基于排隊網(wǎng)絡(luò)理論的集裝箱碼頭設(shè)備配置優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2020-07-12 07:55
【摘要】: 隨著世界經(jīng)濟貿(mào)易的全球化帶動集裝箱貨物量的迅速膨脹,我國港口在加入WTO后面臨著前所未有的機遇,同時也面臨了更大的挑戰(zhàn)。 本文以集裝箱碼頭的作業(yè)系統(tǒng)為研究對象,基于排隊網(wǎng)絡(luò)理論,利用仿真優(yōu)化方法,通過對碼頭前沿的重要設(shè)備橋吊,堆場設(shè)備和集卡設(shè)備的配置等對港口運營效率影響重大的相關(guān)問題的探討,以期能為我國集裝箱碼頭作業(yè)的運營實踐提供優(yōu)化方案,提高港口的運營效率。 首先,論文逐一分析了集裝箱港口作業(yè)中主要資源的特點,碼頭資源包括泊位、堆場、橋吊、堆場機械、水平運輸機械、人力資源、信息資源、能源資源等各方面資源。通過對我國大型集裝箱港口——寧波港集裝箱碼頭運營情況的實地調(diào)研和對實際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,本文就到港船長分布情況、裝卸箱量分布情況、各船平均單機效率情況、橋吊工作情況、堆場機械及龍門吊工作情況、集卡工作情況等分別進行了分析。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),碼頭對船只的橋吊的數(shù)量配置有較大隨意性,碼頭運營管理中存在著裝卸和運輸機械工作量分配普遍不均衡,有的機械有利用率過低的現(xiàn)象。 其次,論文第四章對于碼頭橋吊服務(wù)系統(tǒng)的配置問題引入排隊理論和仿真方法,分析了橋吊服務(wù)系統(tǒng)的重要參數(shù)——集卡到達間隔時間和橋吊服務(wù)時間的實際統(tǒng)計分布形式,建立了M/M/m排隊模型,發(fā)現(xiàn)隨著橋吊數(shù)量的增大,排隊系統(tǒng)的性能逐漸變好,橋吊繁忙率降低,排隊隊長和排隊時間降低,系統(tǒng)服務(wù)集卡數(shù)量增多。模型仿真試驗發(fā)現(xiàn)橋吊服務(wù)系統(tǒng)在橋吊數(shù)量變化時存在各指標最優(yōu)的拐點,而該拐點就是橋吊配置數(shù)量的最佳值。研究發(fā)現(xiàn),橋吊服務(wù)系統(tǒng)的配置須根據(jù)橋吊效率和集卡到達頻率的關(guān)系確定;在確定橋吊設(shè)備數(shù)量后,可以通過合理配置和調(diào)度集卡,協(xié)同實現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)的高效率和減少集卡排隊和碼頭前沿堵塞的現(xiàn)象。 在第五章中,論文建立了碼頭多船服務(wù)的并列式排隊網(wǎng)絡(luò),以更全面研究集裝箱碼頭作業(yè)系統(tǒng),探討了有限資源模式下多船之間的橋吊均衡分配問題。并建立了具有更好適應(yīng)性的一般服務(wù)時間分布的M/G/1型排隊網(wǎng)絡(luò)模型。同時,針對包含橋吊與龍門吊在內(nèi)的循環(huán)作業(yè)系統(tǒng),首次建立了以集卡為顧客的二級循環(huán)排隊模型,分析了不同情況下排隊系統(tǒng)趨于穩(wěn)態(tài)時的規(guī)律,給出碼頭前沿與堆場設(shè)備資源的聯(lián)合配置優(yōu)化的決策建議。 最后,論文基于大型集裝箱碼頭實例建立了集裝箱碼頭作業(yè)仿真系統(tǒng),并采用該仿真系統(tǒng),對碼頭作業(yè)系統(tǒng)中集卡的配置與調(diào)度問題進行研究,分析了作業(yè)時集卡的配置與船只作業(yè)時間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)集卡的數(shù)量須根據(jù)裝卸的不同時段進行動態(tài)調(diào)配,集卡車速提高并不一定能加快整船的裝卸效率。 本文對今后的研究方向進行了展望,如能根據(jù)碼頭實際情況進一步建立集裝箱碼頭的作業(yè)仿真系統(tǒng),開發(fā)嵌入的運營優(yōu)化決策支持工具,實現(xiàn)與碼頭的管理信息系統(tǒng)(MIS)結(jié)合,可輔助碼頭運營決策,提高生產(chǎn)效率,降低運營成本。
【學(xué)位授予單位】:同濟大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:F550;F224
【圖文】:
