在國際貿(mào)易發(fā)展新形式的推動下,人們對由資源、目標不確定性所引發(fā)的復(fù)雜動態(tài)外界環(huán)境對大型多環(huán)節(jié)港口-腹地物流系統(tǒng)的低成本、高效運行提出了更好的要求。本文針對港口-腹地物流系統(tǒng)運行效率低下,成本居高不下等現(xiàn)實問題進行了研究。利用以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)的信息架構(gòu),采用協(xié)同優(yōu)化算法與聯(lián)動控制機制解決了港口-腹地物流系統(tǒng)的實時信息無法及時獲取、多個子系統(tǒng)無法協(xié)同決策進而系統(tǒng)達到整體最優(yōu)與無法有效應(yīng)對外界動態(tài)性干擾等研究問題。突破了基于靜態(tài)決策與局部優(yōu)化的傳統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化手段始終無法滿足港口-腹地物流系統(tǒng)在高頻動態(tài)環(huán)境下實現(xiàn)全壽命周期內(nèi)的優(yōu)態(tài)運作。采用聯(lián)動控制方法與插單算法解決了在動態(tài)性干擾情況下的港口-腹地運作困難問題。具體研究內(nèi)容如下所示:（1）描述了在跨境電子商務(wù)背景下的港口-腹地物流運作過程,分析了外界具有動態(tài)性干擾下的目前港口-腹地物流系統(tǒng)運作的問題與難點。（2）針對目前港口-腹地物流系統(tǒng)存在的問題,設(shè)計了基于數(shù)字孿生的信息架構(gòu),提出了基于三級動態(tài)性的聯(lián)動機制。（3）為了定性的解決港口-腹地物流存在的問題,設(shè)計了腹地的循環(huán)集貨子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與港口-腹地物流的訂單直運數(shù)學(xué)模型。為了達到整體最優(yōu)... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

港口-腹地物流運作概述圖

西安科技大學(xué)全日制碩士學(xué)位論文123數(shù)字孿生框架下的聯(lián)動決策與優(yōu)態(tài)控制解決方案如以上所述，港口-腹地跨境物流系統(tǒng)的高效運作需要各環(huán)節(jié)的決策主體高度協(xié)同運作，同時需要在高頻動態(tài)性干擾下根據(jù)目前的資源狀態(tài)進行自主的、及時的再決策與調(diào)整。這樣才能消除動態(tài)性的干擾，保證物流系統(tǒng)在全運行周期內(nèi)高效地、低成本地運作。本文基于團隊提出的聯(lián)動控制思想提出了一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的聯(lián)動決策解決方案[47]。3.1建立基于數(shù)字孿生的聯(lián)動信息架構(gòu)為實現(xiàn)港口-腹地跨境物流系統(tǒng)實時、自主地聯(lián)動決策與控制，本文將經(jīng)典的數(shù)字孿生架構(gòu)擴展為滿足實時聯(lián)動決策與運行控制的數(shù)字孿生控制架構(gòu)，構(gòu)建了基于數(shù)字孿生的智能港口-腹地跨境物流系統(tǒng)的實時聯(lián)動信息架構(gòu)。如圖3.1所示。該架構(gòu)是在孿生數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，通過實體車隊與虛擬模型的數(shù)據(jù)、邏輯關(guān)系映射，實時交互，優(yōu)化控制，實現(xiàn)港口-腹地物流系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)下線點暫存空間控制、SHIP庫存控制、運輸路線規(guī)劃、系統(tǒng)運行過程控制等在物理實體、虛擬模型、車輛調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)之間迭代運行，從而達到多個物流階段的協(xié)同決策和智能化運行。具體如下：圖3.1基于數(shù)字孿生的聯(lián)動信息架構(gòu)物理實體：主要在訂單貨物的托盤、運輸車輛上運用RFID技術(shù)、傳感器、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、GPS等智能感知與定位技術(shù)對物流運行過程中的人、機、物、法、環(huán)等全要素多元異構(gòu)信息進行實時感知與監(jiān)控，實現(xiàn)物流全過程的透明化，可實時追蹤與精準配送。虛擬模型：共有四個模型，分別為幾何模型：反映車輛的位置、形狀、尺寸等物理

3數(shù)字孿生框架下的聯(lián)動決策與優(yōu)態(tài)控制解決方案15結(jié)果對計劃進行調(diào)整。如此反復(fù)迭代直至理論最優(yōu)。服務(wù)系統(tǒng)將執(zhí)行計劃以管控指令的方式傳遞給物理空間。圖3.3聯(lián)動信息架構(gòu)運行機制階段③是物流實體在前兩階段的基礎(chǔ)上按照初始調(diào)度計劃開始執(zhí)行。在執(zhí)行的過程中將數(shù)據(jù)不斷傳遞給虛擬模型，保證模型與物流資源運行狀況的實時同步。當動態(tài)發(fā)生時，通過對比模型中的實際數(shù)據(jù)與計劃運行數(shù)據(jù)的差異檢測出來，虛擬模型在動態(tài)性干擾的作用下進行重新計劃并仿真。再將仿真結(jié)果上傳到調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)對執(zhí)行的全流程、全要素、全系統(tǒng)進行評估，調(diào)度系統(tǒng)與虛擬模型如此反復(fù)迭代優(yōu)化直至最優(yōu)。再將改進后的計劃以命令管控的方式下達給物理空間進行實際執(zhí)行。3.3建立實時動態(tài)性驅(qū)動的聯(lián)動決策方法前兩節(jié)介紹了數(shù)字孿生架構(gòu)的組成與運行過程，該架構(gòu)為港口-腹地跨境物流系統(tǒng)提供了精確的實時信息與控制手段。盡管如此，如何利用所提供的實時信息并在該控制手段下對港口-腹地跨境物流系統(tǒng)運行過程進行實時動態(tài)性驅(qū)動的聯(lián)動決策成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。3.3.1概念闡述Multi-stage：表示一個訂單從港口的集裝箱貨運站到制造企業(yè)或者從制造企業(yè)到港口整個物流過程中經(jīng)歷的幾個階段如訂單在企業(yè)的下線點暫存階段、在集貨車輛的運輸階段、在SHIP的儲存階段，在港口集裝箱貨運站的暫存與裝船等多個階段，也指在港口-腹地物流過程中訂單運輸要經(jīng)過多個物流對象；

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