基于Arena的集装箱码头堆场物流系统仿真研究

摘要

在经济迅猛发展、全球化日益加速的今天，全球货物吞吐量涨势迅猛，我国货物吞吐量增长速度已达到35%，集装箱船运量达到太平洋航线总量的五成以上，对集装箱码头的规模和运作效率提出了新的时代要求。
　　集装箱码头的主要作业环节有：泊位、堆场、装卸、集运输，而在整个集装箱码头操作系统中，堆场起到缓冲的作用。堆场的通过能力将直接影响到码头装卸效率和船舶在港时间。近年来，由于集装箱码头和船舶的大型化，大幅增加了船舶到港的一次装卸量，集装箱码头堆场拥堵情况日益明显，资源利用紧张。只有提高堆场物流系统的通过能力，使集装箱码头堆场物流作业系统化、合理化，为船舶装卸提供优质物流平台，合理化港口的资源利用率，缩短船舶在港时间，才能使得码头生产能力提高，核心竞争力大幅提升。因此，对集装箱堆场物流系统的仿真研究显得尤为重要。
　　论文以计算机模拟仿真、物流系统等领域知识为基础和系统科学的理论为指导，研究内容可以分为三大部分：
　　第一部分，相关理论及研究综述，即论文的第二章内容。简单介绍系统及复杂系统的概念及特性、离散事件仿真系统的基本概念，主要内容是集装箱码头堆场物流系统建模与仿真研究综述。
　　第二部分，首先分析集装箱码头物流系统的组成和特性，分析其作业流程及相关统计指标参数。堆场物流系统是集装箱码头物流系统的子系统，基于离散事件动态系统的研究方法，运用排队论理论对集装箱堆场的规划和堆场资源配置等问题进行研究，对码头系统中的相关的多种复杂因素进行分析，从码头物流系统的高度分析，筛选出影响堆场系统的内、外部关键因素，构建集装箱码头堆场物流系统的物理模型。利用Arena仿真软件，对集装箱堆场的整个生产作业系统进行仿真并实现计算机仿真模拟。在稳态模型的基础下，多角度分析集装箱码头堆场物流系统，得到相应作业性能统计参数。
　　第三部分，以唐山某集装箱码头堆场进行实例分析，并验证模型合理性，设定参数并得到仿真结果，进而对所得结果及整个仿真过程进行优化和评价，提出对改进集装箱堆场物流系统的合理化意见。

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第一章 绪论

§1-1 研究背景和意义

§1-2 研究内容

§1-3 遇到的问题及对策

§1-4 研究方法及技术路线

§1-5 论文创新点

第二章 相关理论及研究综述

§2-1 集装箱码头堆场物流系统简介

§2-2 系统仿真概念

§2-3 集装箱码头堆场物流系统仿真研究综述

§2-4 仿真工具介绍

第三章 集装箱码头堆场物流系统分析

§3-1 集装箱码头分析

§3-2 集装箱码头堆场物流系统分析

第四章 基于Arena对集装箱码头堆场物流系统建模

§4-1 仿真系统设计思想

§4-2 集装箱码头堆场物流系统排队模型分析

§4-3 仿真建模的目标和假设

§4-4 集装箱码头堆场物流系统仿真模型相关参数设计

§4-5 仿真模型逻辑设计

§4-6 仿真模型的实现

§4-7 仿真模型统计指标

第五章 模型验证—以唐山某集装箱码头堆场为例

§5-1 唐山某集装箱码头概况

§5-2 模型相关参数设计

§5-3 仿真实验结果分析

§5-4 集装箱码头堆场系统优化分析

第六章 结论和展望

§6-1 研究结论

§6-2 研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关研究成果