物流上机实训作业

发布 2022-09-12 06:44:28 阅读 3729

物流管理二班。孙胜。

物流上机实训报告。

一、实验目的:

通过对具体港口生产运作流程的研究,应用**技术和计算机软件等手段,建立集**模型,并进行相关的分析和检验,优化结果。

二、实验要求:

构建堆场中实时调度模型,主要涉及堆场中场桥的配置和优化调度,一个街区同时只能有2台场桥。要求实现混堆模式下的调度,分内外集卡。

三、实验步骤:

1、搜集港口船期和吞吐量的原始数据。

2、对搜集到的数据进行分析,得到船舶和集卡的到达规律。

3、依据上一步的规律,**港口未来集装箱进出数量规律。

4、根据生产运作流程安排,建立进出堆场及堆场内部集装箱及卡车调度的数学模型,并求解。

5、应用系统**软件对建立的模型进行**模拟。

6、对**实验得到的数据进行统计分析,得出系统优化策略。

7、实验总结。

四、个人感受。

研究背景和问题介绍:

随着全球**的快速发展,交易量的频繁化和大量化,营口港的集装箱港口吞吐量不断增加,且因船舶的载运大型化,为了提高船舶的服务水平,对码头的岸桥装卸效率,堆场里场桥的合理调度,及衔接各环节的内外集卡的合理配置提出了很高的要求。在这时间就是金钱,服务就是一切的高速发展时代,效率高低和服务水平优劣决定了一个港口的生存。

如何进行资源合理配置,对营口港的发展至关重要。不仅仅关系到营口港的未来发展,而且对营口港周边的经济发展有很大的影响作用。

集装箱码头系统中,影响码头生产效率的重要环节是堆场系统。堆场作业效率的高低,直接影响到整个码头的作业,从而影响其他子系统。因而,合理安排堆场作业也是至关重要的。

堆场资源合理配置,不仅能减少集装箱的翻箱率,提高码头前沿岸桥的装卸效率,而且还能提高堆场场地利用率和码头的通过能力,从而使整个系统的效率达到最大。在研究港口内堆场作业问题时,很多人将动态的场桥作业过程分解成一系列连续的静态调度时段,通过静态某一时段的研究,来确定该时段的堆场作业中场桥所应配置的数目,以及确定场桥的作业顺序和调度。以最大化利用场桥作业能力,尽可能减少场桥在作业过程中的调度次数,达到各时段内各堆区集装箱总的剩余作业量最小,场桥使用最经济合理。

在堆场资源配置中,场桥的调度是一个关键性的因素。本文中,通过一些历年来营口港集装箱的各月的吐吞量,来**下一个月的集装箱吞吐量,通过**值来对堆场作业进行安排,在考虑场桥成本因素的条件下,安排最少的场桥数,完成堆场所需要的作业。

堆场应该考虑的问题:

1、堆场空间资源的配置。如何进行集装箱相位的安排,尽可能的是堆场空间利用率达到最大。

2、堆场机械作业的调度。因为堆场作业的瓶颈即为场桥的合理调度,如何进行场桥合理调度,提高设备作业效率,缩短船舶在港停泊时间。

3、集装箱的倒箱问题。因为提取箱计划的不确定性,可能导致要进行翻箱到箱,从而提取需要的集装箱。为了提高堆场作业效率,要尽可能的减少倒箱量,倒箱次数,从而提高场桥提箱的作业效率。

在集装箱堆场中,场桥承担着船舶与客户货物连接的桥梁作用,即服务于内集卡和外集卡,场桥作业效率的高低直接关系到堆场系统调度的优异。高效的场桥调度策略,不仅可以缩短码头内集卡等待场桥作业的时间,从而影响码头前沿的岸桥作业,避免了船舶长时间的等待,继而提高了港口的吞吐量;同时又可以缩短外集卡提箱的时间,减少外集卡的等待时间,避免了港口内交通道路的拥堵,同时提高了服务水平,增强了客户满意度。

通过对各时段进行优化以达到各时段内的调度方案最有或者近似最优,从而使得整体结果最优或较优。

场桥涉及两类成本问题:

1、场桥转弯时会花费很长的时间,同时会占用道路空间,可能造成道路拥挤,最终降低堆场作业效率——时间成本。

2、场桥在跟换街区时转弯对场桥本身磨损很大,降低了长桥的使用寿命——寿命成本。

堆场作业示意图。

营口港2023年7月的吐吞量**。

从2023年6月至2023年6月,营口港各月的集装箱实际吞吐量统计如下:

历年各月吐吞量的散点图如下:

根据营口港2023年5月到2023年6月每月吞吐量统计,根据散点图可以知道,此数据不仅包含随机性,倾向性,还有季节性。因而我采用温特线性与季节性指数平滑法。

温特线性与季节性指数平滑法可以同时修正时间序列数据的季节性和倾向性。温特线性与季节性指数平滑法以三个方程式为基础,每个方程式所平滑的参数都与时间序列总模式的三个组成部分(随机性、倾向性、季节性)之一有关系。可以平滑随机性和修正倾向性,还可以处理季节性的因素。

