在國際貿(mào)易發(fā)展新形式的推動下,人們對由資源、目標(biāo)不確定性所引發(fā)的復(fù)雜動態(tài)外界環(huán)境對大型多環(huán)節(jié)港口-腹地物流系統(tǒng)的低成本、高效運(yùn)行提出了更好的要求。本文針對港口-腹地物流系統(tǒng)運(yùn)行效率低下,成本居高不下等現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行了研究。利用以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)的信息架構(gòu),采用協(xié)同優(yōu)化算法與聯(lián)動控制機(jī)制解決了港口-腹地物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息無法及時(shí)獲取、多個(gè)子系統(tǒng)無法協(xié)同決策進(jìn)而系統(tǒng)達(dá)到整體最優(yōu)與無法有效應(yīng)對外界動態(tài)性干擾等研究問題。突破了基于靜態(tài)決策與局部優(yōu)化的傳統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化手段始終無法滿足港口-腹地物流系統(tǒng)在高頻動態(tài)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)全壽命周期內(nèi)的優(yōu)態(tài)運(yùn)作。采用聯(lián)動控制方法與插單算法解決了在動態(tài)性干擾情況下的港口-腹地運(yùn)作困難問題。具體研究內(nèi)容如下所示:（1）描述了在跨境電子商務(wù)背景下的港口-腹地物流運(yùn)作過程,分析了外界具有動態(tài)性干擾下的目前港口-腹地物流系統(tǒng)運(yùn)作的問題與難點(diǎn)。（2）針對目前港口-腹地物流系統(tǒng)存在的問題,設(shè)計(jì)了基于數(shù)字孿生的信息架構(gòu),提出了基于三級動態(tài)性的聯(lián)動機(jī)制。（3）為了定性的解決港口-腹地物流存在的問題,設(shè)計(jì)了腹地的循環(huán)集貨子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與港口-腹地物流的訂單直運(yùn)數(shù)學(xué)模型。為了達(dá)到整體最優(yōu)... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

港口-腹地物流運(yùn)作概述圖

西安科技大學(xué)全日制碩士學(xué)位論文123數(shù)字孿生框架下的聯(lián)動決策與優(yōu)態(tài)控制解決方案如以上所述，港口-腹地跨境物流系統(tǒng)的高效運(yùn)作需要各環(huán)節(jié)的決策主體高度協(xié)同運(yùn)作，同時(shí)需要在高頻動態(tài)性干擾下根據(jù)目前的資源狀態(tài)進(jìn)行自主的、及時(shí)的再決策與調(diào)整。這樣才能消除動態(tài)性的干擾，保證物流系統(tǒng)在全運(yùn)行周期內(nèi)高效地、低成本地運(yùn)作。本文基于團(tuán)隊(duì)提出的聯(lián)動控制思想提出了一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的聯(lián)動決策解決方案[47]。3.1建立基于數(shù)字孿生的聯(lián)動信息架構(gòu)為實(shí)現(xiàn)港口-腹地跨境物流系統(tǒng)實(shí)時(shí)、自主地聯(lián)動決策與控制，本文將經(jīng)典的數(shù)字孿生架構(gòu)擴(kuò)展為滿足實(shí)時(shí)聯(lián)動決策與運(yùn)行控制的數(shù)字孿生控制架構(gòu)，構(gòu)建了基于數(shù)字孿生的智能港口-腹地跨境物流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)聯(lián)動信息架構(gòu)。如圖3.1所示。該架構(gòu)是在孿生數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，通過實(shí)體車隊(duì)與虛擬模型的數(shù)據(jù)、邏輯關(guān)系映射，實(shí)時(shí)交互，優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)港口-腹地物流系統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)下線點(diǎn)暫存空間控制、SHIP庫存控制、運(yùn)輸路線規(guī)劃、系統(tǒng)運(yùn)行過程控制等在物理實(shí)體、虛擬模型、車輛調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)之間迭代運(yùn)行，從而達(dá)到多個(gè)物流階段的協(xié)同決策和智能化運(yùn)行。具體如下：圖3.1基于數(shù)字孿生的聯(lián)動信息架構(gòu)物理實(shí)體：主要在訂單貨物的托盤、運(yùn)輸車輛上運(yùn)用RFID技術(shù)、傳感器、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、GPS等智能感知與定位技術(shù)對物流運(yùn)行過程中的人、機(jī)、物、法、環(huán)等全要素多元異構(gòu)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)感知與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)物流全過程的透明化，可實(shí)時(shí)追蹤與精準(zhǔn)配送。虛擬模型：共有四個(gè)模型，分別為幾何模型：反映車輛的位置、形狀、尺寸等物理

