港口航道系统调度优化与锚地规模仿真研究硕士学位论文

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1、天津大学硕士学位论文港口航道系统调度优化与锚地规模仿真研究姓名：王志刚申请学位级别：硕士专业：水利工程指导教师：孙克俐2011-12摘要港口航道系统的船舶到港规律、到港船型大小和船舶在泊装卸作业时间规律等具有随机、动态及离散的特点，同时天气条件、潮汐等自然因素的不确定性会对系统产生不同程度的扰动。随着中国经济的高速发展，个别港口已经出现拥堵问题。如何处理港口航道的拥堵问题是我国港口业面临的一大课题。为迎接新的挑战和适应新的市场环境，港口经营管理方和设计建设方均应着力研究整个港口航道系统，在合理规划建设新的码头泊位、

2、航道以及锚地的同时，更应该注重合理调配现有港口资源，实现从串行过程处理和刚性化调度安排向并行过程处理和柔性化调度安排过渡，最大限度的提高现有港口规模的通过能力和服务水平，使港口航道系统的运营更加科学、稳定，从而增强港口竞争力。本文以集装箱港区为例，运用离散事件系统仿真软件建立相应的仿真模型，对港口航道系统进行研究分析。本文一方面针对现有的港口锚位数计算方法和目前港口锚地规模研究中存在的问题，据出基于计算机仿真技术的锚位数计算思路和方法，并运用此方法建立相应的仿真模型和程序，对港121单、双线航道通过能力达到一定水平

3、情况下所需锚地规模与泊位规模的合理匹配关系进行研究，得出不同通航历时对这种匹配关系的影响效果。在仿真计算出锚位数的基础上对比锚地无限容量和有限容量两种不同条件下港口航道通过能力和服务水平的变化情况，分析得出在确定锚位数时选取合适锱地保证率的重要性，同时验证了此种计算港口锚位数方法的正确性和可信度。另一方面提出现有港口双线航道系统的泊位资源调度的一种优化方案，建立优化前后相应的仿真模型，对比分析优化前后各服务指标和锚位数的变化情况，探讨改进资源调度方案对提高航道通过能力和服务水平以及优化锚地规模的贡献作用，得出采用改

4、进后调度方案的港V1航道系统对各种通航历时条件的适应性更强，整个系统运营状态更为稳定。关键词：港口航道系统；离散事件系统仿真；锚位数计算；资源调度优化ABSTRACTFortheportchannelsystem，thecharacteristicsofthearrivallawofships．theshiptypesizeandtheshiploadingandunloadingtimeatberthallappearrandom，dynamicanddiscrete．Uncertaintyofnaturalfa

5、ctorswillmakedisturbanceeffectsonthesystem，suchastheweatherandtide．AndwiththerapiddevelopmentofChina’Seconomy,someportshasthecongestionproblem．Howtosolvethisproblemisabigsubjectthattheportindustryisfacing．Tomeetthenewchallengesandadapttonewmarketenvironment，bo

6、ththeportmanagementandthedesignershouldconcentratetheireffortstoplanthenewberths，channelsandanchoragesaccuratelyandtoallocatetheexistingresourcesmorereasonably．Thentheportmanagementcanrealizethetransitionfromserialprocessingandrigidschedulingtoparallelprocessi

7、ngandflexiblescheduling，andcanimprovetheexistingchannelcapacityandservicelevelinmaximumsize：Withthis．thecompetitivenessoftheportwillbeimproved．Takingthecontainerportareaforexampleandusingthediscreteeventsystemsimulationsoftware，thisPaperbuildssimulationmodelst

8、oresearchtheportchannelsystem．Ontheonehand，contraposingtheshortageoftheexistingcomputingmethodontheportanchorage，thispaperpresentsanewwayofthinkingandcomputingmethodinviewofcompute