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1、论港口集装箱物流系统仿真意义的探讨摘 要：港口物流系统是指在一定的港口空间里，由所需输送的货物和包括有关港口起重 设备、输送工具、人员以及通信联系等若干相互制约的动态要素构成的具有特定功能的有 机整体。近年来全球集装箱运输业的迅猛发展，更是给港口集装箱物流业带来了前所未有 的机遇和挑战。面对日益增长的港口集装箱吞吐量，如何对港口集装箱物流系统进行更加 合理有效的规划，以最大限度地发挥其作业能力，是目前急需解决的问题，开展这方面的 研究势在必行，具有重大意义。关键词：港口 物流 仿真引言对集装箱码头物流系统进行仿真研究，其目的是 了解集装箱在装卸运输和堆存等作业过程中的各种 统计性能，帮助决策者
2、提高港口规划与管理的水平。 主要研究的问题有：港口实际吞吐量，泊位及岸桥利 用率，船舶在港作业时间及在港等待作业时间，出入 口车道流量及主要干道交通流量，等等.1 集装箱物流系统概述1.1 集装箱码头集装箱码头是专供集装箱船停靠和装卸作业的 码头。通常有专门的装卸、运输设备，集运、贮放 集装箱的宽阔货场，拆卸集装箱和货物分类用的货 棚等。集装箱码头的主要作业过程是将集装箱从船 上卸到码头上 ,再水平搬运至堆场 ,在堆场进行正确 堆放后 ,再疏运出去 ,或将集装箱从内陆集运至码头 堆场正确堆放 ,然后水平搬运至码头前沿再装到船上 的全部过程。 1.2港口物流港口物流是指中心港口城市利用其自身的口
3、岸 优势，以先进的软硬件环境为依托，强化其对港口 周边物流活动的辐射能力，突出港口集货、存货、 配货特长，以临港产业为基础，以信息技术为支撑， 以优化港口资源整合为目标，发展具有涵盖物流产 业链所有环节特点的港口综合服务体系。港口物流 是特殊形态下的综合物流体系，是作为物流过程中 的一个无可替代的重要节点，完成整个供应链物流 系统中基本的物流服务和衍生的增值服务。2 仿真系统研究背景国际集装箱运输的不断发展，导致目前许多国 内许多集装箱码头超负荷工作，给集装箱码头运营 管理人员的日常决策带来了很多困难。为缓解国际 集装箱运输业的发展所带来的压力，国内许多港口 及港口城市竞相规划和建设大型集装箱
4、深水港，其 规模和投资都十分巨大，这些设施的建设和投入使 用无疑对我国区域经济和发展有着重要的推动作 用，同时也就为集装箱码头规划设计人员的带来了 新的挑战。受到诸如船舶到港、天气条件等一系列随机因 素的影响，集装箱码头物流系统具有随机性、离散 性以及动态性的特点，这给码头的规划设计人员以 及操作人员造成了很大的困难。这种困难性以及问 题的复杂性也给港口物流研究工作者带来了课题 与挑战，国内外许多研究人员从各个方面运用了各 种方法对集装箱码头物流系统做了大量的卓有成 效的研究。系统仿真技术作为一门独立的科学已经 有 50 多年的发展历史了，在航天、航空、电力、 交通运输、通信、化工、核能各个领
5、域得到了广泛 的应用。特别是近20 年来，随着系统工程与科学 的迅速发展，系统仿真技术在港口物流系统规划、 设计、运营、分析及改造的各个阶段，都得到许多 成功的应用。系统仿真技术在港口物流系统中的运 用不仅能够帮助规划人员提高规划的质量、节约规 划成本而且能够帮助港口管理部门提高物流系统 运作效率，从而提高码头服务质量。3 仿真系统研究的意义仿真的目的在于：在系统研制之前用于规划、 评价和研究，通过系统仿真可以评价系统某一部分 的性能，可以估价系统各个部分或各个分系统之间 的相互影响，以及它们对整体性能的影响，可以比 较各种设计方案，从中获得最佳设计；在系统研制 中间用于设计和精密分析，可以对
6、一些新建的理 论、假设进行效验；在系统研制成功后则用于考核 设计和训练系统的操作人员等。系统仿真技术之所 以能够得到广泛的应用，是由于以下几个方面的原 因：(1) 系统还处在设计阶段，真实的系统尚未建立，人 们需要更准确地了解未来系统的性能，这只能通过 对模型的实验来了解。(2) 在真实系统上进行实验可能会引起系统破坏或 是发生故障，例如，对于一个真实的化工系统或是 电力系统进行没有把握的试验将会冒巨大的风险。(3) 需要进行多次试验时，难以保证多次系统试验的 条件都相同，因而无法准确判断试验结果的优劣。(4) 系统试验时间太长或费用昂贵；仿真技术是世界发达国家十分重视的一门高新 技术，广泛应
