本文選題：港口規(guī)劃　切入點：物流工程　出處：《天津大學》2015年博士論文

【摘要】：陸域集疏設施規(guī)模大小是集裝箱港口吞吐量增長的重要制約因素,如何在經濟投資、節(jié)能減排、生態(tài)保護等限制條件下優(yōu)化規(guī)模配置,已然成為現(xiàn)代港口規(guī)劃設計研究重點。集裝箱港口陸域集疏設施規(guī)模配置是一個復雜系統(tǒng)優(yōu)化問題,本文運用元胞自動機、多目標優(yōu)化等方法建立仿真模型,研究陸域集疏設施的用地規(guī)模和通過能力的最優(yōu)配置,得到的結論對于我國港口發(fā)展建設具有一定參考價值。首先,針對集裝箱碼頭和后方堆場系統(tǒng)的復雜特征,本文梳理了集疏港物流生產流程,運用元胞自動機仿真技術,自下而上,分別建立碼頭系統(tǒng)和后方堆場系統(tǒng)的仿真模型。目前此類仿真模型大都基于確定性關系建立,本文則考慮了集疏港車輛及集裝箱單體的異質性對系統(tǒng)整體效率的影響,并設定運行規(guī)則描述集疏港子系統(tǒng)之間復雜的非確定性關系。通過仿真實驗校正模型后,進一步研究碼頭和后方堆場設施用地面積與通過能力之間的內在關系,提出碼頭和后方堆場設施在物流生產設備工況不變的情況下規(guī)模優(yōu)化方法。其次,本文提出了一種港內道路路網容量優(yōu)化方法。目前港口道路交通預測均采用傳統(tǒng)四階段方法,本文通過車輛集疏港出行鏈分析,發(fā)現(xiàn)了出行路徑與集疏港管理流程密切相關,并建立集疏港交通PA分布模型,提出吞吐量與交通分布矩陣的轉換方法,結合多用戶多路徑配流模型預測港內道路交通流量。本文在交通分布和交通分配兩個層面改進了傳統(tǒng)四階段法,考慮卡子門、碼頭和后方堆場節(jié)點容量限制對流量預測的影響,符合集裝箱港口道路交通產生及分布機理。在此基礎上,本文運用博弈理論分析港內道路建設投資與服務水平之間相互關系,建立了基于雙層規(guī)劃模型的港內路網容量優(yōu)化模型,并采用遺傳算法進行求解。最后,本文建立集裝箱港口陸域集疏設施規(guī)模配置多目標規(guī)劃優(yōu)化模型,提出了碼頭、后方堆場和港內道路的“用地面積、通過能力”最優(yōu)配置方法。與以往研究不同,本文將碼頭、后方堆場和港內道路作為一個整體研究,采取“優(yōu)化、反饋、仿真、優(yōu)化”動態(tài)思路,提出系統(tǒng)仿真與多目標規(guī)劃模型交互反饋方法,求解碼頭、后方堆場和港內道路的規(guī)模配置最優(yōu)解集。
[Abstract]:The size of land land gathering facilities is an important restriction factor for container port throughput growth. How to optimize the scale allocation under the constraints of economic investment, energy saving and emission reduction, ecological protection, etc. It has become the focus of modern port planning and design. The scale allocation of container port land area gathering facilities is a complex system optimization problem. In this paper, we use cellular automata, multi-objective optimization and other methods to establish simulation model. The paper studies the land scale and the optimal allocation of the capacity of land collecting and thinning facilities in the land area. The conclusions obtained are of certain reference value for the development and construction of ports in China. Firstly, the complex characteristics of container terminal and rear yard system are analyzed. This paper combs the production flow of Jishugang logistics, sets up the simulation models of terminal system and rear yard system from bottom to top by using cellular automata simulation technology. At present, most of these simulation models are based on deterministic relation. In this paper, the influence of the heterogeneity of vehicle and container unit on the overall efficiency of the system is considered, and the operation rules are set up to describe the complex non-deterministic relationship between the sealed-port subsystem. After the simulation experiment, the model is corrected. This paper further studies the internal relationship between the land area and the passing capacity of the terminal and the rear yard facilities, and puts forward the optimization method of the scale of the terminal and the rear yard facility under the condition that the logistics production equipment condition is invariable. Secondly, In this paper, a method of optimizing the capacity of road network in port is put forward. At present, the traditional four-stage method is used to forecast the port traffic. Through the analysis of the trip chain of the vehicles, it is found that the travel path is closely related to the management flow of the port. The PA distribution model of Jishuang traffic is established, and the transformation method of throughput and traffic distribution matrix is proposed. In this paper, the traditional four-stage method is improved in terms of traffic distribution and traffic assignment, considering the influence of node capacity restriction on the flow prediction of Kazimen, wharf and rear yard. In accordance with the mechanism of road traffic generation and distribution in container ports, this paper uses game theory to analyze the relationship between road construction investment and service level in ports. Based on the bilevel programming model, the optimization model of network capacity in ports is established and solved by genetic algorithm. Finally, the multi-objective programming optimization model for the scale configuration of container ports' land land gathering facilities is established, and the wharf is proposed. The optimal allocation method of "land area, through capacity" for rear yard and port road. Different from previous studies, this paper takes the wharf, rear yard and road as a whole, and adopts "optimization, feedback, simulation," In this paper, an interactive feedback method between system simulation and multi-objective programming model is put forward to solve the optimal set of scale allocation of wharf, rear yard and port road.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U653.7

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本文編號：1656870