程柔性設(shè)計是對港口內(nèi)部作業(yè)系統(tǒng)進行柔性化設(shè)計研究。首先對柔性設(shè)計的主要理論思想進行系統(tǒng)化的描述。提出了以集裝箱為主要研究貨種的港口作業(yè)過程柔性設(shè)計流程框架。在分析港口集裝箱作業(yè)的客戶需求、客戶需求與作業(yè)功能關(guān)系、作業(yè)功能屬性分析的基礎(chǔ)上,對港口集裝箱作業(yè)系統(tǒng)進行模塊化設(shè)計,包括:模塊劃分原則、系統(tǒng)模塊構(gòu)建和系統(tǒng)重構(gòu)。運用Petr

5、i網(wǎng)建模理論對系統(tǒng)進行模塊化建模,提出基于隨機的Petri網(wǎng)建?？蚣芤约胺謩e對各子系統(tǒng)進行Petri網(wǎng)建模。最后基于Petri網(wǎng)原理運用Arena軟件通過實例對柔性/非柔性停泊方式進行比較分析。
　　 港口空間設(shè)施布局柔性設(shè)計是以港口集裝箱作業(yè)設(shè)施為研究對象展開研究,在對港口集裝箱設(shè)施的組成和空間設(shè)施設(shè)計一般方法的進行系統(tǒng)性闡述的基礎(chǔ)上,提出了港口集裝箱設(shè)施柔性布局設(shè)計方法的總體框架。在資料分析的基礎(chǔ)上考慮港口集裝箱作業(yè)偏好的不

6、同對密切度關(guān)系影響,建立基于OAP的港口集裝箱設(shè)施柔性布局的目標(biāo)函數(shù),運用遺傳算法對目標(biāo)函數(shù)進行求解得出備選方案。隨后運用RALC仿真軟件對作業(yè)成本穩(wěn)健性、作業(yè)效率穩(wěn)健性兩個定量柔性指標(biāo)進行備選方案驗證分析。再綜合其他評價指標(biāo)建立柔性方案評價指標(biāo)體系進行綜合評價。最后通過實例來驗證該柔性設(shè)計思想方法。
　　 港口物流系統(tǒng)柔性評價是對港口柔性指標(biāo)的綜合性評價。首先從對港口自身柔性需求和港口客戶柔性需求的分析入手,構(gòu)建起港口物流系統(tǒng)