基于witness煤炭码头的物流系统仿真及评价

信息技术团基于witness煤炭码头的物流系统仿真及评价刘金鹏张洋(山东科技大学资源 与环境工程学院)摘要:本文主要研究以煤炭为主要货物的码头物流系统,综合考ule),在软件中根据不同元素进行相应的设定。虑物流系统各个影响因素以及子系统的逻辑关系，通过仿真输出没3.2船舶靠港间隔时间规律分析同备利用率、船舶等待时间以及吞吐量等数据,进行分析评价并提出优因为受到某些不确定因素的影响，船舶的到港时间间化建议。隔是一个随机变量。该变量是仿真建模的重要数据,为了关键词:煤炭码头物流系统 仿真优化更加精确体现船舶到港的时间间隔,通过对过去大量数据1概述随着现代物流的不断发展，港口的功能也在不断拓的统计分析,可以看出:90%以上的船只都是煤炭货船,到展。由于我国煤炭资源分布的不均衡，结合现有的交通条港时间间隔平均为5.2小时。即平均每天有4~5艘煤炭货件，煤炭港0的数量和规模都在不断扩大"。提高煤炭等大船靠港卸货,总体服从负指数分布NEGEXP(312,1)。宗散货港口的工作效率,成为港口物流的重要工作。在国3.3船舶到港后停泊时间的规律分析内外的学术与物流实践中,研究人员逐渐倾向于用仿真来船舶靠港之后,开始装卸操作,同时进行船舶的补给，这些工作完成后,船舶方可离港,这段时间就是船舶的停作为评价工具,在-定数据资料的支撑下,应用仿真工具泊时间。 根据以往的样本数据，船舶的停泊时间均值为就可以看到贴近实际的仿真结果,并且能够实时的修改模31.23小时。型和参数。最后得到一个相对较优的方案,减少方案误差3.4火车的到达时间以及装载量的变量分析带来的不必要的损失。本文利用witness软件对煤炭港口火车作为堆场中煤炭的输入源或输出源,在整个系统.的运作流程进行仿真。中有着重要作用。由于火车受天气等状况的影响较小,所2仿真目的和内容以相对规律性较强。根据以往数据分析,火车平均1.5小煤炭码头的装卸吞吐效率跟许多因素有关,包括装卸时到达-趟,总体服从正态分布LOGNORMAL(90,1,1)，工艺、机械能力、堆场的大小、货物的周转率、设备的故障平均装载量为5375吨。率、船舶的大小、船舶的数量及到港间隔时间等等。可见，3.5船舶的装载量分析煤炭码头的物流受到众多因素的制约,随着影响因素的变船舶的装载量也属于随机变量,根据以往的数据来看化,码头的实际通过能力也会随之变化。龙口港主要的装载量类型为:1万吨、2万吨和3万吨。witness仿真软件,应用现在系统建模和仿真分析的3.6机器的维修时间变量分析方法,周全考虑各个因素造成的影响,在不同条件下对龙每种机器的工作原理和性质不同，因此它们有不同的口港物流系统做出相应的评价,帮助人们更好的提高煤炭维修时间的分布。根据历史数据统计,堆料机的维修时间码头的吞吐量，找到进一步提高码头装卸效率的正确途服从正态分布4LOGNORML(29,2,2),出现故障的概率径,解决煤炭码头的各种问题。服从负指数分布NEGEXP(120,1)。对应的取料机的维修3随机变量分析时间为LOGNORML(35,2,2),出现故障的概率也服从负3.1主要离散型元素指数分布NEGEXP( 200,1)。煤炭港口物流仿真系统是-个离散时间的动态系统,4煤炭码头的仿真模型设计其离散型元素包括零部件或实体(Part or Entity)、 机器4.1仿真模型的建立以及工作流程5( Machine)、传送链(Conveyor)、缓冲区或仓库( Buffer)、根据码头的实际情况，应用witness仿真软件建立煤车辆(Vehicle)、轨道(Track)、路径(Path)、模块(Mod-_炭港0物流系统的具体仿真模型。仿真的目的是模拟实际(.上接第285页)3.4我院建立人事档案数字化平台可行性分析专业化的培训,使得整个项目能过效率专业的进行。我院人事档案数字化平台的项目从得到了院里领导人事档案数字化平台中的师资信息化平台的基础模的大力重视,保证在人力、物力给予最大的支持。项目组组块设计已经完成， 并且在人事处工作中正常运行了一年，长是具有多年人事工作经验及其项目领导经验的中青年在此次项目过程的工作是对模块接0的升级。在已经开展领导,能够保证项目运行和实施,并且有能力解决项目过两个月项目运行中,呈现出极佳的运行状态。数字化档案程中困难和风险。项8组成员的配置以青年教师为主,集信息系统已经进入系统设计程度。中了计算机类专家、档案类人员、及其本院人事处有丰富参考文献:中国煤化工的业务经验的行政人员。