基于系统动力学的港口经济可持续发展

在分析港口经济本质的基础上,回顾了系统动力学在港口相关方面的研究成果,分析了港口经济可持续发展的动态机制,并建立了港口经济可持续发展的系统动力学模型.最后分析了模拟结果.     

集装箱港口装卸作业仿真系统

分析了采用面向作业面和装卸同时进行工艺的集装箱港口中桥吊、集卡和龙门吊的装卸作业流程,将装卸过程中设备事件分为Lifting、Dropping、Moving、Waiting和Virtual五类,采用VB6.0编程实现了基于事件驱动的集装箱港口装卸作业仿真系统。对不同的设备配置调度方案进行仿真,依据系统的仿真输出,选择满意的设备配置调度方案,从而对港口作业中的整体资源配置进行协调。     

集装箱港口装卸中的龙门吊数量配置

龙门吊是集装箱港口装卸过程中的重要机械,其配置情况关系到整个港口的作业效率.讨论集装箱港口装卸过程中的龙门吊数量配置问题,建立龙门吊的数量配置网络流模型.给出模型的最小流算法,并采用数学方法证明算法的正确性和有效性,最后通过一个算例说明模型和算法应用方法.     

集装箱港口泊位配置优化

基于泊位资源关系到整个集装箱港口的作业效率,将泊位配置问题抽象为二维装箱问题,建立了同时考虑泊位和桥吊资源的整数规划模型,模型的目标函数是广义时间最短。由于问题的NP性,给出了模型的回溯算法,并通过一个算例证明了该模型和算法的有效性。     

集装箱码头设备配置的模拟研究

以上海港外高桥集装箱码头为例，通过构建一个包括锚地、泊位、桥吊、龙门吊和集卡的动态多级排队网络，运用仿真技术来描述集装箱码头装卸系统，通过对系统输出指标的分析得出了外高桥集装箱码头的最优机械配比和最优的桥吊台数。其研究成果在上海港外高桥集装箱码头应用后，取得了良好的实际效果。     

港口集装箱甩挂运输调度

甩挂运输能够有效解决当前港口集装箱集散运输中,内陆腹地装卸货点存在的装卸能力不足及运输过程中存在的运输效率低下等问题。但真正发挥甩挂运输的优势,必须解决甩挂运输中的核心问题——车辆调度问题。在充分考虑集装箱甩挂运输作业特点的基础上,建立了港口集装箱甩挂运输调度模型,采用了改进的贪婪算法对模型进行求解,并通过算例验证了模型的有效性。     

我国沿海集装箱港口的供需缺口研究

中国港口正面临经济高速增长与港口投资激烈竞争带来投资过热的问题. 研究借助非均衡分析框架,建立了基于非均衡分析理论的我国沿海集装箱港口供需结构及其缺口模型.对2000-2010年我国沿海集装箱港口供需失衡的形成过程和缺口变动趋势进行了分析,认为我国沿海集装箱港口供需已经进入供给超过需求状态,而且这种供大于求趋势不断在扩大. 最后,提出了我国集装箱港口建设过热风险防范对策.     

基于系统动力学的碳市场风险模拟与调控研究

定量模拟评估碳市场风险,将为制定和完善风险调控措施提供科学支撑,实现碳市场持续稳定发展.本文基于系统动力学构建能刻画碳市场关键风险因素间作用关系的系统动力学模型,多情景模拟评估上海碳市场风险,考察不同调控情景下碳市场风险水平及相关因素的动态变化,科学回答了风险调控中“调控什么”与“如何调控”两个关键科学问题.结果表明:针对成立初期的碳市场,风险偏好弱的市场监管者能更好地抑制风险;相比基准情景,调控情景中能有效降低风险模拟值及其年均变化率的措施作为调控时的首选;风险水平是否超过风险容忍度是调控与否的依据;适当增加配额总量、提高免费配额比例和降低惩罚力度有助于当前碳市场风险调控,兼顾经济与环境效益.最后,本文提出针对性的政策启示,为我国碳市场风险调控措施制定和完善提供决策支持.     

基于仿真优化的集装箱港口大门作业调度研究

提出基于仿真优化的集装箱港口大门通道作业的调度优化方法.首先,建立了大门作业的离散事件仿真模型和调度优化数学模型;其次,设计了启发式Tabu搜索算法和仿真模型相结合的仿真优化方法;然后,结合仿真自动化方法和在线数据库实现了仿真优化系统;最后,用实例验证并分析了本方法的有效性及效率问题.结果表明了本方法对在线、实时作业调度优化问题的适用性.     