温特的三个基本公式:

求的初始值求解:

温特线与季节性指数平滑法的**基本公式是:

根据温特线性与季节性指数平滑法**得到基本的结果如下:

实际值与**值统计。

实际值与**值的吞吐量折线图。

结论:根据上文营口港实际值与**值的吞吐量折线图所示,通过直观可以看出,两组数据拟合程度还是比较高,因而所进行**的2023年7月的吞吐量还是比较合理。有一定的认可度。

所以。经过温特线性与季节性指数平滑法**结果得到,营口港2023年7月的吞吐量为35.26万teu。

模型建立及分析。

集装箱堆场作业优化的目标:

1、场桥成本最小化。

场桥单机成本高。因而合理的配置场桥的数量尤为重要。以最少的数量,在规定的时间内完成堆场作业。

最求场桥利用率最大化。同时作业过程中对场桥的寿命保护因素。尽量减少不必要的机器磨损。

尽可能的保证场桥的使用时间。

2、服务水平最大化。

港口生产的产品是服务。因而港口提供的服务***坏直接关系到港口的生存。场桥不合理的配置可能导致内外集卡出现等待的现象,进而影响到船舶的停泊时间和客户取货的时间。

3、船舶停泊时间最小。

港口子系统中,泊位子系统是整个系统最关键的部分。其他子系统必须服从泊位子系统来研究。因而,在堆场子系统中,合理的调度场桥,来服务泊位子系统尤为重要。

4、其他追求目标,如集卡等待时间最短,堆场进出口箱量之差最小。等。

堆场与岸桥布置示意图和堆场简单的运作模式图。

岸桥与场桥的布置。

场桥在箱区之间的运行状态示意图。

建模思考:在堆场实际运作过程中,当两个箱区相对在一个通道时,例如上图所示,场桥从箱区11运行到箱区21,场桥行走路线为直线,不需要转弯。而当两个箱区不在一个通道时,例如场桥从箱区11运行到箱区12,场桥就必须转弯两次才能转移到想要到达目标箱区就需要做两次90°转弯才能到达,而场桥在进行转弯运行时需要花费较长的时间,并且轮胎式场桥在转弯时会产生很大的磨损,这样就会使场桥的使用年限减少,所以产生的费用也大不相同,这就可能导致场桥作业效率的降低以及作业成本的增加,因此,合理调度场桥在个箱区的作业将对堆场管理产生巨大的影响。

根据上述堆场的场桥实际作业,要想实现场桥费用最低,实际上就是在配置一定数量场桥后,让其完成一定作业量的任务,所花费的时间最少,即为成本最少。(当然,因箱区位置不同,场桥作业所花费的时间不仅包括在箱区装卸作业时间,而且包括场桥在箱区之间移动所耗费的时间。完成所有装卸任务,场桥所耗费的总时间之和达到最小,即为我们所需求的目标函数)

模型建立:1)假设条件:

1.堆场是矩形,且每个箱区都是相同大小。

2.各箱区之间的通道宽度忽略不计。

3.不考虑倒箱问题。

4.当场桥在某个箱区完成作业后,而接下来没有装卸任务,则场桥会回到某一起始点。

2)各字母表示的含义:

a集装箱堆场场桥的数量。

m∈m={1,2,……am表示场桥编号。

b堆场内任务数量(堆场的箱区数)

i ,j∈n={1,2,……b}i≠j 表示任务编号。

zi表示在第i个箱区需要作业的箱数。

t=(245)个每小时需要作业的40英尺的箱量。

dmij 表示第m台场桥从第i个箱区移动到第j个箱区的时间。

dmoj表示第m台场桥从最初起始位置移动到第j个箱区的时间(dmoo=0)

cmi指第m台场桥在第i个箱区作业所花费的时间。

kmij=1指第m台场桥从第i个箱区移动到第j个箱区作业。

kmij=0指第m台场桥为从第i个箱区移动到第j个箱区作业。

kmoi=1指第m台场桥从起始位置移动到第i个箱区。

kmoi=0指第m台场桥在起始位置未移动。

kmio=1指第m台场桥为从第i个箱区移动到最初起始位置。

kmoi=0指第m台场桥未回到最初起始位置。

3)目标函数是堆场所有场桥作业的时间最小:

4)约束条件:

kmij,kmoi,kmio∈﹛0,1﹜

其他所有函数均应该大于等于零。

该模型简化说明,假设堆场总共有4个箱区,编号分别为11,12,21,22.假设此时作业的两个箱区为11,12.而其他没作业的箱区没有场桥。

当场桥在箱区11作业完成后,而箱区22需要作业。则场桥会移动到箱区22去作业。当然,如果箱区12里面的场桥也作业完成,可能也会去箱区22.

因此,该模型就是通过选择所好时间最少的场桥去下一个任务作业。当完成所有的任务,所有场桥总共花费的时间最少。那么此时的解即为最优。

堆场里场桥的调度最为合理。

物流软件上机实训作业

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