基于FlexTerm的自动化集装箱码头AGV配置优化及仿真研究开题报告

 2024-06-26 22:35:15

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球经济一体化进程的加快和国际贸易的蓬勃发展,集装箱运输作为现代物流的重要组成部分,其运输需求持续增长。

为了应对日益增长的吞吐量压力,提高港口运营效率和竞争力,自动化集装箱码头应运而生,并逐渐成为未来港口发展的趋势。


自动化集装箱码头高度依赖于各类智能化设备的协同作业,其中,自动导引车(AutomatedGuidedVehicle,AGV)作为连接码头各个作业环节的关键运输设备,其配置方案的优劣直接影响着码头整体的运营效率和经济效益。

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2. 本选题国内外研究状况综述

自动化集装箱码头AGV配置优化问题近年来受到国内外学者的广泛关注,并取得了一系列研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在自动化集装箱码头AGV配置优化方面取得了一定的进展,研究主要集中在以下几个方面:
AGV调度策略研究:重点关注AGV路径规划、任务分配、交通管制等方面,以提高AGV利用率和作业效率为目标。

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对自动化集装箱码头AGV配置优化问题,利用FlexTerm仿真平台,开展以下几方面研究:
1.构建AGV配置优化模型:分析自动化集装箱码头AGV调度流程,识别影响AGV配置效率的关键因素,如AGV数量、路径规划、任务分配策略等,构建以最小化AGV数量、最小化AGV总行驶距离、最小化码头平均装卸时间等为目标的AGV配置优化模型,为后续优化算法的设计提供基础。


2.设计AGV配置优化算法:针对AGV配置优化模型的特点,研究和设计基于遗传算法的AGV配置优化算法,通过模拟自然界优胜劣汰的进化机制,不断迭代优化AGV配置方案,最终得到满足码头运营需求的最优AGV配置方案。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、模型构建、算法设计、仿真实验等方法,逐步开展研究工作。


首先,进行文献调研,了解国内外自动化集装箱码头AGV配置优化研究现状、FlexTerm仿真平台应用情况以及常用优化算法,为本研究提供理论基础和参考依据。


其次,分析自动化集装箱码头AGV调度流程,识别影响AGV配置效率的关键因素,构建AGV配置优化模型,并对模型进行数学描述,为后续算法设计提供明确目标和约束条件。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于FlexTerm平台的AGV配置优化研究:目前国内外关于自动化集装箱码头AGV配置优化的研究大多基于传统的仿真软件或理论模型,而本研究将基于FlexTerm仿真平台开展研究,该平台在模拟港口物流和AGV调度方面具有独特优势,能够更真实地反映码头运营环境,提高研究结果的可靠性和实用性。


2.构建更全面的AGV配置优化模型:本研究将在分析AGV调度流程和影响因素的基础上,构建更全面的AGV配置优化模型,综合考虑AGV数量、路径规划、任务分配策略等因素对码头运营效率的影响,使模型更贴近实际情况,优化结果更具指导意义。


3.设计高效的遗传算法:针对AGV配置优化模型的特点,设计基于遗传算法的AGV配置优化算法,并对算法进行改进和优化,以提高算法的求解效率和精度,使其能够更好地解决大规模、复杂AGV配置优化问题。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

[1] 周川,郭庆.自动化集装箱码头AGV调度优化研究综述[J].物流工程与管理,2022,44(04):17-20.

[2] 邵开林,黄立文,徐翔,张鹏,刘志刚.基于改进遗传算法的自动化码头AGV路径规划[J].计算机应用研究,2021,38(04):1191-1197.

[3] 邵开林,黄立文,张鹏,徐翔,刘志刚.自动化码头AGV路径规划及交通管控研究[J].计算机科学,2021,48(03):107-113.

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