摘 要

煤炭是我国经济发展中不可或缺的能源物资，是经济发展的支柱性自然资源。在我国，煤炭的产地主要分布在北方和西部地区，而煤炭的需求大省则主要分布在沿海地区，因此，煤炭的运输就显得非常的重要。煤炭码头作为煤炭运输网络的重要节点，其装卸效率直接决定了煤炭物流的整体运作效率。结合黄骅港煤炭码头的实际情况，本文打算采用Flexsim 2019仿真软件对煤炭码头的作业流程进行仿真研究，并在此基础上提出优化方案。本文主要的研究内容包括：煤炭码头仿真的国内外研究现状、煤炭码头物流系统、煤炭码头的基本组成、煤炭码头的工艺流程以及离散事件系统建模的基本理论等等。

本文建立了仿真模型并进行仿真实验，发现了煤炭码头物流系统存在的瓶颈。通过改变煤炭的输入和输出量，确定了多种实验方案，并最终得出了码头的优化方案。论文的研究工作将为使用筒仓的煤炭码头的管理提供一定的帮助。

关键词：煤炭码头；物流系统；离散事件系统；仿真模型；优化

Abstract

Coal is an indispensable energy material in China's economic development and a pillar of natural resources for economic development. In China, coal comes mainly from the west and north, but the coal is mainly used in coastal provinces., so the transportation of coal is very important. As an important node of coal transportation network, the loading and unloading efficiency of coal terminal directly determines the overall operational efficiency of coal logistics. Based on the actual situation of Huanghua Port Coal Terminal, this paper intends to use Flexsim 2019 simulation software to simulate the operation process of the coal terminal, and on this basis, we put forward the optimization scheme. The main research contents of this paper include: the current situation of domestic and foreign research on the simulation of coal terminal, the logistics system of coal terminal, the basic composition of coal terminal, the process of coal terminal and the basic theory of the modeling of discrete event system, etc.

In this paper, we establish a simulation model and conduct simulation experiments, and the bottleneck of the logistics system of coal terminal steaming is found. By changing the input and output of coal, a variety of experimental schemes are determined, and the optimization scheme of the terminal is finally obtained. The research work of this paper will provide some help for the management of coal terminals using silos.

Keywords：Coal Terminal; Logistics systems; Discrete event systems; Simulation model; Optimization

目 录

第1章 绪 论 1

1.1研究背景 1

1.2研究意义 1

1.3国内外研究动态 2

1.3.1国外研究现状 2

1.3.2国内研究现状综述 2

1.4国内外研究现状评述 3

第2章 煤炭码头物流系统 4

2.1港口物流系统 4

2.1.1港口物流系统的定义 4

2.1.2港口物流系统的功能 4

2.2煤炭码头物流系统的基本组成 5

2.2.1煤炭码头的基本设施 5

2.2.2煤炭码头的工艺流程 5

2.2.3煤炭码头生产作业原则 6

2.3本章小结 7

第3章 离散事件系统仿真建模基本理论 8

3.1离散事件系统基本概念 8

3.1.1系统模型理论基础 8

3.1.2离散事件系统定义 8

3.1.3离散事件系统基本组成 9

3.2离散事件系统建模基本步骤 9

3.3本章小结 10

第4章 煤炭码头物流系统仿真模型的建立 12

4.1 Flexsim 2019仿真软件简介 12

4.2 煤炭码头物流系统分析及仿真目的 12

4.2.1主要设备及设施初始参数概述 12

4.2.2码头工艺流程 13

4.2.3仿真目的 14

4.3煤炭物流系统模型假设及仿真元素定义 14

4.3.1模型假设 14

4.3.2仿真元素定义 15

4.4数据收集 15

4.5模型构建 15

4.5.1煤炭物流系统模型的可视化 15

4.5.2建模细节说明 16

4.5.3仿真运行结果分析与优化 20

4.6本章小结 24

第5章 总结与展望 25

5.1总结 25

5.2展望 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪 论

1.1 研究背景

“十二五”规划把现代物流业作为我国重点发展行业之一，提出要大力推进内河高等级航道建设和港口规模化发展。合理优化码头物流,将创造出可观的经济效益^[1]。

我国作为全球最大的煤炭生产国，目前的能源结构以煤炭占主导地位。结合近几年国家统计局发布的信息来看，尽管由于国家对环境保护的要求越来越高，煤炭在能源消耗中的占比有所下降，但是煤炭依然占据着能源消费的半壁江山。另外，在我国，煤炭的运输有一个现象，即煤炭从北方运往南方，从西部运往东部。而造成上述现象的主要原因，是我国的煤炭产区集中在北方，而用煤大省则主要分布在沿海地区。煤炭码头作为连接陆运和水运的桥梁，其装卸效率直接决定了煤炭物流的整体运作效率。

然而，码头在基础设施建成之后，将很难再新建设施来提升码头的通过能力。因此通过科学合理的进港、入堆、出港策略，实现码头的调度优化，对提高整体的吞吐能力，进而保持码头的竞争力有着至关重要的作用^[2]。对于本文将要研究的出口型煤炭码头而言，火车都会有一个提前期，在提前期内将煤炭运抵码头。火车集港策略^[3]即集港提前期的确定，直接影响火车、船舶的在港时间以及货物堆存时间,从而对港口吞吐量和服务水平产生重要影响，是港区运营的关键问题。