港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)與建模仿真方法研究.pdf

1、從1992年開始,聯(lián)合國(guó)貿(mào)發(fā)會(huì)在有關(guān)報(bào)告中陸續(xù)提出了所謂第一代港口、第二代港口、第三代港口和第四代港口的概念,引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注,但第四代港口這一概念本身仍處于形成的過程中。隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,全球供應(yīng)鏈體系正日趨完善,港口在供應(yīng)鏈中所扮演的角色也正相應(yīng)地發(fā)生著劇變,港口呈現(xiàn)出“柔性化”發(fā)展特征。因此,探索新一代港口的功能特征,揭示港口發(fā)展的新規(guī)律,提升港口的競(jìng)爭(zhēng)能力,已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和業(yè)內(nèi)人士迫切關(guān)注的問題。
　　 本文以港

2、口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)為研究主題,通過回顧港口物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的歷史、模型、求解方法及柔性系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn),構(gòu)建港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)規(guī)劃框架,并著重對(duì)港口外部物流組織設(shè)計(jì)、港口作業(yè)過程柔性設(shè)計(jì)、港口空間設(shè)施柔性布局和港口物流系統(tǒng)的評(píng)價(jià)與選擇等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,為新一代港口物流系統(tǒng)及設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了方法論支持。
　　 港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)框架研究是對(duì)港口物流運(yùn)作特征、系統(tǒng)組成及相互關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的描述。文章通過研究分析港

3、口物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次與港口柔性能力的結(jié)構(gòu)層次,并對(duì)港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)進(jìn)行耦合分析,形成港口物流系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)過程和核心內(nèi)容。最后運(yùn)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具IDEFO對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的描述。
　　 港口外部物流組織設(shè)計(jì)是系統(tǒng)柔性設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要一環(huán)。主要研究港口與其他港口供應(yīng)鏈成員之間的協(xié)作關(guān)系形成過程。通過研究分析港口物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的組織結(jié)構(gòu),并對(duì)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的運(yùn)作模型和運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行分析,實(shí)施對(duì)以港口為核心的物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的構(gòu)建優(yōu)化

4、,重點(diǎn)對(duì)聯(lián)盟成員選擇過程和聯(lián)盟構(gòu)建決策模型兩部分進(jìn)行研究。最后運(yùn)用實(shí)際案例進(jìn)行驗(yàn)證。
　　 港口作業(yè)過程柔性設(shè)計(jì)是對(duì)港口內(nèi)部作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行柔性化設(shè)計(jì)研究。首先對(duì)柔性設(shè)計(jì)的主要理論思想進(jìn)行系統(tǒng)化的描述。提出了以集裝箱為主要研究貨種的港口作業(yè)過程柔性設(shè)計(jì)流程框架。在分析港口集裝箱作業(yè)的客戶需求、客戶需求與作業(yè)功能關(guān)系、作業(yè)功能屬性分析的基礎(chǔ)上,對(duì)港口集裝箱作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),包括:模塊劃分原則、系統(tǒng)模塊構(gòu)建和系統(tǒng)重構(gòu)。運(yùn)用Petr

5、i網(wǎng)建模理論對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化建模,提出基于隨機(jī)的Petri網(wǎng)建?？蚣芤约胺謩e對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行Petri網(wǎng)建模。最后基于Petri網(wǎng)原理運(yùn)用Arena軟件通過實(shí)例對(duì)柔性/非柔性停泊方式進(jìn)行比較分析。
　　 港口空間設(shè)施布局柔性設(shè)計(jì)是以港口集裝箱作業(yè)設(shè)施為研究對(duì)象展開研究,在對(duì)港口集裝箱設(shè)施的組成和空間設(shè)施設(shè)計(jì)一般方法的進(jìn)行系統(tǒng)性闡述的基礎(chǔ)上,提出了港口集裝箱設(shè)施柔性布局設(shè)計(jì)方法的總體框架。在資料分析的基礎(chǔ)上考慮港口集裝箱作業(yè)偏好的不

6、同對(duì)密切度關(guān)系影響,建立基于OAP的港口集裝箱設(shè)施柔性布局的目標(biāo)函數(shù),運(yùn)用遺傳算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解得出備選方案。隨后運(yùn)用RALC仿真軟件對(duì)作業(yè)成本穩(wěn)健性、作業(yè)效率穩(wěn)健性兩個(gè)定量柔性指標(biāo)進(jìn)行備選方案驗(yàn)證分析。再綜合其他評(píng)價(jià)指標(biāo)建立柔性方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。最后通過實(shí)例來驗(yàn)證該柔性設(shè)計(jì)思想方法。
　　 港口物流系統(tǒng)柔性評(píng)價(jià)是對(duì)港口柔性指標(biāo)的綜合性評(píng)價(jià)。首先從對(duì)港口自身柔性需求和港口客戶柔性需求的分析入手,構(gòu)建起港口物流系統(tǒng)