不确定环境下集装箱码头物流运作能力仿真建模与动态评估

不确定环境下集装箱码头物流运作能力评估是集装箱码头战略规划和投资决策的重要依据。本项目以海运集装箱码头物流运作能力为研究对象，揭示其构成指标的动态表现、效益背反关系及其演化规律。面向码头未来外部随机需求、内部不同物流要素能力配置方案、设备随机效率和运营规则变化所形成的不确定环境，构建面向情景的集装箱码头物流运作能力离散事件仿真模型，模拟和呈现在多目标、随机和动态环境下，码头一体化运作后所产生的由产量、时间和效率组成的物流运作能力动态表现。在仿真环境下构建基于Kalman滤波的动态评估模型，考察不同情景下码头通过能力、船舶服务时间和设施设备利用率的动态综合效果。通过案例研究验证模型适用性，并给出物流运作能力动态曲线趋势图，以及物流运作能力要求下的要素能力配置方案。在学术上，本项目的仿真系统可作为长期理论研究的实验工具；在应用上，评估体系和方法可作为我国港口战略规划和投资优化决策的有效支撑。

近年来，中国港口集装箱吞吐量增势迅猛。为了满足日益增长的集装箱运输的需要，上海、深圳、广州、宁波等主要沿海城市都在大力兴建和扩建集装箱码头。中国集装箱港口在世界港口中的地位举足轻重。不确定环境下集装箱码头物流运作能力评估是集装箱码头战略规划、运作调度和投资决策的重要依据。.本项目以分析集装箱码头物流运作能力产生的机理为基础，在码头未来外部随机需求、内部不同物流要素能力配置方案、设备随机效率和运营规则变化所形成的不确定环境下，构建约束规划模型和整数规划模型等优化码头的调度问题；构建基于DEDS的集装箱码头物流运作能力离散事件仿真模型，模拟和呈现在多目标、随机和动态环境下，物流运作能力动态表现。.本项目的主要研究包括：IP和CP方法求解水深时变的泊位分配问题性能评价、不确定环境下基于广义极值理论和超路径的路径选择模型、港口的物流要素能力和运作能力对价格策略影响的仿真，约束规划求解集装箱装卸系统集成调度问题、组合MIP与CP求解岸桥调度问题、动态连续泊位分配问题的约束规划模型、集装箱码头堆场的布局优化与仿真等，以及基于DEDS的集装箱码头物流运作能力离散事件仿真建模与仿真系统实施等。.项目成果如下：1）期刊论文。在国内外期刊上共发表14篇期刊论文，录用1篇期刊论文。其中：国外期刊4篇（1篇录用），均为SCI检索；国内核心期刊8篇，其中系统工程理论与实践1篇、计算机集成制造系统2篇、系统工程1篇、工业工程与管理2篇、计算机仿真学报1篇、计算机工程1篇。国内期刊中3篇EI检索。2）知识产权。申请发明专利2项，进入实审阶段；获得2项软件著作权。3）国际会议与交流。获得国家自然科学基金中德中心资助，主持1项国际学术会议项目，成为国内第一位获得中德中心资助的物流领域的学术会议项目；参加国际学术会议2次。4）研究生培养。申请人培养研究生25名；以本项目为研究方向，团队培养17名研究生。5）学术梯队提升。团队成员中有3人获得国家自然科学基金青年项目资助。.本项目的研究成果将为集装箱码头物流运作能力的优化和仿真建模提供理论支持和仿真实验平台。在应用上，可为各种集装箱码头的运营调度、战略规划和投资提供有效的决策支持。