7、用于航空、导弹、原子能、宇航等控 制系统。随着仿真的发展，在化工、冶金、电力、 汽车制造等工程系统中，仿真技术也得到了广泛的 应用，此外普遍存在的排队服务系统也可以用仿真 来解决，如港口、银行、超市等部门的运营。4 仿真系统研究的目的仿真系统的研究有助于我国集装箱码头规划 新指标体系的建立。由于集装箱运输的飞速发展， 我国现行的集装箱码头规划理论与方法已经无法 适应现阶段以及未来港口可持续性发展的需要。按 照原有的集装箱码头规划指标规划设计的集装箱 码头直接导致了许多港口企业运营决策的不确定 性，而这种不确定性形成了集装箱码头管理运营中 的瓶颈，从而影响整个集装箱码头物流系统的运营 效率。以泊
8、位利用率这一指标为例，在泊位设计过 程中，通常按照设计船型这一指标设计泊位，但目 前许多正在运营的集装箱码头泊位出现泊位利用 率大于l的不正常情况，这是由于许多港口企业在 码头实际运营中，一个设计泊位能够同时停靠多艘 船舶同时进行作业造成的。按照这种不尽合理的设 计指标设计的泊位显然已经给港口企业的实际运 营造成了很大的困难。而且由于目前大部分的集装 箱码头的规划及设计与集装箱码头管理企业的实 际运营产生矛盾，造成了集装箱码头操作、管理中 的困难性，形成了集装箱码头物流系统的瓶颈。仿 真系统的研究结论有助于建立港口规划新指标体 系的建立，创新集装箱码头规划理论。5 结束语尽管我国港口物流市场是
9、一个开放较晚的领 域，但现代物流与供应链管理的理论与方法的引 入，促使港口物流进入发展的快车道。沿海地区临 港产业集群的形成，促使港口物流基础设施建设进 入了一个前所未有的发展阶段，但是港口物流市场 结构不尽合理。主要表现在港口物流组织较为分 散、地域性特点比较明显、行业绩效的规模经济还 未完全形成、港口物流市场主体所有制结构的不均 衡等直接影响行业的发展水平。合理的市场结构应 该是一个既有适度竞争、又有适度垄断的有效竞争 市场格局，以兼得竞争活力和规模经济之利。我国 港口物流的技术、信息、智能化、集约化水平含量 较低，突出表现为港口物流组织及企业的规模化程 度比较低，民营港口企业的数量相对薄
10、弱。大型物 流企业多是由传统的国有港务管理机构转型而来， 一方面其企业化、市场化和产业化进程处于渐进 中，港口物流市场仍处于非完全性竞争市场规范状 态，接受外资和民营港口经营组织的介入所带来的 市场压力，另一方面，非国有投资比例相对较低， 直接影响港口物流市场的绩效。我国港口物流企业 分散化经营严重，市场集中度不高，经营模式同质 性较为严重，市场竞争尽管还未达到激烈的竞争状 态，市场结构不尽合理，导致规模经济效益的不甚 理想和资源的低效配置。因此对于港口物流的优化对于我国而言势在 必行，有了优秀的港口物流，中国才能真正的站在 世界航运之巅。参考文献1 高 玮,周 强.港口集卡作业模式比较及其建
11、模与仿真.港 口装卸2 张 莉,霍佳震.港口货船装卸的集卡配置仿真分析 .交通 与计算机3 张新艳,张 煜,王少梅.基于虚拟现实的港口集装箱码头 装卸系统仿真建模技术.武汉理工大学学报:交通科学与 工程版4 沙 梅.集装箱码头工艺方案设计建模与仿真 .系统仿真 学报5 汪 峰.港口生产作业系统仿真与规划方法研究 .武汉:武 汉理工大学6 彭旺明.基于 eM-Plant 的天津港集装箱码头物流系统建 模与仿真.武汉:武汉理工大学7 Vis I F A,de Koster R,Roodbergen K J,et al.Determination of the number of automated guidedvehicles required at a semi-automated containerterminal. Journal of the Operational ResearchSociety8 Zhang C, Wan Y, Liu J, et al. Dynamic cranedeployment in containerstorageyards.Trans-portationResearch-B,9 刘志雄,王少梅 .港口拖轮作业的计算机仿真研究 .系统 仿真学报
