基于Flexsim集装箱码头仿真平台关键技术研究

摘要

随着离散事件仿真理论的完善和计算机技术的发展，计算机仿真技术在集装箱码头物流系统中的研究也得到了广泛的应用。一直以来对集装箱码头物流系统的仿真模型的创建都是二维的，注重的是模型运行后对仿真数据的统计和分析，所以仿真的过程不直观，用户无法了解整个系统的作业过程是怎样的；也有一些研究利用3DMax等三维建模来实现系统作业过程，但是这与仿真过程又是脱离的。随着虚拟现实(VR)技术的发展，现在的仿真软件将VR技术融入到软件中，将数据统计分析和三维动画过程结合在一起。用户建立的仿真模型更逼真，用户在仿真的过程中不仅可以得到仿真数据，同时还可以看到仿真的过程，本文所采用的Flexsim就是这样一款仿真软件。 本文介绍了港口现代物流的发展，特别是集装箱码头物流的发展概况。集装箱运输在世界贸易的地位越来越重要，对集装箱码头的研究也广泛地展开，特别是计算机仿真技术在研究中的应用取得了很多成果。本文对集装箱码头特点、作业流程、调度原则以及集装箱码头的典型装卸工艺进行了分析和总结，取得集装箱码头系统性能评价指标。集装箱码头是一个典型的离散事件系统，文中用离散事件系统理论，分析了排队系统的基本概念和特征，并结合经典的排队理论提取了集装箱码头中的排队模型；采用面向对象的方法分析了集装箱码头系统中的基本组成模块。 仿真过程中数据建模是很重要的一步，文中分析了数据建模的三种方法及优缺点；重点研究了如何使用Flexsim中集成的数据分析软件ExpertFit来建立仿真系统的数据模型。本文最后对使用Flexsim仿真软件建立集装箱码头仿真平台的关键技术进行了详细研究，重点介绍了开发集装箱码头装卸设备，如岸桥等的关键技术，其中涉及了三维模型的导入与最佳化，设备作业运动的实现，建立图形化用户界面(GUI)；完成设备模型之后，将设备模型组织成Flexsim中的设备对象库，以利于重复使用。文中还对集装箱从船到堆场的一个装卸、搬运过程进行了规则设定研究，主要研究了任务序列在其中的应用。最后建立一个简单的集装箱码头模型检验已有的研究成果。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章集装箱码头作业系统分析

第3章基于面向对象技术的离散事件仿真建模分析

第4章集装箱码头系统的仿真数据建模

第5章基于Flexsim的集装箱码头仿真平台关键技术研究

5.1定制集装箱码头设备对象库

5.2任务序列

5.3研究成果的应用

5.4本章小结

第6章总结和展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和承担的科研项目