基于流体力学的海铁联运到港集装箱动态堆存问题研究

发布时间：2017-03-22 04:02

  本文关键词：基于流体力学的海铁联运到港集装箱动态堆存问题研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：经济全球化进程的发展使国际贸易往来日益频繁,而国际货运量基本上由海运完成,这使得港口在国际经济合作中发挥着越来越重要的作用。十二五期间我国对港口建设的高度重视使得港口集装箱吞吐量随之激增,港口道路压力过大、交通阻塞等问题也愈发凸显。如何缓解港口道路压力,使集疏运过程更加顺畅,已成当务之急。为优化港口集疏运结构,海铁联运应运而生。海铁联运的发展一改我国以公路为主的集疏港方式,使港口集疏运结构更加合理,同时提高了集疏运效率和港口服务水平。本文选取进口过程中海铁联运到港集装箱流为对象进行研究,将港口道路和堆场作为整体来研究港口疏运过程中堆场的动态堆存问题,以达到提高港口疏运效率的目的。本文首先研究了海铁联运到港集装箱在港口的作业流程,指出其作业由岸边作业环节、水平运输作业环节、堆场作业环节、港口铁路作业环节及其它作业环节构成,并对各环节中集装箱流的特征进行了分析。其中,各环节的机械性能和港口信息化管理系统均已达到一定水平,因此,水平运输作业环节便成了疏运过程中的瓶颈。故本文以水平运输作业能力为约束,结合堆场作业对港口疏运过程进行研究。为进一步明确集装箱流在港口疏运过程中的运动状态,本文引入了流体力学的方法进行分析。在证明港口集装箱流具有流体特性的基础上,将对集装箱流的研究转化为对集卡车流的研究。对经典流体与港口集卡车流的各基本参数进行比拟,得出其连续方程与运动微分方程,并进一步推导出不同运动状态下集卡车流速度-密度-流量之间的定量关系,以此为依据来对港口疏运过程进行优化。在对港口疏运过程的研究中,本文提出了新的观念,即将堆场作为集卡车流的“阀门”,通过对出入堆场集装箱量的控制来调节集卡车流的运动状态。以各时间段内出入堆场的集装箱量为控制变量,以疏运总时间最小和堆存总成本最省为目标构建数学模型,并通过熵权法将多目标模型转化为单目标模型,最后运用Linux环境下C++编程语言进行求解。得出各时间段内堆场的动态堆存计划,并结合集装箱船舶的卸货量及铁路疏运比例求出各时间段内码头装卸线的动态到箱计划,为铁路运输组织计划的制定提供了依据。最后选取宁波港为对象进行实证研究。图18幅,表30个,参考文献57篇。
【关键词】：海铁联运 集装箱流 动态堆存 流体力学 熵权法
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U695.22
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-22
• 1.1 研究背景及意义11-14
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-19
• 1.2.1 港口集装箱流国内外研究现状14-16
• 1.2.2 流体力学理论国内外研究现状16-17
• 1.2.3 港口堆场堆存问题国内外研究现状17-18
• 1.2.4 多目标规划方法国内外研究现状18-19
• 1.3 论文研究内容及基本思路19-22
• 2 基础理论与方法22-29
• 2.1 流体力学理论22-27
• 2.1.1 流体力学基本概念22
• 2.1.2 流体连续性理论22-24
• 2.1.3 流体运动微分方程24-26
• 2.1.4 流体力学理论对到港集装箱动态堆存研究的适用性26-27
• 2.2 基于熵权法的多目标规划理论27-28
• 2.2.1 熵权法基本概念27
• 2.2.2 熵权法基本原理27-28
• 2.2.3 熵权法的适用性28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 海铁联运港口集装箱流研究29-38
• 3.1 集装箱海铁联运港口作业流程29-30
• 3.2 船舶到港规律研究30-31
• 3.3 岸边作业集装箱流31-34
• 3.3.1 泊位计划31-33
• 3.3.2 岸桥作业33-34
• 3.4 水平运输作业集装箱流34-35
• 3.5 堆场作业集装箱流35-36
• 3.6 港口铁路作业集装箱流36-37
• 3.7 其它作业集装箱流37
• 3.8 本章小结37-38
• 4 基于流体力学理论的港口集装箱流运动分析38-46
• 4.1 海铁联运集装箱流与流体比较38-40
• 4.1.1 质量比较38
• 4.1.2 流量比较38-39
• 4.1.3 密度比较39
• 4.1.4 流速比较39
• 4.1.5 粘性比较39-40
• 4.1.6 外力比较40
• 4.2 港口集装箱流连续方程40-41
• 4.3 想集装箱流运动微分方程41-42
• 4.4 粘性集装箱流运动微分方程42-43
• 4.5 港口集装箱流交通压力43-44
• 4.6 港口集装箱流运动状态分析44-45
• 4.6.1 理想集装箱流运动状态44
• 4.6.2 粘性集装箱流运动状态44
• 4.6.3 集装箱流运动状态44-45
• 4.7 本章小结45-46
• 5 基于集装箱流运动状态的海铁联运动态堆存问题研究46-53
• 5.1 基于集装箱流运动状态的动态堆存问题描述46-47
• 5.2 基于集装箱流运动状态的动态堆存模型47-51
• 5.2.1 模型基本假设47-48
• 5.2.2 模型基本参数48
• 5.2.3 模型建立48-51
• 5.3 模型求解51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 6 基于流体力学的宁波港到港集装箱动态堆存研究53-72
• 6.1 宁波港简介53-55
• 6.2 宁波港到港集装箱流分析55-58
• 6.3 宁波港到港集装箱流动态堆存研究58-71
• 6.3.1 参数标定58-59
• 6.3.2 集装箱流动态堆存分析59-71
• 6.4 本章小结71-72
• 7 结论与展望72-74
• 7.1 本文主要结论72-73
• 7.2 未来研究展望73-74
• 参考文献74-77
• 附录A77-83
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果83-85
• 学位论文数据集85

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