3數(shù)字孿生框架下的聯(lián)動決策與優(yōu)態(tài)控制解決方案15結(jié)果對計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。如此反復(fù)迭代直至理論最優(yōu)。服務(wù)系統(tǒng)將執(zhí)行計(jì)劃以管控指令的方式傳遞給物理空間。圖3.3聯(lián)動信息架構(gòu)運(yùn)行機(jī)制階段③是物流實(shí)體在前兩階段的基礎(chǔ)上按照初始調(diào)度計(jì)劃開始執(zhí)行。在執(zhí)行的過程中將數(shù)據(jù)不斷傳遞給虛擬模型，保證模型與物流資源運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)同步。當(dāng)動態(tài)發(fā)生時(shí)，通過對比模型中的實(shí)際數(shù)據(jù)與計(jì)劃運(yùn)行數(shù)據(jù)的差異檢測出來，虛擬模型在動態(tài)性干擾的作用下進(jìn)行重新計(jì)劃并仿真。再將仿真結(jié)果上傳到調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)對執(zhí)行的全流程、全要素、全系統(tǒng)進(jìn)行評估，調(diào)度系統(tǒng)與虛擬模型如此反復(fù)迭代優(yōu)化直至最優(yōu)。再將改進(jìn)后的計(jì)劃以命令管控的方式下達(dá)給物理空間進(jìn)行實(shí)際執(zhí)行。3.3建立實(shí)時(shí)動態(tài)性驅(qū)動的聯(lián)動決策方法前兩節(jié)介紹了數(shù)字孿生架構(gòu)的組成與運(yùn)行過程，該架構(gòu)為港口-腹地跨境物流系統(tǒng)提供了精確的實(shí)時(shí)信息與控制手段。盡管如此，如何利用所提供的實(shí)時(shí)信息并在該控制手段下對港口-腹地跨境物流系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)性驅(qū)動的聯(lián)動決策成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)。3.3.1概念闡述Multi-stage：表示一個(gè)訂單從港口的集裝箱貨運(yùn)站到制造企業(yè)或者從制造企業(yè)到港口整個(gè)物流過程中經(jīng)歷的幾個(gè)階段如訂單在企業(yè)的下線點(diǎn)暫存階段、在集貨車輛的運(yùn)輸階段、在SHIP的儲存階段，在港口集裝箱貨運(yùn)站的暫存與裝船等多個(gè)階段，也指在港口-腹地物流過程中訂單運(yùn)輸要經(jīng)過多個(gè)物流對象；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]數(shù)字孿生及其在航空航天中的應(yīng)用[J]. 孟松鶴,葉雨玫,楊強(qiáng),黃震,解維華.  航空學(xué)報(bào). 2020(09)
[2]“一帶一路”背景下我國進(jìn)口跨境電商的發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 黃飛,王麗麗,劉曉偉,陳芳卉.  經(jīng)營與管理. 2019(12)
[3]“一帶一路”倡議下跨境電商與跨境物流協(xié)同研究[J]. 張夏恒.  當(dāng)代經(jīng)濟(jì)管理. 2020(04)
[4]數(shù)字孿生驅(qū)動的工業(yè)園區(qū)“產(chǎn)—運(yùn)—存”聯(lián)動決策架構(gòu)、模型與方法[J]. 周達(dá)堅(jiān),屈挺,張凱,郭洪飛,閆勉,李從東,黃國全.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(06)
[5]新時(shí)代工業(yè)4.0背景下加快制造業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型的策略研究——以粵港澳大灣區(qū)為例[J]. 劉飛,孫延明,陳娟,賴朝安,劉小龍,李云健.  廣東經(jīng)濟(jì). 2019(03)
[6]數(shù)字孿生五維模型及十大領(lǐng)域應(yīng)用[J]. 陶飛,劉蔚然,張萌,胡天亮,戚慶林,張賀,隋芳媛,王田,徐慧,黃祖廣,馬昕,張連超,程江峰,姚念奎,易旺民,朱愷真,張新生,孟凡軍,金小輝,劉中兵,何立榮,程輝,周二專,李洋,呂倩,羅椅民.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2019(01)
[7]數(shù)字孿生及其應(yīng)用探索[J]. 陶飛,劉蔚然,劉檢華,劉曉軍,劉強(qiáng),屈挺,胡天亮,張執(zhí)南,向峰,徐文君,王軍強(qiáng),張映鋒,劉振宇,李浩,程江峰,戚慶林,張萌,張賀,隋芳媛,何立榮,易旺民,程輝.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2018(01)
[8]數(shù)字孿生車間信息物理融合理論與技術(shù)[J]. 陶飛,程穎,程江峰,張萌,徐文君,戚慶林.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(08)
[9]數(shù)字孿生車間——一種未來車間運(yùn)行新模式[J]. 陶飛,張萌,程江峰,戚慶林.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(01)
[10]基于堆場可存儲位置動態(tài)變化的集卡調(diào)度智能優(yōu)化[J]. 張芳芳,牛奔,李麗,吳浪.  中國管理科學(xué). 2016(S1)

博士論文
[1]跨境電商物流協(xié)同模型構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)路徑研究[D]. 張夏恒.長安大學(xué) 2016
[2]腹地型港口物流系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)設(shè)施規(guī)劃布局與運(yùn)作機(jī)制研究[D]. 劉明輝.北京交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]港口與物流腹地集成度評價(jià)研究[D]. 邢振軍.燕山大學(xué) 2015
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的集配中心MiIk Run物流實(shí)時(shí)車輛調(diào)度系統(tǒng)研究[D]. 朱偉軍.廣東工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于ACO的集裝箱港口集卡作業(yè)調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 龔鑫璐.武漢理工大學(xué) 2014
[4]基于GPS和無線系統(tǒng)的集裝箱碼頭集卡調(diào)度優(yōu)化研究[D]. 廖志剛.大連海事大學(xué) 2012
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的商品車港口運(yùn)輸供應(yīng)鏈信息管理研究[D]. 何文正.北京交通大學(xué) 2012
[6]基于物聯(lián)網(wǎng)的港口信息平臺建設(shè)解決方案研究[D]. 韓超.大連海事大學(xué) 2011
[7]腹地物流園區(qū)貿(mào)易復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究[D]. 付潔.大連海事大學(xué) 2011
[8]港口應(yīng)急物流系統(tǒng)運(yùn)作預(yù)案及評價(jià)[D]. 郭亞飛.武漢理工大學(xué) 2011
[9]雙循環(huán)集配汽車入廠物流模式研究[D]. 袁舒蝶.北京工商大學(xué) 2011
[10]港口車道分配和集卡運(yùn)輸線路問題的研究[D]. 張旭亮.華東師范大學(xué) 2008



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