港口物流系统仿真

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1、港口物流系统分析与仿真介绍武汉理工大学物流工程学院港口机械系港口物流系统仿真技术我们为什么要仿真仿真又称模拟。未来的实现、可以观察系统未来的动态过程。目的：优化系统和更好的控制系统。系统资源、系统工作负载、系统性能参数三者之间达到最佳匹配港口物流系统仿真技术系统仿真的类型（1）根据模型的种类分类：物理仿真、数学仿真和半实物仿真。（2）根据仿真计算机类型分类：模拟计算机仿真、数字计算机仿真和数字模拟混合仿真。（3）根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类：实时仿真、亚实时仿真、超实时仿真（4）根据系统模型的特性分类：连续系统仿真、离散事件系统港口物流系统仿真技术系统仿真的一般步骤（

2、1）实际系统建模、确定模型的边界。（2）仿真建模、选择合适的算法。（3）程序设计，即将仿真模型用计算机能执行的程序来描述。（4）程序检验。（5）模型实验。（6）仿真输出分析。港口物流系统仿真成果仿真的作用与功能港口物流系统仿真的主要作用是用来评价规划建设中的或现在使用中的港口、码头在一定设备资源条件下的生产能力，交通状况，识别系统瓶颈，提出改进策略。该模型彩色动画显示，既可观察整个码头的生产动态，又可分析局部位置的作业流程。港口物流系统是一个复杂的离散事件动态系统，几乎涉及到物流运输学科里各种复杂的问题。解决复杂物流系统问题的一个最有效的方法是系统仿真技术。港口物流系统仿真应用

3、具体应用如下：（1）分析比较设计规划中的码头建设方案，推荐较优的选择；（2）分析比较设计规划中的码头装卸工艺方案，推荐较优的选择；（3）分析码头交通流，识别交通瓶颈，评价港口、码头交通路网的合理性；；（4）建立码头机械配置与码头吞吐量增长的动态关系；（5）分析在一定的机械配置下码头可达到的合理吞吐量、极限吞吐量；（6）分析装卸机械设备的调度策略对码头生产的影响，寻求最优的调度策略；（7）回放码头已完成的装卸生产过程，分析存在的问题。（8）预演待执行的码头作业计划，分析可能出现的问题，优化作业安排。系统仿真基础基本概念1．实体临时实体:服务系统中的顾客。如，港口系统中的船舶，它按

4、一定规律到达，经过装卸服务后离开系统。永久实体:服务系统中的服务员。港口系统中的装卸设备。2．事件事件就是引起系统状态发生变化的行为。系统是由事件来驱动的，事件发生的时间是随机的。港口系统中，“船舶到达”为一类事件。系统仿真基础3．活动活动是两个可以区分的事件之间的过程。两个相邻事件之间，系统状态不变。4．进程进程由若干个有序事件及若干有序活动组成，反映了它所包括的事件及活动间的相互逻辑关系及时序关系。港口系统中，一条船舶到达港口、经过排队、接受装卸服务、直到装卸完毕后离去可称为—个进程。系统仿真基础进程排队活动服务活动船舶到达事件装卸开始事件船舶离开事件系统仿真基础排队系统仿

5、真排队系统的基本概念(1)实体（顾客）到达模式实体到达模式：到达时间间隔来描述。确定性到达、随机性到达。平稳泊松过程：在(t,t+s)内到达的实体数k的概率。(2)服务模式：服务台为顾客（船舶、车辆）服务的时间。确定性与随机性。(3)排队规则：FIFO先到先服务；LIFO后到先服务；优先级别服务；系统仿真基础排队系统中的上述4个特征，一般用符GI／G／S来表示，其中；GI表示到达模式，若为平稳泊松过程，其到达时间间隔服从指数分布，用M表示(马尔柯夫过程)，若是确定性时间间隔，则用D表示。G表示服务时间的分布，分布函数的符号与GI相同。S表示单队多服务台的数目，且按FIFO规则服

6、务。例如，一个具有指数分布的到达时间间隔，服务时间也服从指数分布，且按FIFO规则服务的单台单队排队系统可记为M／M／1系统仿真基础排队系统常用的性能指标有以下4种：(1)稳态平均延误时间d（顾客在队列中平均等待时间）。(2)顾客通过系统的稳态平均滞留时间w（等于顾客在队列中的等待时间与该顾客接受服务的时间之和）。(3)稳态平均队长Q。(4)系统中稳态平均顾客数L（等于在队列中的顾客数Q(t)与正在接受服务的顾客数S(t)之和）。对M／M／1排队系统，上述4项指标可解析计算得到。离散事件系统专用仿真语言SLAM／SIMAN仿真语言eM-PlantWitness：同类软件相比，它

7、在欧洲及美国应用最广，占有率第一。WITNESS经常被用于解决诸如投资规划、物料输送策略、交通运输、自动化生产线、识别生产瓶颈、生产计划与调度、人力需求规划、成本估算等问题。港口物流系统仿真技术的应用港口物流系统仿真技术的应用集装箱港口装卸系统的仿真模块根据集装箱港口装卸系统的复合模型，在专用离散事件仿真语言的平台下，建立集装箱港口装卸系统的仿真程序模块。（1）码头布置模块：整个码头的组成成分，泊位、堆场、道路、进出口大门、停车场、拆装箱库及其它建筑设施的布局，含位置、方向、尺寸、数量的详细