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立体轨道式自动化集装箱码头设备调度仿真及优化
| 论文题名： | 立体轨道式自动化集装箱码头设备调度仿真及优化 |
| 关键词： | 集装箱码头;码头自动化;设备调度;立体轨道式装卸;低碳经济 |
| 摘要： | 随着自动化技术的发展,码头自动化程度不断提高。在当前世界能源危机和低碳经济的历史背景下,对自动化码头又提出了更高的要求,安全高效、节能环保成为自动化集装箱码头的未来发展趋势。上海振华重工(集团)股份有限公司作为国际上著名的起重机制造商,总结了现有自动化码头采用的技术手段,大胆创新,研发出了高效节能的立体轨道式自动化码头装卸系统。 自动化码头系统是一个复杂的动态系统,而现有的理论研究多从静态的角度出发,同时,通过数学建模方法对其作业过程求解的理论算法缺乏易读性与直观性,难以发现其求解过程中存在的干涉问题。因此,计算机仿真分析方法作为一种验证理论结果以及直观反映系统干涉的方法在港口规划中越来越广泛的得到应用。本文以立体轨道式自动化码头为研究对象,进行了设备调度策略制定以及系统仿真分析。归纳起来,本论文的主要贡献包括以下几方面: 1.立体轨道式自动化码头低碳优势分析分析了立体轨道式自动化码头的布局工艺特点,以及与现有集装箱码头的区别。并通过码头设备的运行参数详细计算了立体轨道式自动化码头、传统码头以及AGV自动化码头的水平运输作业能耗。分析结果表明了立体轨道式自动化码头的低碳经济优势,为本文研究对象的确立奠定了坚实的基础。 2.立体轨道式自动化码头设备调度规则制定分析了立体轨道式自动化码头与传统离散生产系统数学模型的差别,制定了系统仿真所需的总体控制策略以及具体的设备调度规则,制定了相关设备的防撞策略,并对系统效率进行了理论计算。设备调度规则的制定为仿真模型的建立奠定了理论基础。 3.立体轨道式自动化码头三维仿真系统平台开发介绍了立体轨道式自动化码头的仿真进程、事件及相关活动,提出了自动化码头仿真系统框架。利用Witness仿真软件结合设备调度规则开发了立体轨道式自动化码头的二维仿真模型,并利用仿真模型的输出脚本驱动三维仿真模型运行。 4.立体轨道式自动化码头系统仿真分析利用建立的二维及三维仿真模型,对自动化码头典型的作业工况进行了仿真分析。分析了设备作业效率、设备利用率、设备有效利用率、系统瓶颈以及设备调度对系统效率以及作业计划的影响。仿真分析结果可用于自动化码头系统性能的评价、设备调度策略的优化、作业计划的制定以及自动化码头辅助设计。 |
| 作者： | 梁燕 |
| 导师： | 吴天行;吴富生;叶军 |
| 授予学位： | 博士后 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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