封闭式堆场煤炭码头物流系统建模与分析

摘要

伴随着能源市场的持续发展、煤炭客户需求的日益多样化以及码头作业环保要求越来越高，封闭式堆场煤炭码头以其在环保、配煤、安全等方面的突出优势受到相关技术人员的关注。但是，煤炭码头应用筒仓来储存煤炭在我国还没有设计和管理的经验，存在许多有待解决的工程实际问题。结合拟建设的我国首个圆筒仓封闭式煤炭码头——神华天津煤炭码头二期工程的规划设计项目，本文展开了深入研究，主要内容如下： 首先，阐述并分析了煤炭码头物流系统的基本组成和工艺流程。重点描述了封闭式煤炭码头堆场的工艺模式、物流设备和筒仓种类，结合神华天津煤炭码头二期工程，分析比较了筒仓储煤和传统料场储煤的优缺点，指出了封闭式堆场在煤炭码头未来发展的优势。 其二，建立了封闭式堆场煤炭码头物流系统的动态模型和随机变量模型。基于系统的形式化描述和Petri网理论，分析了煤炭码头物流系统的内部逻辑关系和动态行为，进而建立了系统的动态模型。在对煤炭码头物流系统的离散性特征深入研究的基础上，根据码头实际运营数据，建立了煤炭码头物流系统主要随机变量模型。 最后，建立了封闭式堆场煤炭码头的仿真模型并进行了仿真试验。基于上述模型，在WITNESS仿真平台上建立了神华天津煤炭码头二期工程物流系统的仿真模型。通过改变煤炭码头集疏运煤炭的策略和堆场筒仓数量，确定了多种物流方案并分别进行仿真试验，得出码头优化的资源配置方式和管理模式。 论文的研究工作，为今后封闭式堆场煤炭码头的设计和管理提供了有益的帮助和支持。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究的背景与意义

1.1.1项目来源

1.1.2研究的背景

1.1.3研究的意义

1.2煤炭码头物流系统的发展现状及存在的问题

1.2.1煤炭码头发展的现状

1.2.2煤炭码头物流系统发展中存在的问题

1.3港口复杂物流系统建模与分析的国内外研究动态

1.3.1基于不确定环境的数学研究

1.3.2计算机仿真技术在港口物流系统规划中的应用

1.3.3国内外研究现状评述

1.4论文的主要内容

第2章煤炭码头装卸工艺系统

2.1传统煤炭码头装卸工艺系统

2.1.1车场作业流程

2.1.2场船作业流程

2.1.3直装流程

2.1.4船船直装流程

2.2封闭式堆场煤炭码头装卸工艺系统

2.2.1储煤筒仓

2.2.2码头的装卸工艺与布置

2.2.3工程采用的主要装卸工艺设备

2.3传统煤炭码头和新型煤炭码头的区别

3.4本章小结

第3章封闭式堆场煤炭码头物流系统的数学描述

3.1系统的形式化描述

3.1.1形式化语言

3.1.2堆场系统的形式化建模

3.2系统的Petri网建模

3.2.1Petri网介绍

3.2.2煤炭码头物流系统的层次模型和对象模型

3.2.3基于Petri网图的系统动态模型

3.3本章小结

第4章煤炭码头物流系统的离散性特征及随机变量模型

4.1煤炭码头物流系统的离散性特征

4.1.1码头的组成部分

4.1.2码头的离散性分析

4.1.3码头的离散性特征

4.2模型的随机变量分析

4.2.1船舶到港规律分析

4.2.2船舶配载量分析

4.2.3列车到达事件分析

4.2.4码头出口煤种配比分析

4.2.5码头作业量分析

4.2.6堆场煤种存量分析

4.3本章小结

第5章仿真模型的建立

5.1煤炭码头物流系统仿真建模的一般步骤

5.1.1问题的定义

5.1.2明确目标并定义系统性能指标

5.1.3系统描述和假设

5.1.4列出可替代方案

5.1.5收集数据和信息

5.1.6建立计算机模型

5.1.7校验并确认模型

5.1.8运行模型

5.1.9结果输出与分析

5.2仿真模型的建立

5.2.1模型假设

5.2.2模型的性能统计参数

5.2.3模型的主要模块

5.3仿真模型的可行性检验

5.3.1仿真模型的调试

5.3.2仿真模型可行性检验的基本问题

5.4本章小结

第6章煤炭码头封闭式堆场仿真模型的试验及数据分析

6.1试验参数及条件

6.1.1主要设计参数

6.1.2主要边界条件

6.1.3堆存策略

6.1.4试验方案

6.2仿真试验数据分析

6.2.1物流方案一

6.2.2物流方案二

6.2.3物流方案三

6.3仿真分析结论

6.4本章小结

第7章总结与展望

7.1全文总结

7.2研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间发表的论文

攻读硕士学位期间参与的科研项目