集装箱配送中心拆装箱库Fork-Join网络与系统仿真分析方法研究

摘要

现代集装箱货物配送中心是全球物流链上的关键节点，具有功能需求多、内部设备多、仓库种类多、空间大、作业流程不确定性因素多、吞吐量大等复杂特征，存在许多资源优化配置和作业调度优化问题。本文将以集装箱配送中心重要组成子系统之一的拆装箱库为对象，采用Fork-Join排队网络理论与系统仿真分析方法分别对集装箱配送中心拆装箱库进行研究，建立拆装箱库Fork-Join排队网络解析模型与计算机仿真模型，为集装箱配送中心拆装箱库资源配置与作业调度提供优化方法，提高配送中心服务水平。取得了以下研究成果： （1）运用系统科学理论对集装箱配送中心拆装箱库系统进行分析，阐述了系统的组成结构、功能分区、装卸工艺以及作业流程，在此基础上从系统内部、外部以及输入输出三方面论述了系统的复杂性，为后文的研究分析奠定了基础。 （2）在排队网络理论的指导下，阐述了集装箱配送中心拆装箱库系统的送货服务节点与拆装箱服务节点的特点，建立了集装箱配送中心拆装箱库系统Fork-Join排队网络解析模型，提出了资源配置优化方法；并通过算例验证了优化计算方法的适用性与便捷性。 （3）运用Petri网理论建立了拆箱入库作业系统与装箱出库作业系统的PN模型；基于Petri网模型，以模块化建模思想确定了模型元素、模块组成与模块逻辑流程，建立了拆装箱库作业系统实体对象与仿真元素间的对应关系，构建了拆装箱库仿真模型；运用仿真模型检验方法验证了模型的正确性。 （4）以实际配送中心为对象，针对该配送中心年作业能力不足的问题，基于仿真模型设计仿真试验方案。分析得到叉车分别调度与集中调度工况下的物流性能，并对两工况下的最佳方案进行分析，推荐出了更利于该配送中心拆装箱库作业与配送中心运营的叉车集中调度方式。 本文的研究为集装箱配送中心拆装箱库系统的生产运营与规划设计提供理论依据与辅助决策；同时丰富了集装箱配送中心拆装箱库的研究方法，拓宽了Fork-Join排队网络的应用领域，具有较重要的工程价值与学术意义。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 集装箱配送中心研究现状

1.3 相关方法在物流系统的应用与研究现状

1.4 现状总结与存在的问题

1.5 主要研究的内容

第2章 集装箱配送中心拆装箱库作业系统分析

2.1 集装箱配送中心

2.2 集装箱配送中心拆装箱库作业系统

2.3 集装箱配送中心拆装箱库作业复杂性分析

2.4 本章小结

第3章 集装箱配送中心拆装箱库物流网络运作研究

3.1 排队网络理论

3.2 拆装箱库作业系统Fork-Join排队网络模型

3.3 排队网络解析模型算例

3.4 本章小结

第4章 集装箱配送中心拆装箱库作业系统模型研究

4.1 Petri网基本描述

4.2 拆装箱库作业系统的概念模型研究

4.3 拆装箱库作业系统的仿真模型

4.4 本章小结

第5章 集装箱配送中心拆装箱库作业的实证分析

5.1 仿真问题研究

5.2 仿真试验条件与工况

5.3 拆装箱生产系统物流性能分析

5.4 本章小结

第6章 总结

6.1 研究成果

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参与的科研项目