虚拟现实技术在港口集装箱码头装卸仿真系统中的应用

仿真是目前对港口集装箱码头装卸流程、工艺进行规划的有效手段,本文把虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术相结合,以港口集装箱码头装卸系统为研究对象,利用虚拟现实仿真软件Multi-Gen,建立了包括岸桥、堆场集装箱龙门起重机、船舶、集装箱拖车以及集装箱等在内的三维场景,通过人机交互驱动仿真对象的动作,实现对港口集装箱装卸工艺流程的三维动态仿真,同时通过人机交互可实时调整各对象的机械和运动参数,达到装卸过程仿真可视化、参数化的目的。     

基于仿真优化的集装箱堆场大门系统规划研究

运用仿真优化方法对集装箱堆场大门系统规划问题进行了研究。建立了大门系统规划问题的数学模型，规划目标是在满足系统作业要求的前提下最小化大门系统的建设费用；根据系统作业中存在的不确定性、随机性活动的特点，建立了大门作业系统的离散事件仿真模型，并运用仿真模型与启发式算法相融合的仿真优化方法进行求解；运用案例分析验证了该方法的有效性，同时进行了敏感性分析。     

采用VR技术的集装箱吊装模拟器原型机的研究

介绍了集装箱吊装模拟器原型机的系统构成。根据拉格朗日运动方程建立了系统的运动模型,并在模型中增加了对集装箱吊减摇系统的仿真。仿真结果表明,所建立的运动模型可以模拟由于加速运动所产生的货物不规则摇摆及在减摇控制装置起作用时,货物摇摆角的收敛情况。尝试采用一种基于层次结构和均衡二叉树的面向对象实时三维碰撞检测技术,实现了虚拟场景的实时碰撞检测。视景系统采用半球形显示系统,满足系统对垂直视场角的要求,具有较强的沉浸效果。     

基于汽车系统动力学的虚拟驾驶仿真模型研究

基于汽车系统动力学建立了一种包括发动机模型、传动系模型、离合器模型、制动系模型、汽车行驶速度模型、转向系模型的仿真模型.基于以上模型开发的汽车虚拟驾驶仿真系统可以准确地模拟汽车在起步、加速、转向以及制动等各种行驶工况的状态以及汽车的各种动力学响应.以上模型为汽车虚拟驾驶仿真系统提供了完整的汽车系统动力学模型,同时,该模型也可进一步应用于汽车的数字化设计,检验汽车的动力学性能.     

基于系统动力学机制的组合港发展研究

为提升港口的国际竞争力,现代港口在竞争与合作中,建立港口物流供应链的战略合作伙伴关系,形成组合港。剖析组合港的概念及内涵,应用系统动力学理论及仿真方法,分析组合港发展的因果关系、运输需求、能力供给与经济发展的基本反馈关系等,建立组合港发展的系统动力学仿真模型。苏州组合港的实证分析表明,该方法为港口发展决策提供理论依据和指导。     

基于仿真优化的集装箱堆场资源配置研究

运用仿真优化方法对集装箱堆场资源配置问题进行了研究。首先,建立了堆场资源配置问题的数学模型,优化目标是堆场的资源利用率最大化的前提下,资源配置成本最小;然后,根据系统作业中存在的不确定性、随机性等活动特点,建立了堆场作业系统的离散事件仿真模型,并运用仿真模型与组合优化相融合的仿真优化方法对模型进行求解;最后,运用案例分析验证了该方法的有效性及其优势,同时进行了敏感性分析。     

基于单船装卸运输模型的集卡配置仿真研究

分析了集卡配置对集装箱码头的装卸作业的影响,使用Witness仿真软件以国内某大型集装箱码头为案例,建立了基于码头前沿至堆场的整体道路网络的单船装卸运输仿真模型。通过仿真模型的运行,分析集卡配置数量和车速对整船装卸时间的影响,研究发现集卡的数量应根据装卸的不同时段进行动态调配,集卡的车速提高不一定可加快整船的装卸效率。本模型为建立基于多船装卸运输模型的码头仿真预测系统提供了参考。     

集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模共性抽象研究

共性抽象是通用性仿真建模的必经过程和基础。提出一种创新的共性抽象方法为基于离散事件动态系统的集装箱码头物流运营系统通用性仿真建模提供一个较为清晰的全貌、框架和体系。首先以辩识该系统仿真建模的关键性问题为突破,构建共性抽象的对象和核心元素;继而通过高度提炼和概括,抽象通用性的基本属性和特征,并建立相应的基于离散事件动态系统的人为规则;然后按照人为规则将共性抽象的基本元素抽象为逻辑元素和实体元素,并设计为相应的标准化图例集以系统地描述共性抽象,既可提供给程序设计人员对程序逻辑进行建模,也可提供给非程序设计人员对业务过程进行建模;最后通过对洋山深水港一期集装箱码头仿真实验,验证所提出的共性抽象方法的有效性。