集装箱码头生产物流控制系统的设计与实现

集装箱码头生产物流控制系统（CTLCS）主要解决了现有集装箱码头MIS系统中存在的结构缺陷．该系统集成方法是在原有MIS基础上，增加了无线局域网（WLAN）和移动工作站群两个单元平台；将DGPS—RTK技术应用于码头露天环境的集装箱堆场工艺，实现了集装箱码头的场桥动态追踪、生产物流实时控制和远程可视化管理；解决了生产人员依赖作业计划单、对讲机那种半手工生产管理模式造成的码头生产瓶颈和管理信息滞后现象．CTLCS可在原有码头生产能力的基础上，使港口企业的物流成本降低4％．港口集装箱吞吐率和客户服务水平都得到明显提升．     

集装箱码头物流作业Agent间的重构

在介绍集装箱码头物流作业流程的基础上,通过引入计算Agent和作业角色Agent,构建了基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构系统框架和结构,研究了重构中作业角色Agent的工作过程,用强化学习算法设计了作业角色Agent;构造了在基于Multi-Agent的集装箱码头物流作业重构中计算Agent重构模型,并用双层规划理论实现了相邻作业角色Agent的协调。以集装箱码头集卡作业和岸桥作业两相邻作业重构为例说明了重构是有效的,有利于提高集装箱码头物流作业系统的可靠性和协调性。     

集装箱堆场仿真建模及其在堆场规划设计中的应用

集装箱码头物流系统的仿真建模能够克服传统研究方法的局限性,本文主要研究集装箱堆场的仿真及应用问题,分析了集装箱码头堆场系统和内卡、外卡的提/卸箱流程,阐述了集装箱堆场仿真建模的排队理论,采用eM-Plant平台建立了集装箱堆场的仿真模型,结合实例设定了仿真模型的参数,仿真结果的应用取得了较满意的效果.     

自动化港口AGV调度配置仿真分析

针对自动化集装箱港口中的AGV(automated guided vehicle)的调度策略和数量配置问题,利用专业仿真软件e MPlant建立了包括岸桥、AGV、场桥和堆场资源在内的集装箱港口仿真模型,分析不同的AGV调度策略及AGV配置数量对集装箱港口装卸系统效率的影响。设计仿真了3种AGV调度策略,得出不同的AGV调度策略及配置数量很大程度上影响了整个集装箱港口装卸系统的效率。最后根据分析结果,给出集装箱港口对于AGV的调度和数量优化的配置建议。     

集装箱码头作业系统层次化、并行、异构与可重构计算模型

基于计算思维和计算透镜, 分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策, 基于“并行计算”、“异构计算”和“可重构计算”提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型; 将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制, 泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中, 设计了面向此计算模型的混合调度策略, 提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径; 以某大型集装箱码头为实例, 基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型, 进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明: 采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限, 实例中约为码头年设计能力的2.75倍; 在满负荷情况下, 基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h; 在明显作业过载时, 前者能将物流广义计算任务延迟减少100~110 h, 后者能减少约120 h; 在满负荷和作业过载情况下, 2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1~2 h, 后者在作业过载情况下表现更佳; 2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合, 且有各自对应的适用状况和调度重点, 码头管理者可根据具体情况选择适用。      

自动化集装箱码头双循环AGV与场桥的集成调度研究

针对自动化集装箱码头装卸过程中双循环自动导引车(Automated Guided Vehicle， AGV)和场桥的调度问题，提出基于启发式遗传算法的集成调度方法.根据自动化码头装卸过程中双循环AGV的作业特点，对集装箱在船舶与堆场之间的流动特征进行详细解析，建立相应的数学模型，并分别设计基于“最早可获得时间”和“最短路径”启发式规则的遗传算法进行求解.通过数值仿真，从平均值、最小值、标准方差和求解时间分析任务量、AGV数量等参数对算法性能的影响，结果表明，“最早可获得时间”启发式规则相比于“最短路径”启发式规则更适合双循环AGV与场桥的集成调度.     

谈集装箱码头与现代物流业

集装箱码头作为国际运输链和物流链的重要环节.本文从现代物流发展对集装箱码头 高效大型化的促进、政府当局对发展集装箱码头的高度重视,及班轮公司继续加大投资经营集 装箱码头并加速向全球物流经营人方向转变等三方面进行了分析,并提出了发展另集装箱码头 物流的几点思考.     

