基于無線局域網(wǎng)的集裝箱碼頭機(jī)械調(diào)度系統(tǒng)的仿真、優(yōu)化與監(jiān)控.pdf

1、隨著全球集裝箱運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展，我國集裝箱港口的吞吐量保持了高速的增長。然而集裝箱業(yè)務(wù)量的增大不但帶來了龐大的經(jīng)濟(jì)效益，更給集裝箱碼頭通過能力帶來了巨大的壓力。為了提高裝卸效率，保證裝卸設(shè)備可靠的工作，港口需要積極探索新技術(shù)、新設(shè)備，將高新技術(shù)成果不斷應(yīng)用到碼頭裝卸作業(yè)中，使港口的裝卸模式不斷創(chuàng)新。本文結(jié)合教育部科技研究重點(diǎn)項(xiàng)目“基于無線局域網(wǎng)的集裝箱堆場機(jī)械調(diào)度與監(jiān)控系統(tǒng)研究”(項(xiàng)目編號：重點(diǎn)101124)以及其它相關(guān)項(xiàng)目，對集裝箱碼

2、頭機(jī)械調(diào)度系統(tǒng)的仿真、優(yōu)化以及集裝箱裝卸機(jī)械的監(jiān)控進(jìn)行了深入的分析和研究，為提高集裝箱碼頭機(jī)械設(shè)備的管理水平和生產(chǎn)能力提供了科學(xué)的分析手段和技術(shù)支持。 針對集裝箱碼頭作業(yè)的特點(diǎn)，本文以分析建模、仿真優(yōu)化和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的順序?qū)ρ芯績?nèi)容作了介紹，全文共分八章。 第一章論述了論文研究的目的和意義，介紹了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真優(yōu)化技術(shù)、設(shè)備調(diào)度技術(shù)以及設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在集裝箱港口的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，此外簡要介紹了論文的主要研究內(nèi)容。

3、 隨著港口現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展，數(shù)字化港口成為港口業(yè)務(wù)發(fā)展的方向，無線網(wǎng)絡(luò)在港口的使用是大勢所趨。第二章針對港口信息交換的特點(diǎn)和要求，對港口無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、信道編碼差錯(cuò)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、帶寬分配策略進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上建立了港口無線通訊系統(tǒng)的模型，它也是整個(gè)研究工作的硬件基礎(chǔ)。 集卡是集裝箱碼頭中數(shù)量最大、工況復(fù)雜的設(shè)備，然而傳統(tǒng)的集卡調(diào)度規(guī)則不利于提高設(shè)備的利用率。第三章提出了一種基于動態(tài)優(yōu)化組合的集卡實(shí)時(shí)調(diào)度規(guī)則，將

4、全部集卡同時(shí)面對所有的作業(yè)需求，在滿足集裝箱裝卸橋需求的前提下實(shí)現(xiàn)集卡的最佳作業(yè)調(diào)度，以減少集卡空載率、提高設(shè)備利用率為目標(biāo)。本章對集卡最佳作業(yè)路線的選擇做了分析研究，并應(yīng)用多目標(biāo)模糊決策方法實(shí)現(xiàn)了集卡最佳作業(yè)路的求解。 第四章在對集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，完成了集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)的建模。本章以Petri網(wǎng)為手段，建立了集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)的層次模型和動態(tài)模型。在對集裝箱碼頭道路交通進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上建立了碼頭內(nèi)部車輛

5、行駛的模型，并對碼頭道路交通狀況評估進(jìn)行了研究，為后文運(yùn)用仿真技術(shù)對集裝箱碼頭裝卸系統(tǒng)性能進(jìn)行深入分析打下基礎(chǔ)。借助現(xiàn)代離散事件動態(tài)系統(tǒng)的專業(yè)仿真軟件WITNESS，在前兩章的工作基礎(chǔ)上，第五章對集裝箱碼頭的裝卸、調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，分別對傳統(tǒng)的集卡調(diào)度模式以及基于動態(tài)優(yōu)化組合的集卡調(diào)度模式對碼頭生產(chǎn)能力的影響進(jìn)行了比較，并通過科學(xué)的集裝箱港口統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。 在對集卡動態(tài)優(yōu)化組合調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析研究的基

6、礎(chǔ)上，第六章對基于無線網(wǎng)絡(luò)的集卡動態(tài)優(yōu)化組合調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成以及功能進(jìn)行了分析，完成了調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后結(jié)合實(shí)例對系統(tǒng)的操作及功能進(jìn)行了介紹。 第七章對基于無線局域網(wǎng)的集裝箱裝卸設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究，完成了集裝箱裝卸設(shè)備檢測參數(shù)的選擇、港口無線網(wǎng)絡(luò)通信軟件以及多層次抗干擾技術(shù)的設(shè)計(jì)。結(jié)合第二章對港口無線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的研究工作，完成了集裝箱裝卸設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了裝卸設(shè)備的無線遠(yuǎn)程在線監(jiān)測以及無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)