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工业港散货码头物流系统仿真研究

作　者: 常鹏
导　师: 张培林
学　校: 武汉理工大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 工业港 散货码头 物流系统 仿真 Flexsim
分类号: F253.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 427次
引　用: 7次
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内容摘要


随着港口现代物流的发展，物流量持续增加，而目前工业港现有物流系统可处理能力不足，成为工业港发展制约因素。如何解决工业港物流系统存在的问题，对工业港的发展具有重要的意义。本文的主要工作是在Flexsim软件平台对工业港散货码头的作业系统的建模与仿真。通过对国内外仿真和虚拟现实技术的研究，以及对工业港散货码头装卸作业特点的分析，采用Visual C++.net、三维建模软件3DS MAX和离散物流仿真软件Flexsim，把计算机仿真技术、机械设计技术、虚拟现实技术与散货码头物流的研究结合起来，针对散货码头装卸作业开发一个仿真平台。对其装卸设备和场景模块进行了几何建模，并通过运动学建模实现了装卸设备的装卸动作，开发了散货码头装卸作业仿真平台的对象库。把面向对象的设计思想和方法引入到散货码头的仿真与建模中。主要成果如下：1)详细分析了工业港散货码头物流系统和生产作业的特点。总结了散货物流系统中存在的一些问题，提出了利用仿真的方法来解决这些问题的思路。2)在充分分析各仿真软件优缺点的基础上，提出了利用Flexsim平台实现散货码头物流系统仿真建模的方法。结合工业港散货码头的特点，提出了散货码头的仿真中的主要子系统。3)在Flexsim平台下，分析了面向对象的方法并在仿真建模过程中进行了应用，建立了浮吊、斗轮堆取料机、皮带机、堆场等设备模型，从而建立了仿真的设施设备模型库。4)通过对基本任务执行器特征的分析，建立散货码头机械设备的运动学模型。根据设备的回转机构、变幅机构以及起升机构的运动规律，利用Visual C++.net在Flexsim仿真平台上进行开发，实现装卸设备的运动，制定了设备的人机交互界面，便于用户的使用与控制。5)通过建立的工业港仿真模型进行仿真并分析仿真结果，表明该系统能够从几种不同的角度对工业港散货码头系统进行科学模拟，通过对仿真结果的分析，其瓶颈问题正是工业港目前所面临的问题这表明建立的仿真系统具有一定的实际应用价值。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-18
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外港口仿真研究概况  9-16
    1.2.1 系统仿真技术介绍  9-10
    1.2.2 虚拟现实技术介绍  10-12
    1.2.3 国内外港口仿真研究概况  12-16
  1.3 课题研究的目的及意义  16
  1.4 研究方法和研究内容  16-18
第2章 系统仿真与仿真软件概述  18-36
  2.1 离散事件系统仿真  18-22
    2.1.1 离散事件系统  18
    2.1.2 离散系统的基本要素  18-19
    2.1.3 离散事件系统仿真建模  19-22
  2.2 基于面向对象方法的系统建模  22-27
    2.2.1 面向对象的基本概念  22-23
    2.2.2 面向对象的特征  23-24
    2.2.3 面向对象的要素  24-25
    2.2.4 基于面向对象方法的系统建模  25-27
  2.3 仿真软件概述  27-31
    2.3.1 仿真软件的发展概述  27
    2.3.2 主要仿真软件概述  27-31
  2.4 仿真平台的确定  31-36
    2.4.1 Flexsim仿真软件介绍  31-34
    2.4.2 Flexsim与其他仿真软件的比较  34-36
第3章 工业港散货码头物流系统仿真需求分析  36-48
  3.1 工业港散货码头物流系统特性分析  36-47
    3.1.1 工业港物流系统组成  36-41
    3.1.2 物流系统需求分析  41-43
    3.1.3 工业港矿石码头综合通过能力分析  43-45
    3.1.4 物流系统存在问题分析  45-47
  3.2 物流系统仿真需求分析  47-48
第4章 工业港散货码头物流系统的仿真实现  48-81
  4.1 定制散货码头设备对象  48-58
    4.1.1 Flexsim中的对象和对象库  48-50
    4.1.2 基本固定对象(BFR)和基本任务执行器(BTE)  50-57
    4.1.3 定制散货码头设备对象  57-58
  4.2 定制仿真模型作业参数和作业规则  58-72
    4.2.1 仿真模型的流程  58-60
    4.2.2 船舶产生与排队  60
    4.2.3 卸船作业  60-61
    4.2.4 浮吊作业  61-62
    4.2.5 皮带运输机作业  62-63
    4.2.6 仿真模型中对象参数设定  63-72
  4.3 仿真模型的实现  72-81
    4.3.1 Flexsim中仿真模型整体构建  72-73
    4.3.2 仿真模型的运行  73-74
    4.3.3 仿真数据的输出分析  74-81
第5章 总结与展望  81-83
  5.1 全文总结  81-82
  5.2 研究展望  82-83
参考文献  83-85
致谢  85-86
攻读学位期间发表的论文和参加科研情况  86

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