發(fā)布時間：2018-08-27 07:05

【摘要】：港口作為國際供應鏈的重要節(jié)點,具有能耗高、外部環(huán)境復雜、資源密集等特點。隨著節(jié)能減排低碳發(fā)展行動的實施,優(yōu)化配置港口資源,建設(shè)低碳型港口成為我國港口亟待解決的問題之一。同時,港口生產(chǎn)是多工種、多環(huán)節(jié)的聯(lián)合作業(yè),受自然條件和人為因素等不確定事件的影響,減少不確定事件發(fā)生后的損失,也是港口規(guī)劃面臨的重要問題之一。本文以不確定事件發(fā)生時港口總損失最小、港口運營期內(nèi)碳排放最小為目標,研究不確定條件下港口資源優(yōu)化配置的建模理論與方法、低碳型港口資源優(yōu)化配置方案以及港口資源低碳化改造策略等問題。在分析港口資源構(gòu)成要素、低碳型港口內(nèi)涵、港口碳排放量化以及港口不確定性的基礎(chǔ)上,構(gòu)建不確定條件下低碳型港口資源優(yōu)化配置模型,并利用不確定條件下航運網(wǎng)絡資源優(yōu)化配置模型所確定的資金、船舶及航線資源配置與各港口節(jié)點的吞吐量等輸出結(jié)果,提出了采用NSGA-II多目標遺傳算法和系統(tǒng)仿真的求解方法。首先,考慮航運網(wǎng)絡外生不確定突發(fā)事件的概率情景集合,以不確定事件發(fā)生后的網(wǎng)絡總成本損失最小為目標,以資金額度與網(wǎng)絡連通可靠度為約束,構(gòu)建不確定條件下航運網(wǎng)絡資源配置二階段隨機規(guī)劃模型,在宏觀層面解決如何預先配置航運網(wǎng)絡資源使得突發(fā)事件發(fā)生后網(wǎng)絡總損失最小的問題。其次,在分析低碳型港口資源的經(jīng)濟與環(huán)境效益的基礎(chǔ)上,考慮港口資源屬性,以港口資源在壽命期內(nèi)總成本最小為目標,構(gòu)建港口單資源低碳化改造動態(tài)規(guī)劃模型,以確定港口資源的低碳化改造策略,從微觀層面確定港口資源的低碳化改造時機。最后,以碳排放最少、運營成本最低為目標,考慮港口節(jié)點的船舶配置及泊位資源組合初始方案,針對港口生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)內(nèi)生不確定性,構(gòu)建不確定條件下低碳型港口資源優(yōu)化配置的多目標仿真優(yōu)化模型,從微觀層面確定低碳型港口資源的優(yōu)化配置方案。該模型內(nèi)嵌港口生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)仿真模型,用以測度港口服務水平。以某港區(qū)集裝箱碼頭工程為實例,驗證本研究所提出的不確定條件下低碳型港口資源優(yōu)化配置模型的實用性。
[Abstract]:As an important node of international supply chain, port has the characteristics of high energy consumption, complex external environment and intensive resources. With the implementation of energy-saving and emission reduction low-carbon development action, optimizing the allocation of port resources and building low-carbon port has become one of the problems to be solved urgently. At the same time, port production is a multi-type, multi-link joint operation, affected by natural conditions and human factors and other uncertain events, to reduce the loss of uncertain events, but also one of the important problems facing the port planning. With the aim of minimizing the total loss of the port and the minimum carbon emission during the period of the port operation, this paper studies the modeling theory and method of the optimal allocation of the port resources under the uncertain conditions. The low-carbon port resource optimization allocation scheme and port resources low-carbonization transformation strategy and so on. On the basis of analyzing the components of port resource, the connotation of low-carbon port, the carbon emission of port and the uncertainty of port, the optimal allocation model of low-carbon port resource under uncertain conditions is constructed. Using the output results of capital, ship and route resource allocation and the throughput of each port node determined by the optimal allocation model of shipping network resources under uncertain conditions, a multi-objective genetic algorithm based on NSGA-II and a method of system simulation are proposed. First of all, considering the probability scenario set of exogenous unexpected events in shipping network, taking the minimum total network cost loss after the uncertain events as the goal, and taking the amount of funds and the network connectivity reliability as the constraints. A two-stage stochastic programming model of shipping network resource allocation under uncertain conditions is constructed to solve the problem of how to pre-configure shipping network resources to minimize the total network loss after unexpected events. Secondly, on the basis of analyzing the economic and environmental benefits of low-carbon port resources, considering the attributes of port resources, taking the minimum total cost of port resources as the goal, the dynamic programming model of port single-resource low-carbon transformation is constructed. In order to determine the strategy of low carbonization transformation of port resources and determine the opportunity of low carbonization transformation of port resources from the micro level. Finally, taking the minimum carbon emission and the lowest operating cost as the target, considering the initial scheme of ship configuration and berth resource combination of the port node, the endogenous uncertainty of the port production operation system is considered. A multi-objective simulation optimization model for the optimal allocation of low-carbon port resources under uncertain conditions is constructed, and the optimal allocation scheme of low-carbon port resources is determined from the microscopic level. The simulation model of port production operation system is embedded in this model to measure port service level. Taking a container terminal project in a port area as an example, this paper verifies the practicability of the low carbon port resource optimal allocation model under uncertain conditions.
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U691

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本文編號：2206495