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面向跨境贸易集运的物流联动优化决策方法研究

发布时间:2021-11-23 06:37
  在国际贸易发展新形式的推动下,人们对由资源、目标不确定性所引发的复杂动态外界环境对大型多环节港口-腹地物流系统的低成本、高效运行提出了更好的要求。本文针对港口-腹地物流系统运行效率低下,成本居高不下等现实问题进行了研究。利用以数字孪生技术为基础的信息架构,采用协同优化算法与联动控制机制解决了港口-腹地物流系统的实时信息无法及时获取、多个子系统无法协同决策进而系统达到整体最优与无法有效应对外界动态性干扰等研究问题。突破了基于静态决策与局部优化的传统系统优化手段始终无法满足港口-腹地物流系统在高频动态环境下实现全寿命周期内的优态运作。采用联动控制方法与插单算法解决了在动态性干扰情况下的港口-腹地运作困难问题。具体研究内容如下所示:(1)描述了在跨境电子商务背景下的港口-腹地物流运作过程,分析了外界具有动态性干扰下的目前港口-腹地物流系统运作的问题与难点。(2)针对目前港口-腹地物流系统存在的问题,设计了基于数字孪生的信息架构,提出了基于三级动态性的联动机制。(3)为了定性的解决港口-腹地物流存在的问题,设计了腹地的循环集货子系统的数学模型与港口-腹地物流的订单直运数学模型。为了达到整体最优... 

【文章来源】:西安科技大学陕西省

【文章页数】:53 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

面向跨境贸易集运的物流联动优化决策方法研究


港口-腹地物流运作概述图

架构图,架构,数字,信息


西安科技大学全日制硕士学位论文123数字孪生框架下的联动决策与优态控制解决方案如以上所述,港口-腹地跨境物流系统的高效运作需要各环节的决策主体高度协同运作,同时需要在高频动态性干扰下根据目前的资源状态进行自主的、及时的再决策与调整。这样才能消除动态性的干扰,保证物流系统在全运行周期内高效地、低成本地运作。本文基于团队提出的联动控制思想提出了一种基于数字孪生技术的联动决策解决方案[47]。3.1建立基于数字孪生的联动信息架构为实现港口-腹地跨境物流系统实时、自主地联动决策与控制,本文将经典的数字孪生架构扩展为满足实时联动决策与运行控制的数字孪生控制架构,构建了基于数字孪生的智能港口-腹地跨境物流系统的实时联动信息架构。如图3.1所示。该架构是在孪生数据的驱动下,通过实体车队与虚拟模型的数据、逻辑关系映射,实时交互,优化控制,实现港口-腹地物流系统的生产企业下线点暂存空间控制、SHIP库存控制、运输路线规划、系统运行过程控制等在物理实体、虚拟模型、车辆调度服务系统之间迭代运行,从而达到多个物流阶段的协同决策和智能化运行。具体如下:图3.1基于数字孪生的联动信息架构物理实体:主要在订单货物的托盘、运输车辆上运用RFID技术、传感器、无线传感网络、GPS等智能感知与定位技术对物流运行过程中的人、机、物、法、环等全要素多元异构信息进行实时感知与监控,实现物流全过程的透明化,可实时追踪与精准配送。虚拟模型:共有四个模型,分别为几何模型:反映车辆的位置、形状、尺寸等物理

架构图,运行机制,架构,阶段


3数字孪生框架下的联动决策与优态控制解决方案15结果对计划进行调整。如此反复迭代直至理论最优。服务系统将执行计划以管控指令的方式传递给物理空间。图3.3联动信息架构运行机制阶段③是物流实体在前两阶段的基础上按照初始调度计划开始执行。在执行的过程中将数据不断传递给虚拟模型,保证模型与物流资源运行状况的实时同步。当动态发生时,通过对比模型中的实际数据与计划运行数据的差异检测出来,虚拟模型在动态性干扰的作用下进行重新计划并仿真。再将仿真结果上传到调度服务系统对执行的全流程、全要素、全系统进行评估,调度系统与虚拟模型如此反复迭代优化直至最优。再将改进后的计划以命令管控的方式下达给物理空间进行实际执行。3.3建立实时动态性驱动的联动决策方法前两节介绍了数字孪生架构的组成与运行过程,该架构为港口-腹地跨境物流系统提供了精确的实时信息与控制手段。尽管如此,如何利用所提供的实时信息并在该控制手段下对港口-腹地跨境物流系统运行过程进行实时动态性驱动的联动决策成为关键挑战。3.3.1概念阐述Multi-stage:表示一个订单从港口的集装箱货运站到制造企业或者从制造企业到港口整个物流过程中经历的几个阶段如订单在企业的下线点暂存阶段、在集货车辆的运输阶段、在SHIP的储存阶段,在港口集装箱货运站的暂存与装船等多个阶段,也指在港口-腹地物流过程中订单运输要经过多个物流对象;

【参考文献】:
期刊论文
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[8]数字孪生车间信息物理融合理论与技术[J]. 陶飞,程颖,程江峰,张萌,徐文君,戚庆林.  计算机集成制造系统. 2017(08)
[9]数字孪生车间——一种未来车间运行新模式[J]. 陶飞,张萌,程江峰,戚庆林.  计算机集成制造系统. 2017(01)
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博士论文
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硕士论文
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[2]基于物联网的集配中心MiIk Run物流实时车辆调度系统研究[D]. 朱伟军.广东工业大学 2014
[3]基于ACO的集装箱港口集卡作业调度优化研究[D]. 龚鑫璐.武汉理工大学 2014
[4]基于GPS和无线系统的集装箱码头集卡调度优化研究[D]. 廖志刚.大连海事大学 2012
[5]基于物联网的商品车港口运输供应链信息管理研究[D]. 何文正.北京交通大学 2012
[6]基于物联网的港口信息平台建设解决方案研究[D]. 韩超.大连海事大学 2011
[7]腹地物流园区贸易复杂网络优化研究[D]. 付洁.大连海事大学 2011
[8]港口应急物流系统运作预案及评价[D]. 郭亚飞.武汉理工大学 2011
[9]双循环集配汽车入厂物流模式研究[D]. 袁舒蝶.北京工商大学 2011
[10]港口车道分配和集卡运输线路问题的研究[D]. 张旭亮.华东师范大学 2008



本文编号:3513328

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