配置與作業(yè)時間的關(guān)系,給出了集卡配置的優(yōu)化建議。1.3.2論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容本文共分為7章,全文結(jié)構(gòu)如圖1.1所示,各章主要內(nèi)容如下:第一章為緒論,主要闡述論文寫作的背景,研究的內(nèi)容及方法,研究的理論意義和實用價值,研究思路以及論文結(jié)構(gòu)。第二章對論文研究的問題進行綜述性總結(jié),分別從集裝箱碼頭運營問題研究綜述、集裝箱碼頭仿真研究綜述和碼頭排隊網(wǎng)絡(luò)研究綜述三個方面進行闡述。第三章對集裝箱碼頭的主要設(shè)備資源及特點、碼頭主要作業(yè)流程及特性進行分析,并根據(jù)對大型集裝箱碼頭實地調(diào)研和大量統(tǒng)計分析為基礎(chǔ),對碼頭作業(yè)設(shè)備配置與調(diào)度現(xiàn)狀進行了分析。第四章研究了碼頭橋吊服務(wù)系統(tǒng)的擬從幼力排隊模型,分析了排隊系統(tǒng)性能與規(guī)律,比較了研究了腸3力補2排隊系統(tǒng)與m個初燦歲了排隊系統(tǒng)的性能;分析了橋吊排隊系統(tǒng)各主要參數(shù)優(yōu)化的可能性
計劃問題、運輸優(yōu)化問題、存儲與堆放物流問題。其中船舶計劃問題可分為泊位分配和橋吊分配。運輸優(yōu)化包括對岸邊運輸、陸域運輸與龍門吊運輸?shù)膬?yōu)化,如圖2.1所示。圖2.1集裝箱碼頭主要研究內(nèi)容2.1.1船舶計劃問題2.1.1.1泊位分配泊位分配的優(yōu)化有多個目標可以選擇,從實用角度來看,使所有待裝卸的集裝箱從岸邊到碼頭的距離之和最小,有利于提高船舶作業(yè)效率。由于每臺橋
中所涉及的所有裝卸和搬運貨物的機械組合和流程稱為集裝箱碼頭的裝卸工藝,根據(jù)港口的具體調(diào)節(jié),針對不同的貨物、運輸工具和裝卸設(shè)備,以合理和經(jīng)濟的原則完成裝卸和搬運任務(wù)。集裝箱碼頭主要設(shè)備及作業(yè)流程如圖3.1所不。岸邊陸域河河,-一吧百 111井井.f’ :...……撬公 公船舶圖3.1碼頭各個作業(yè)環(huán)節(jié)及其設(shè)備集裝箱碼頭的作業(yè)流程中使用到的主要設(shè)備可分為兩類,裝卸設(shè)備和運輸車輛。裝卸設(shè)備是指具有主動起吊或放置集裝箱能力的作業(yè)機械,而運輸車輛則是指僅僅具備水平運輸能力的設(shè)備。裝卸設(shè)備一般包括岸邊集裝箱起重機,
本文編號:2751655
【學(xué)位授予單位】:同濟大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:F550;F224
【圖文】:
配置與作業(yè)時間的關(guān)系,給出了集卡配置的優(yōu)化建議。1.3.2論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容本文共分為7章,全文結(jié)構(gòu)如圖1.1所示,各章主要內(nèi)容如下:第一章為緒論,主要闡述論文寫作的背景,研究的內(nèi)容及方法,研究的理論意義和實用價值,研究思路以及論文結(jié)構(gòu)。第二章對論文研究的問題進行綜述性總結(jié),分別從集裝箱碼頭運營問題研究綜述、集裝箱碼頭仿真研究綜述和碼頭排隊網(wǎng)絡(luò)研究綜述三個方面進行闡述。第三章對集裝箱碼頭的主要設(shè)備資源及特點、碼頭主要作業(yè)流程及特性進行分析,并根據(jù)對大型集裝箱碼頭實地調(diào)研和大量統(tǒng)計分析為基礎(chǔ),對碼頭作業(yè)設(shè)備配置與調(diào)度現(xiàn)狀進行了分析。第四章研究了碼頭橋吊服務(wù)系統(tǒng)的擬從幼力排隊模型,分析了排隊系統(tǒng)性能與規(guī)律,比較了研究了腸3力補2排隊系統(tǒng)與m個初燦歲了排隊系統(tǒng)的性能;分析了橋吊排隊系統(tǒng)各主要參數(shù)優(yōu)化的可能性
計劃問題、運輸優(yōu)化問題、存儲與堆放物流問題。其中船舶計劃問題可分為泊位分配和橋吊分配。運輸優(yōu)化包括對岸邊運輸、陸域運輸與龍門吊運輸?shù)膬?yōu)化,如圖2.1所示。圖2.1集裝箱碼頭主要研究內(nèi)容2.1.1船舶計劃問題2.1.1.1泊位分配泊位分配的優(yōu)化有多個目標可以選擇,從實用角度來看,使所有待裝卸的集裝箱從岸邊到碼頭的距離之和最小,有利于提高船舶作業(yè)效率。由于每臺橋
中所涉及的所有裝卸和搬運貨物的機械組合和流程稱為集裝箱碼頭的裝卸工藝,根據(jù)港口的具體調(diào)節(jié),針對不同的貨物、運輸工具和裝卸設(shè)備,以合理和經(jīng)濟的原則完成裝卸和搬運任務(wù)。集裝箱碼頭主要設(shè)備及作業(yè)流程如圖3.1所不。岸邊陸域河河,-一吧百 111井井.f’ :...……撬公 公船舶圖3.1碼頭各個作業(yè)環(huán)節(jié)及其設(shè)備集裝箱碼頭的作業(yè)流程中使用到的主要設(shè)備可分為兩類,裝卸設(shè)備和運輸車輛。裝卸設(shè)備是指具有主動起吊或放置集裝箱能力的作業(yè)機械,而運輸車輛則是指僅僅具備水平運輸能力的設(shè)備。裝卸設(shè)備一般包括岸邊集裝箱起重機,
【引證文獻】
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本文編號:2751655
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