港口物流网络时空演变模拟及规划支持系统研究

引入复杂适应系统理论，科学界定复杂港口物流网络的内涵与外延，构筑适用于港口物流网络的规划仿真一体化技术框架；在GIS平台下集成Agent技术与CA模拟技术构建地理模拟系统，对港口物流网络的时空演变进行多尺度模拟；基于加权Voronoi图和引力模型，对港口腹地进行动态划分，建立由港口物流网络与腹地物流网络共同组成的综合物流网络配置优化的双层规划模型，并运用现代智能优化算法实现港口物流网络规划方案的生成与优化；基于AnyLogic平台进行二次开发，构筑适用于港口物流网络的动态模拟与辅助规划系统，最后结合福建海峡西岸港口物流体系的实证研究，构建布局合理的港口-腹地综合物流网络，为港口物流业的良好发展提供理论支撑和方法指导。

港口物流网络的优化不仅关系到港口业自身的发展，也关系到整个区域经济的提升。如何结合区域的差异性，选择适合的港口物流网络模式，进而优化港口物流资源配置，是区域经济发展中一个亟待解决的问题。本项目正是基于此对区域港口物流网络及网络内部节点的布局优化进行了探讨。.　　研究了物流在供给方、需求方之间的物理流动过程以及由此导致的港口物流之间与内部的规模、结构与布局的演化和优化过程，结合多智能体、元胞自动机和地理信息系统技术建立地理模拟系统，构建港口物流空间演化模型，分析模型的主体、环境及其行为策略，建立了基于CAS的港口物流－城市－产业一体化仿真平台，探寻了港口物流网络的演化机理。.　　以区域海港－无水港网络为研究对象，构建了区域海港－无水港网络总体优化的双层规划模型，将贪心法和遗传算法相结合对所建模型进行求解，实现区域海港群－无水港系统的布局协同优化问题。.　　在综合分析区域物流网络运输、仓储、作业成本、网络可靠性以及区域物流网络格局变化对区域物流生成量的影响和区域经济的拉动效应的基础上，构建了离散型港口物流网络配置综合优化的双层规划模型；同时将Voronoi图与引力模型相结合对多级港口物流节点体系服务范围划分进行了研究，提出了连续型港口物流节点配置优化方法；基于遗传算法与模拟退火算法对模型进行求解。.　　综合考虑功能区的几何形状、面积利用率与搬运成本，采用计算机图形学来表征物流设施地块地形及其约束条件，构建物流节点布局优化的三层Agent模型，借鉴构建型算法在产生初始方案上的优势生成初始解，将遗传算法与模拟退火算法相结合来对物流节点内部布局进行优化，实现复杂地形条件下多约束大规模物流节点的布局优化，并将其应用于港口物流节点内部布局优化。.　　构建港口物流网络综合评价的指标体系，对港口物流网络方案进行综合评价。.　　最后，结合福建海峡西岸港口物流体系为例进行了实证研究，论证了提出的理论方法的系统性和可行性。.　　项目成果已被推广应用于江苏沿江沿海、福建省海峡西岸经济区港口群物流网络优化实践中，在整合江苏沿江沿海、福建海峡西岸经济区港口物流资源的重大事项中发挥了重要作用，具有较高的应用价值，可为港口物流网络规划设计与运作管理提供理论指导和方法依据，促进区域港口群整体效益的提升。