集装箱码头的仿真分析(陈一箐).doc

集装箱码头作业系统的仿真分析摘要：现代物流是21世纪中国经济发展的一项重要国策，而现代物流业发展的关键就是提高社会生产的效率和效益。集装箱运输业的产生和发展就充分体现了现代物流的这个关键概念。因此，研究集装箱码头运作效率和效益的技术就成了现代物流技术的一个重要分支。如何充分利用集装箱码头有限的资源设施，高效地实现港口装卸作业，达到成本最少化，已成为集装箱码头迫切需要解决的问题。为此，本文利用物流仿真技术，希望通过对某集装箱码头的布局仿真研究，给决策者提供一定的支持。关键词：集装箱 码头布局 物流仿真1、 集装箱码头仿真的背景 集装箱码头最主要的功能在于提供一个实体作业环境以实现集装箱在船舶与陆地间有序交换的目的。为使集装箱船装卸作业能够快速连续的进行，集装箱码头通常会在泊位后面规划相当面积的地面空间用以暂时堆存集装箱，称为集装箱内堆场（简称集装箱堆场）。就出口集装箱的托运程序而言，货主必须先将集装箱送抵码头等候装入指定的船舶，考虑到设备的作业效率，码头运营者通常会要求托运人在船舶抵港之前将集装箱送到堆场暂存，在船舶抵港时可连续将集装箱从堆场拖运至船边装船，缩短船舶滞港时间。 港口及其装备技术具有悠久的历史，在人类社会和生产发展的历史长河中，近代社会和生产的发展以沿江、沿海城市的发展为标志，而沿江、沿海城市的发展又是以港口为依托。港口及港口城市的发展在很大程度上决定了一个国家的经济发展。随着经济的全球化趋势不断增强，港口的纽带和接口作用将变得更加突出，港口的功能将趋于多元化，港口已成为社会物流总供应链上的关键环节。作为实现港口功能的重要支柱，港口物流技术与装备管理技术尤为重要。 随着船舶大型化、货物集装化的发展趋势，集装箱码头规模越来越大，港口装卸系统向大型化、高速化、自动化、数字化和信息化方向发展以进一步提高码头生产效率和服务水平，但是港口集装箱码头的建设投资大、规划周期长、自动化设备昂贵、装卸作业成本较高及设计牵涉技术经济社会环境等多方面的因素，同时由于码头的船舶装卸作业具有离散随机及动态性的特点，因此给码头布局及其设备调度的科学决策带来一定的难度，目前随着港口集装箱运输的发展，使用传统的设计手段和方法进行新码头设计已明显不适用，必须采用新的设计理念和新的设计方法，才能满足客户对于服务水平的需求以及实现集装箱码头的经济和社会效益。随着计算机软硬件技术的发展，计算机仿真作为一种有效的定量分析手段，在确定合理泊位利用率、设施及设备的配置、码头装卸工艺流程等都得到应用。目前，通过对集装箱码头布局的仿真，可以为如何科学、合理地选择较优的规划设计方案，实现更长远的经济效益，提供一定的理论依据并有一定的指导作用。2、 仿真模型 集装箱码头系统是离散事件动态系统，事件是引起系统状态发生变化的行为。本系统的仿真时钟是以事件调度法向前推进的，即从一个事件发生时间直接推进到下一个最早的事件的发生时刻，直到仿真终止。该模型结合集装箱码头的实际作业流程以及研究的侧重点，在不影响仿真目的的情况下，对系统中的有关部分作了合理的简化。 此计算机仿真模型根据模块化编程的原则，结合港口实际装卸作业流程，按照功能的不同，共分为七大模块：装卸船模块、集疏运模块、拆装箱模块、港口道路系统模块、堆场模块、初始化参数模块、码头性能参数统计模块。2.1仿真模型主要技术参数设计年吞吐量：70万TEU泊位数：5个岸边集装箱装卸桥数：10台堆场个数：l012个(810个重箱堆场、2个空箱堆场、2个冷藏箱堆存区)轨道龙门起重机台数：1718台内部集装箱卡车数：58辆2.2参考案例某集装箱码头的船型比例：96TEU船为13.24，108TEU船为13.24，144TEU船为24.66，190TEU船为24.43，220TEU船为24.43；船舶到港时间间隔：服从NEGEXP(1018，1)分布；集装箱尺寸比例：20英尺为60，40英尺为40；箱型比例：空箱为35，普通重箱为62，冷藏箱为3；岸桥装卸效率：2.4分钟箱；轨道龙门起重机装卸效率：2.4分钟箱；拆拼箱效率：6 72