高性能物流集装箱代码识别系统

本设计和实现了一个集装箱代码识别系统，能够利用码头的闭路电视系统队集装箱代码进行自动跟踪、定位和识别。本系统在识别率和识别速度两方面都达到了较高的性能，在实际物流统计应用中达到了良好的效果。     

基于WITNESS的集装箱码头内部物流作业系统仿真建模

通过对现实集装箱码头公司的仿真模拟,可以体现WITNESS专业软件在进行码头物流作业仿真中的优异性能。WITNESS直观的显示以及统计功能,为码头公司进行物流系统设计改造提供了很好的帮助。     

集装箱码头前沿交通流模型研究

在深入分析现代集装箱专用码头前沿交通流的影响因素的基础上，提出并建立了一个集装箱码头前沿交通流模型，通过对模型的数值计算，分析了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与作业的集装箱岸桥数量比的关系，仿真研究了集装箱拖挂车在前沿的滞留时间与码头前沿宽度的关系，证明了模型的合理性，利用这个模型可以评价码头前沿交通流状况，从而为码头设计和规划提供理论依据。     

基于分层TCPN的集装箱码头作业建模仿真研究

利用CPN TOOLs软件，对基本着色Petri进行赋时和分层的扩展，采用自上而下的方法，建立了集装箱码头作业系统的分层Petri网模型，其子网为赋时着色Petri网．基于实例，在集装箱码头作业系统的分层Petri网模型上进行仿真，根据前沿和堆场设备以及水平输送车辆的利用情况，分析了码头作业系统的瓶颈。     

自动化码头多AGV路径冲突的优化控制研究

针对自动引导车(AGV)在自动化码头水平运输过程中可能发生的路径冲突问题,提出一种将AGV路径容量、安全距离、行驶时间及行驶速度相结合的多参数优化控制模型.Dijkstra算法规划多条AGV路径,位向量交集运算法检测路径冲突,改进的速度控制策略通过控制AGV在冲突节点处的行驶速度,解决冲突问题.对某自动化码头的AGV路网进行仿真实验和分析.比较停车策略、速度控制策略和改进的速度控制策略的结果,验证了改进速度控制策略在AGV路径冲突问题中的可行性及有效性.     

基于Ant-agent 的自动化码头AGV 控制算法

为解决自动化码头水平运输区存在的自动导引车(AGV)路径冲突和道路死锁问题，提高运输效率，将AGV视为蚂蚁智能体(Ant-agent)，设定其携带负反馈机制的信息素进入运输路网. 引入拥挤度及拥挤度阈值q ，建立新的状态转移规则；针对节点冲突和路径拥堵，构建解决机制；提出基于Ant-agent 的AGV控制算法，采用两阶段均匀设计试验法确定算法最优参数组合. 仿真结果表明，与传统动态路径规划算法对比，所提算法在各运输任务量下的避碰性能、解锁性能和运输效率均有较大提高，可有效地解决AGV路径冲突和道路死锁，提高运输效率.     

基于eM-Plant的集装箱码头交通仿真

用eM-Plant开发了一个面向对象的仿真模型,详细介绍了仿真模型中各模块的作用,模型中对象的划分方法、控制方法以及模型仿真参数的设置,并利用该模型模拟了某新建集装箱码头的生产过程,分析了其年吞吐量、岸桥利用率、交通流量等仿真数据,验证了其交通规划的合理性,用实例证明了使用eM-Plant分析、评价港口物流系统的可行性.     

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基于TEI@I理论框架,本文提出了适用于港口物流货运复杂系统的TEI@I的综合集成预测模型,并基于青岛港集装箱吞吐量数据,预测和分析了TEI@I的港口物流货运量的集成预测理论框架的各部分.预测结果表明,基于TEI@I集成预测模型的效果远远优于单独模型的预测结果,方向变化统计量(Dstat)的评价结果从66%-77%提高到了100%,对主要决策者方向性的判断更有实际意义.其次,TEI@I方法论中将数据“先分解后集成”的思想,引入了对数据的非线性部分的分析和预测,该方法不仅提供了分析外部冲击对具体数据序列的影响程度,影响周期的分析思路,而且将分析后的序列集成,对不同模型的预测精度有了很大的提高.