港口集装箱运输系统仿真研究课程设计报告文档格式.docx
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组员3
组员4
本人任务详述
一、课程设计的目的意义
1.目的及意义
本次专业课程设计的主要内容为完成系统建模与仿真课程设计内容。
通过本次课程设计使同学了解各种系统的运行模式，了解建模与仿真的基本过程，了解建模所需基础数据的调研及数据处理过程，学会应用WITNESS仿真软件进行实际系统的建模与仿真优化研究。
2.本组课程设计的主要任务及内容
使用Witness系统运输元素Vehicle、Track的使用；
熟悉物流系统的随机性特征；
熟悉物流运输模型的构建；
了解配送中心的位置对物流系统效率的影响。
对某一集装箱码头向配送中心供货过程进行系统仿真，运行一段时间，确定车辆最优运输网络
3.对所研究的系统进行描述
根据给定素材可知：
某零售公司要销售的进口产品由集装箱运输至码头，并用车辆将集装箱运输到公司的配送中心A和B，通过系统仿真运行一周，确定车辆的运输网络使获得最好的系统绩效。
4.主要研究思路及方法
（1）通过阅读给定素材的物流系统，熟悉物流运作流程、路网配置、时间和速度信息。
（2）通过理论分析找出A、B两配送中心的路网最优配置方案。
（3）运用物流仿真软件Witness建立该港口集装箱运输仿真模型，并使之运行一周（7*24=168小时）。
（4）使用Witness报表功能，统计运输时间、装卸时间和道路流量、集装箱运输时间等。
（5）分别找出A、B两配送中心的路网最优配置方案。
（6）对A、B两地的作为配送中心的仿真结果进行比较分析。
二、基础数据调研及处理分析
由给定素材可知：
集装箱到达码头的时间间隔服从[10,20]小时的均匀分布，每次到达批量服从[20,40]的均匀整数分布，装卸时间为[3,8]分钟的均匀分布，只有一辆运输车用来运输集装箱，每次只能运两个，空载速度70公里每小时，满载速度60公里每小时，具体位置关系如图所示，各路径的长度分别为25，27，25，28，23，24，21，29，30，23，26，27。
三、理论分析A、B两配送中心的路网最优配置方案
1.针对配送中心A，计算最优路径
采用Dijkstra（迪杰斯特拉）算法，以求出V1点（码头）到V6点（A）的最短路径，其中图中箭头上的数字Lij表示Vi点到Vj点的距离。
（1）首先给V1以P标号，P（V1）=0，给其余所有点T标号，
T（Vi）=+∞（i=2，…，6）
（2）由于（V1，V2），（V1，V3）边属于E，且V2，V3为T标号，所以修改这两个点的标号：
T（V2）=min[T（V2），P（V1）+L12]=min[+∞，0+25]=25
T（V3）=min[T（V3），P（V1）+L13]=min[+∞，0+25]=25
（3）比较所有T标号，存在两个最小者，所以同时令P（V2）=P（V3）=25，并记录路径（V1，V2），（V1，V3）
（4）考虑点V2，有
T（V4）=min[T（V4），P（V2）+L24]=min[+∞，25+21]=46
（5）考虑点V3，有
T（V4）=min[T（V4），P（V3）+L34]=min[46，25+28]=46
T（V5）=min[T（V5），P（V3）+L35]=min[+∞，25+27]=52
（6）全部T标号中T（V4）最小，令P（V4）=46，记录路径（V2，V4）
（7）考虑点V4，有
T（V6）=min[T（V6），P（V4）+L46]=min[+∞，46+24]=70
（8）全部T标号中T（V5）最小，令P（V5）=52，记录路径（V3，V5）
（9）考虑点V5，有
T（V6）=min[T（V6），P（V5）+L56]=min[70，52+23]=70
（10）因只有一个T标号T（V6），令P（V6）=70，记录路径（V4，V6），计算结束。
全部计算结果如下图，V1到V6的最短路径为V1→V2→V4→V6，路长P（V6）=70，如图中粗线所示。
即T3—T7—T6路线。
2.针对配送中心B，计算最优路径
T（V4）=min[T（V4），P（V2）+L24]=min[+∞，25+28]=53
T（V4）=min[T（V4），P（V3）+L34]=min[53，25+21]=46
T（V5）=min[T（V5），P（V3）+L35]=min[+∞，25+23]=48
（6）全部T标号中T（V4）最小，令P（V4）=46，记录路径（V3，V4）
T（V6）=min[T（V6），P（V4）+L46]=min[+∞，46+30]=76
（8）全部T标号中T（V5）最小，令P（V5）=48，记录路径（V3，V5）
T（V6）=min[T（V6），P（V5）+L56]=min[76，48+27]=76
（10）因只有一个T标号T（V6），令P（V6）=76，记录路径（V4，V6），计算结束。
全部计算结果如下图，V1到V6的最短路径为V1→V2→V4→V6，路长P（V6）=76，如图中粗线所示。
即T3—T10—T12路线。
四、建模分析的思路及步骤
1.实体元素定义
元素名称
类型
数量
说明
jizhuangxiang
part
1
集装箱
matou
buffer
码头
V1
vehicles
小车
peisongzhongxinA
配送中心A
T1
tracks
路径1
T2
路径2
T3
路径3
T4
路径4
T5
路径5
T6
路径6
T7
路径7
T8
路径8
T9
路径9
T10
路径10
T11
路径11
T12
路径12
tingchechang
停车场
2.各个元素细节（Detail）设计
（1）对part元素jizhuangxiang细节设计
Type:
Active
InterArrival:
uniform（10,20）
LotSize:
iuniform（20,40）
（2）对vehicles元素V1细节设计
Unloaded:
70
Loaded:
60
（3）对tracks元素T3细节设计
PhysicalLength:
25
Loading:
Loadingenabled
Transfermode:
always
Timetoload:
uniform（3/60,8/60）
Inputloadingrule:
pullfrommatou
（4）对tracks元素T5、T6、T9、T12的Unloading设计
Unloadingenabled
Transfermode:
Timeto:
Outputunloadingrule:
pushtopeisongzhongxin
（5）对tracks元素tingchechang细节设计
OutTo:
ifnparts（matou）>
0
PushtoT3
Else
Wait
Endif
（6）对tracks元素T1-T12的PhysicalLength设计
根据给定数据设置，具体同T3。
3.配送至A的模型运行图片及其报表分析
（1）当选定T1-T2-T5路线时
（2）当选定T1-T4-T6路线时
（3）当选定T3-T7-T6路线时
4.配送至B的模型运行图片及其报表分析
（1）当选定T3-T10-T12路线时
（2）当选定T3-T7-T9路线时
五、对A、B两地的作为配送中心的仿真结果的对比分析
通过比较配送至A的三条路线的建模结果，从运送集装箱个数、运输时间、装卸时间、集装箱运输时间、小车使用率、小车行走距离、装载个数等方面考虑，得到T3-T7-T6最优。
通过比较配送至B的两条路线的建模结果，从运送集装箱个数、运输时间、装卸时间、集装箱运输时间、小车使用率、小车行走距离、装载个数等方面考虑，得到T3-T10-T12最优。
最后在对T3-T7-T6和T3-T10-T12进行比较，从运送集装箱个数、运输时间、装卸时间、集装箱运输时间、小车使用率、小车行走距离、装载个数等方面考虑，T3-T7-T6最优，与理论分析结果相符。
六、总结及体会
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