问题

2000年至2016年期间，俄罗斯港口的货运量翻了两番。货运量的增长导致需要建造新的码头。因此，需要在开设新港口和对现有港口的现代化改造之间做出选择。这一选择在很大程度上取决于预设解决方案的质量，需要可以降低设施设计成本，并避免进一步操作所需的大量材料成本。

新罗西斯克港的管理公司计划扩建现有的贸易港口，未来其产能将增加到每年120万吨。为了项目的实施，管理公司聘请了一家工程公司Morstroytechnologiya来制定海运集装箱堆场规划。

海运集装箱堆场规划仿真模型（点击放大）

在开发集装码头仿真模型时，必须要确定货运码头所需的特性，包括仓库和货运码头的容量和吞吐量以及码头的具体特征等（例如，集装码头平均存储层数）。这些参数根据容量和每年货运量结构确定。

以往，在海运集装码头规划阶段也会采用许多分析方法，但这些方法都具有显著的局限性。首先，它们仅包含基本的概率分布，并仅在输出中定义平均指标。概率分布不包括使用船舶到达时间表的选项，并且它们不允许考虑随机因素，如设备故障、当地违反船舶到达时间表、时间范围内的延误以及恶劣天气条件。

其次，它们不提供运输业务之间资源分配的评估工具，因此也无法确定最佳车辆数量。因此，船舶到货时间表和寄售量的不规则性导致仓库内的货运分配不均匀。如果仓库存货过多，那么总的收货时间就会增加，因为这对码头内部的运输和物流提出了额外的要求。

集装码头仿真建模允许用户考虑这些缺点并进行更准确和可行的计算。因此，为了创建集装码头仿真模型，Morstroytechnologiya向专业顾问寻求了建议。

首先，顾问们需要通过有效利用码头容量来协调高质量的货运业务。 为此，他们必须：

• 确定港口内对象的技术特征
• 确定港口内的最佳本地物流
• 在模型中包含货运运输的内容和结构
• 检查解决方案的效率

为此，他们应用了AnyLogic仿真建模。

解决方案

在创建集装码头仿真模型时，指定了港口的以下结构元素：

• 海运货运线（MGF）
• 铁路货运线（ZHF）
• 机动车货运线（AGF）
• 仓库
• 入境港口
• 铁路货运缓冲区

顾问们为模型设置了以下参数：

• 外部车辆在货运线的行驶时间表。
• 航运公司的集装箱货运运输结构，分为进口/出口和集装箱类型。
• 港口内物流参数 - 模型允许他们指定队列长度，并考虑各种仓库布局、存储设备的数量、工作强度、存储区域和高度。

AnyLogic环境中的集装码头仿真包含另一个优点，即可使用MS Excel表（Access）输入数据。 这使他们不仅可以使用简单的数值参数（车辆的移动速度），而且可以使用复杂的数据结构（船舶到达时间表，货运体积分布）。

在使用海运集装箱堆场规划模型时，专家可以观察到许多动态参数的变化：

• 进出口货物运量
• 集装箱存储层
• 交通工具停留在码头的时间
• 技术型设备的使用程度
• 主线运输服务的等待时间
• 主要港口内运输队列长度

仿真的另一优势是仿真结果会以三种格式呈现：图形、文本和图表。 时间图和直方图的使用有助于更好地展示结果。结果也可以保存到外部文件中。

集装箱码头仿真模型参数（点击放大）

集装箱码头仿真模型输出（点击放大）

结果

在运行模型并观察一系列实验后，专家们成功实现了：

• 检测并识别当前港口布局的缺点（特别是在多层存储中的“浸渍”容器效应）。
• 提出消除这些缺点的算法（例如，各种存储系统的最佳存储高度）。
• 说明港口的一些技术参数。
• 深入了解货运流量随机和非随机变化过程中的过程行为。

充当集装码头模拟器并与实际过程最匹配的仿真方案，允许用户就港口内部对象放置位置做出有充分依据的决策。运行仿真模型有助于选择最佳的配置方案，显著提高港口的直通能力，从而提高营业额及服务质量。

由于集装码头仿真满足了客户的期望，并且可以解决许多设施优化任务，Morstroytekhnologiya的专家决定设计一个通用的海运码头模型。 可将这一模型用作创建其他类型港口（液体，散装等）仿真的技术基础。模型结构和详细程度可以根据特定项目的需求而进行相应的调整。