摘要
复杂性研究是本世纪系统科学发展的方向,复杂系统往往由大量的元素组成,具有非线性、动态性、不确定性以及不断演化的特征,是一类非平衡的开放体系。现代大型专业集装箱码头物流系统就是这样一个复杂系统,存在许多工程技术难题。查阅学科前沿文献可知,过去几乎没有学者从现代复杂系统科学的思想系统地研究集装箱码头物流系统的复杂性问题,本论文的研究工作可为深入系统地研究和解决集装箱码头物流系统的复杂性问题奠定一定的学术基础,也是添补集装箱码头物流系统研究的一个学术空白,主要做了以下几个方面的研究：
(1)集装箱码头物流系统复杂性的定性分析。描述集装箱码头物流系统的组成、动态行为与状态变量以及动态流程与反馈控制。分析码头环境作用、规模与平面布置形式以及生产组织和实施过程中的复杂性,包括生产信息输入、车辆与船舶输入、天气影响、码头泊位数、不同的平面布置结构以及装卸船和集疏运运作过程等因素对码头复杂性的影响。
(2)从宏观、中观、微观三方面分析集装箱码头物流系统复杂性特征,然后从平面布置的不同形式分析复杂性的来源,从集装箱种类复杂性、结构复杂性以及过程复杂性三个方面论述了其静态复杂性的具体影响因素。
(3)基于系统信息熵的基本理论,明确了集装箱码头物流系统复杂度的基本含义,建立了集装箱码头物流系统局部与整体结构复杂度的计算模型,可综合评价码头局部与整体的复杂度,比如,可用于计算堆场不同分块数的结构复杂度,评价堆场的平面布置方案,其值越大,表明物流系统越复杂。
(4)以码头路网结构为对象,基于信息熵理论提出了码头路网结构复杂性测度的计算方法。通过计算路网节点的复杂度,可分析比较各路网交叉口的复杂度,寻求道路节点复杂度的优化分布；通过对码头整体路网结构复杂性的计算,可比较不同码头设计方案的路网结构的优劣,进行方案评选。
论文在现代复杂系统科学思想的引领下,对集装箱码头物流系统复杂性进行了深入的研究,为提高集装箱码头规划设计水平拓展了理论分析空间,所取得的研究成果具有较重要的学术价值和工程意义。
Complexity research is the direction of scientific development in this century. Complex system is often composed by a large number of elements, and is an non-equilibrium open system with nonlinear, dynamic, uncertainties and evolving characteristics. Modern large-scale specialized container terminal logistics system is a complex system, there are many engineering problems. Inspection of the frontier literature shows that little scholars study the complexity of the problem of the container terminal logistics systems from the complex systems science. This research work can lay some academic foundation for studying and solving the complexity of the problem of the container terminal logistics system for in-depth systematic, but also can fill an academic blank on the study of container terminal logistics system, mainly the following aspects:
(1) It qualitatively analyzes the complexity of the Container terminal logistics system, and describes the composition of the container terminal logistics system, the dynamic behavior and the state variables and dynamic process with feedback control. It analyzes the complexity of terminal environmental effects, size, layout of forms, and complexity in the organization of production and implementation process, including production information input, the input of vehicle and ship, the weather, the number of berths, a different layout structure and the loading and unloading of the ship and the collection and distribution operation of other factors affecting the complexity of the wharf.
(2) The paper analyzes the complex characteristics of the container terminal logistics system from macroscopic, midscopic and microscopic aspects, and then analyzes the complexity source from the layout of the different forms, and discusses its static complexity from the container species complexity, structural complexity and the process complexity.
(3) According to the basic theory of the information entropy, the paper defines the basic meaning of the container terminal logistics system complexity, establishes a computational model of the complexity of the part and the whole structure of the container terminal logistics system. It can comprehensive evaluate the complexity of the terminal from part to whole, for example, it can be used for calculating the structural complexity of the different number of blocks in the yard, and analysing and evaluating the different yard layout programs. Its value is bigger, indicating that the system structure is more complex.
(4)The paper takes the terminal network structure for target, and discusses the calculation methods of the structural complexity measure of the terminal road network based on information entropy theory. Through the calculation of the complexity of the network nodes, it can analyze and compare the complexity of the road network intersections, seeking to optimize the distribution of the complexity of the road nodes. It can compare the advantages and disadvantages of the different road network structure of the terminal design, and make the program selection, though calculating the complexity of the terminal road network.
This paper takes in-depth study on the complexity of the container terminal logistics system under the guidance of complex systems science, and expandes the theoretical analysis space to improve the level of container terminal planning and design. The findings have important academic value and engineeringsignificance.
引文
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