大型船舶物料搬运系统运行优化及可视化仿真研究

摘要

面对着日益变化的世界军事格局,伴随着中国海军建设的发展和舰船建造技术的进步,中国海军承担着保家卫国的强大历史使命。舰船的物资补给是远洋航行或海上作战的舰船所必须采用的后勤保障的重要手段,是巩固和提高海上战斗力的生命线,已成为决定海军远洋综合作战能力的重要因素。
　　为了提高舰船物资补给的效率,缩短物料搬运时间,本文提出了大型船舶物料搬运系统运行优化的方法学,即:以系统搬运分析SHA方法学为基础、以优化理论及可视化仿真技术为指导,建立包括物料分析、方法分析、优化分析和仿真分析四个阶段为一体的运行分析方法学。文中分析了物资搬运工作的综合调度管理问题,认为物资补给顺序是影响运行优化的关键因素,建立了优化数学模型,并巧妙地把问题的求解归结为TSP问题,运用遗传算法对模型进行算法设计。文中介绍了运用Flexsim进行仿真系统开发的方法和关键技术。最后,以某大型船舶物料搬运系统为例,运用文中所提出的运行优化方法学进行分析、优化和仿真,得到满意的系统调度管理方案,计算出理论搬运时间。针对可视化仿真问题,先建立了每一种物资补给过程的仿真模型,再依据搬运调度管理方案得到整体仿真模型,并通过理论搬运时间和仿真时间的对比,验证运行优化数学模型的有效性。
　　本文提出的基于优化和仿真的大型船舶物料搬运系统运行管理方法,对于保障船舶补给的可靠性,提高运输设备的利用率和物资搬运的效率,提升搬运调度的管理水平,具有重要作用,对类似的物料搬运系统的运行管理具有重要的借鉴意义。

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1绪论

1.1课题背景、目的和意义

1.2大型船舶物料搬运系统运行管理的主要内容

1.3国内外研究现状

1.4本文研究的主要内容

2大型船舶物料搬运系统运行管理方法研究

2.1大型船舶物资补给系统需求分析

2.2基于SHA的物料搬运（系统）管理方法

2.3大型船舶物料搬运管理难点问题分析

2.4基于SHA、优化和仿真的大型船舶物料搬运系统运行管理方法

3物资补给顺序优化模型和算法

3.1大型船舶物料搬运系统运行优化问题描述

3.2大型船舶物料搬运系统物资补给顺序优化模型

3.3基于遗传算法的物资补给顺序优化模型算法设计

4大型船舶物料搬运可视化仿真系统开发方法

4.1可视化仿真系统开发工具选择

4.2基于Flexsim的可视化仿真系统开发

4.3大型船舶物料搬运可视化仿真系统实现关键技术

5某大型船舶物料搬运系统运行优化与可视化仿真

5.1某大型船舶物料搬运系统简介

5.2物资补给顺序优化实例分析

5.3可视化仿真模型构造

5.4仿真实验分析

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表论文情况

附录2 攻读学位期间参加科研项目情况