项目立项前,项目组成员进行了(1]王鲁等.高IHCNMH收委信息中心，1996.[2]潘锦平软水凯片及收不出义女己子科技大学出版社,反复的论证和实践考察及其专家咨询，指定了科学的、详1995实的可行性分析及其项目实施方案。并对项目实施过程中[3]陈景艳主编.管理信息系统北京:中国铁道出版社, 1994.可能预见的风险做出了解决的预案。对项目组的成员进行[4]郑人杰等软件工程:第二版北京:清华大学出版社,1997..286目信息技术生产运作情况,通过可视化以及数据统计,直观的看到煤4.3仿真输出的数据及评价炭码头的制约瓶颈，各个设备的使用情况,从而合理调度按照不同的船舶到港时间间隔分别进行仿真模拟实设备和工人，进一步优化物流系统的工作效率。验,并利用witness软件中的统计模块,统计堆料机和取料机利用率、船舶和火车的等待时间、堆场占用率、堆场库存、全年吞吐量等输出结果。如表1所示:表1不同船舶到港时间间隔下的实验数据船舶到港时间间隔(分钟) 100 150 200 250 300 350)船舶等待时间(分钟)1150 988 961 297 137 98火车等待时间(分钟)349 357 346 339 301 2781#取料机利用率( %}65 63 55473932#取料机利用率( %)6.625149 36 3:3#取料机利用率( % )64 625853 46 3!1#堆料机利用率( %)69665413 38 2S图1龙口港煤炭码头的布局图2#堆料机利用率( %)7685根据散伙码头的实际布局,煤炭港0仿真模型的主要堆场占用率(%)89857973655模块设有列车模块,堆场模块,泊位模块，堆料机模块,取堆场库存(万吨)9913536 84 83全年吞吐量(万吨5637 5574 5169 4862 4724 4651料机模块。仿真的逻辑流程图如图2所示:根据仿真实验结果对龙口港煤炭码头的物流能力进仿真开始，行评价:①从图表中可以清晰看到,随着船舶到港时间间隔由火车进港或轮船进港350到100缩短,全年的吞吐量保持上升，最多可以达到5637万吨。②在仿真数据的图表中看到,在船舶到港时间间隔为列车装车轮船卸船250~300时,船舶的等待时间基本控制在300分钟以内。当时间间隔低于200时,会大大增加船舶的等待时间。从堆场调度吞吐量看出,年吞吐量超过5000万吨时,船舶的等待时间会很长。③仿真试验中，堆场的利用率在54%~89%之间,随堆场是否着船舶到港时间间隔的缩短而显著增大。说明,堆场面积符合条件将成为阻碍煤炭港0物流系统进-步发展的瓶颈，亟待解决。堆料机进行堆料作业④从仿真实验的设备利用率数据看出,设备利用率基本在30%~70%,所以，能够满足港0未来发展的需要。完成循环5结论本文通过对煤炭港0物流中的离散变量进行分析,基图2逻辑流程图于龙口港的现有布局、设备、运行数据,利用witness仿真由图可以看出,第一步是火车或轮船进港,准备卸船软件,对煤炭港口进行了较为全面的仿真分析,并提出建或者装车。第二步是在堆场符合条件的情况下利用翻斗机设性的建议。 实际的煤炭港0物流系统非常复杂,包含了装载机等设备装卸煤炭等散货。第三步是将这些煤炭用堆很多如人为因素等不确定性因素影响煤炭港0物流的整料机堆在堆场内。等到下个轮船或者火车到港时,再次循体效率。 本文加入了很多不确定性因素,保证了仿真实验环次过程。的准确性和可信度,为人们日后的决策提供了帮助。4.2 仿真实验的输入及输出参考文献:煤炭码头中堆场的平均堆存期为15天,船舶到港时间[1]汪平,汪弘.煤仓在港0的应用IJ.中国水运.2008,1:42 -43.间隔分别取100、150、200、250.300、350分钟，船的类型[2]陈加元,刘翠莲港口通过能力的若干理论及模拟模型研究以及火车和船的装载量都设为随机变量，仿真时间为一年。lJ.大连海运 学院学报.199181;1218在系统仿真过程中,需要输出的数据为该系统全年的[3]陈娟基千witnes的煤炭码斗物流能力仿真评价方法研究吞吐量、泊位的利用率、堆场的日均占用率、设备利用率、ID]武汉:武汉中国煤化工船舶火车等待时间。根据仿真输出的数据综合评价物流系2006:35- -36.[4]孙 丽丽MYHCNMH G波生产瓶颈.港口科技，统的最大通过能力,并找到制约通过能力的瓶颈,使系统[5]李云军,周强,王荣明.出0型煤炭码头封闭式堆场通过能力整体实现最优化。研究[J.水运工程.2008, 2(412):66- -69.28年方数据