散货码头装卸工艺系统仿真分析与建模.pdf

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1、第３３卷第１２期武汉理工大学学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１２２０１１年１２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＷＵＨＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ．２０１１ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－４４３１．２０１１．１２．０１３散货码头装卸工艺系统仿真分析与建模张小亚（武汉工业职业技术学院机械工程系，武汉４３００６４）摘要：运用Ｗｉｔｎｅｓｓ仿真软件，以建立散货码头装卸工艺系统仿真模型为目标，分析了散货码头仿真建模的前提假设、流程运行规

2、则、抽象与简化、模块组成和性能参数统计，论述了仿真模型的调试以及可行性检验的基本问题，建立了散货码头装卸工艺系统仿真模型。关键词：散货码头；装卸工艺；Ｗｉｔｅｎｅｓｓ；仿真模型中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－４４３１（２０１１）１２－００５５－０５ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＭｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒＢｕｌｋＴｅｒｍｉｎａｌ’ｓＨａｎｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｙａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆ

3、ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅａｉｍｏｆｓｅｔｕｐａｈａｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍｆｏｒｂｕｌｋｔｅｒｍｉｎａｌ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｕｓｅｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｃａｌｌｅｄＷｉｔｎｅｓｓ，ｔｈｅｎ，ａｎａｌｙｓｅｓｉｔｉｎｔｈｅｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｒｕｌｅｓ，ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｉｍ－ｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｍｏｄｅｌｉｎｇ

4、，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍｏｄｕｌｅｓａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｄｉｓ－ｃｕｓｓｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ’ｓｄｅｂｕｇａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔ，ｂｕｉｌｄｓａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｂｏｕｔｔｅｒｍｉｎａｌｈａｎｄｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｌｋｔｅｒｍｉｎａｌ；ｈａｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍ；Ｗｉｔｎｅｓｓ；ｓｉｍｕｌａｔｅｄｍｏｄｅｌ在经济全

5、球化和港口运输日益现代化的今天，世界各国港口企业为了提高散货运输效率，减少船舶在港时间，改善港口的经济效益，不断加强散货码头技术改造，力求实现散货码头的专业化、大型化、信息化和智能化。目前发达国家的大型港口正在向第三代港口转型，港口的服务功能向储存、集散、配送、信息传输、增值服务方向扩展，建立全球货物贸易集散中心和综合物流服务基地。我国航运业顺应世界发展趋势，上海、宁波、大连、天津、秦皇岛、青岛、深圳等主要港口相继建设了第三代港口散货码头，极大地增强了我国散货运［１］输国际竞争力。应用仿真软件模拟散货码头装卸工艺系统的整个流程是我国第三代港口散

6、货码头建设的一项重要内容。作者以散货矿石码头工艺系统为研究对象，基于工业港散货码头营运及其装卸作业的特点，研究散货码头物流系统建模与仿真问题。鉴于散货矿石码头的运作是个复杂、动态且受随机因素影响的过程，笔者运用Ｗｉｔｎｅｓｓ专业仿真软件，研制了散货矿石码头工艺系统的仿真模型。该仿真模型可以大幅度提高散货码头的运输装卸效率，降低物流成本，缩短设计周期，并为港口规划提供了准确有效的科学依据。收稿日期：２０１１－０６－２１．基金项目：国家自然科学基金（６０９０４０６７）．作者简介：张小亚（１９６１－），女，工程师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｙａｚｈａｎｇ

7、＠１６３．ｃｏｍ５６武汉理工大学学报２０１１年１２月１散货码头仿真建模分析１．１散货码头仿真建模的前提假设对于散货矿石码头来说，建模分析根本无法反映这类复杂系统的全部情形，事实上仿真模型也并不意味着一定要完全预演或重复现实系统。建模分析作为研发活动，是在对现实系统合理简化的基础上建构模型。［２］相对于传统分析方法而言，仿真建模的假设可以更简单，其模型也更接近于现实系统。基于进口型矿石码头的特点，作者对所建仿真模型作出如下假设：第一，不考虑矿石从船舶直接装火车的直取流程；第二，不考虑天气变化或其他突发事件的影响；第三，不考虑矿石的转场作业。１．２

8、散货码头流程运行规则船舶靠泊后，根据船舶所需的堆场数，逐个搜索堆场，当有空闲堆场时，开始卸船作业。堆场搜索顺序为先列后行，从右至左，从上到下推进。此模