现代物流仿真技术现状及发展趋势

现代物流仿真技术现状及发展趋势前文摘要物流仿真在我国已逐渐显出其重要作用.我国物流发展水平和研究应用能力还不尽人意,物流企业或企业物流在面临物流工程项目投资新建或原有系统技术改造时,由于缺乏准确丰富的信息数据和必要的物流仿真系统决策支持,造成了企业物流项目建设投入的盲目性和资金流失.物流仿真借助计算机技术对物流系统进行真实模仿,通过仿真实验得到各种动态活动及过程瞬间仿效记录,进而验证物流工程项目建设的有效性、合理性和优化效果,因此物流仿真是有其重要意义的.本文着重介绍物流仿真的功能,几种常见的物流仿真软件的性能特点,同时结合Flexsim和RaLC(乐龙)两种国内外典型仿真软件,进行物流仿真软件的应用过程与仿真效果分析.英译摘要SimulationoflogisticsinChinaisgraduallyshowingitsimportantrole.China'slogisticscapacitydevelopmentandresearchapplicationsalsounsatisfactory,logisticsorlogisticsbusinesslogisticsinthefaceofnewinvestmentprojectsortechnicaltransformationofexistingsystems,becauselackofaccuratedataandthenecessarywealthofinformationonthelogisticssimulationsystemdecisionsupport,enterpriselogisticsprojectconstructioncausesofblindnessandZijinliushiinputs.LogisticsSimulationJieZhuJisuanJiJiShuJinXingrealMofangthelogisticssystem,thesimulationDedaogezhongdynamicactivitiesandmomenttofollowthecourserecord,whichprovestheeffectivenessofthelogisticsconstructionprojects,rationalityandoptimizationofresults,sothelogisticssimulationhasitssignificance.Thisarticlefocusesonthefunctionsoflogisticssimulation,severalcommonperformancecharacteristicsoflogisticssimulationsoftware,combinedwithFlexsimandRaLC(Ledragon)atypicalsimulationoftwodomesticandforeignsoftware,simulationsoftwareapplicationsforthelogisticsprocessanalysisandsimulationresults.引言进入新世纪，由于全球经济一体化进程日益加快，企业面临着更加激烈的竞争环境，资源在全球范围内的流动和配置大大加强，世界各国更加重视物流发展对于本国经济发展、国民生活素质和军事实力增强的影响，都十分重视物流业的现代化，从而使现代物流呈现出一系列新的发展趋势。根据国内外物流发展的新情况，21世纪物流的发展趋势可以归纳为信息化、网络化、自动化、电子化、共享化、协同化、集成化、智能化、柔性化、标准化、社会化和全球化十二大趋势。同时随着中国经济市场化进程的进一步加快,物流业也迅速地成长,全国各地的物流工程建设也在逐步展开.但是随之产生一系列物流工程项目投资建设的合理性分析决策问题,如技术可行性、经济可行性、管理手段和方法等。正文（一）国外研究现状MiehaelCarr，HowardMay为佛罗里达州的Tropicana厂建立了铁路运输仿真模型，该厂业务流程的复杂性和系统内的交互作用要求模型是一个动态仿真模型，并运用ProcessModel建立了模型，这个模型描述了列车在Tricana厂和两个配送中心之间的装载、分段运输、卸载，此模型的结果和灵敏度分析使管理者可以优化列车的效率和人员的规模。Mazzucchelli等介绍运用模拟仿真技术作为综合货运码头管理的辅助工具，其模拟方法是基于离散事件仿真，并用面向对象的方法(C++)建立一个非面向站点模，其模拟了运用不同的布局策略对货物平均等待时间的影响总结了如何将离散事件仿真用于复杂制造和物流系统的设计、运作和连续的改进AlexanderVerbraeck指出包含动态系统的离散事件仿真模型可以在实际的实时控制系统中发挥作用，在研究一个荷兰机场附近的地下物流系统的自动引导小车(AGV)的控制中，其用仿真语言simPI附建了了一个柔性仿真库，并能够实时控制一大队的小车，并最终证明模型的可维护性和稳定性都十分优秀。kakuwa等对一个位于制造商和客户之间的仓库进行研究，其指出由于物料操作比较复杂，对一个非自动仓库建模是比较困难的。文章对复杂的存储操作和非自动化仓库进行建模仿真，通过分析并优化，使其物料操作系统降低了三个主要活动—装卸、搬运、加油的时间消耗.DerrienR.Jansen等开发了一个仿真模型用来分析一个多车厢配送系统，这个仿真模型可以满足顾客的要求，如缩短交货周期、增加发送频率、提高加工和生产的质量.LegatoPas卿ale和RinaM.Mazza提出了集装箱码头船只到达、停泊和离开等物流活动的一个队列网络模型，由于非标准化的服务站点，依赖于时间的优先权机制以及复杂的资源配置政策阻碍了用解析方法来解决问题，所以他们采用过程方法，为上述队列网络开发了一个仿真模型.schiegl等介绍一种方法来建模并精确动态模拟一个精确操控系统，这种混合离散一连续系统整合了时间驱动机制特征和离散事件特点在一个综合建模框架中。其用matlab建立一个模型，并验证了其精确性。B~tt等指出莱德系统公司己经运用AutoMod建立了柔性仿真模型作为自动化仓库设计、资源需求预测和确定其电子渠道业务的吞吐量的工程工具，用户可以通过修改不同的参数来模拟不同的情况，这项应用显著增强了客户对莱德公司预先制定计划能力的信心.GloriaJ.Giaeaman等在Pedrodevaldivia煤矿的物流输送系统的预测中运用模拟仿真技术，其目标是研究装载车队的大小对系统的总产量的影响，并运用了GPss对系统进行仿真模拟，最后得出优化结论1271.Dulnkerken等介绍了应用离散事件仿真技术于一个自动化的集装箱码头的研究，通过TOMAS建立新模型继续研究大型复杂物流系统。新模型将原有的大型复杂模型分解成离散、易于理解的小模型，提高了模型的透明度和可维护性，同时保证了原有模型的效果和实验的可重复性。JosephG·Maero等运用proModel仿真语言建立了一个综合库房存储仿真模型，并成功运用该模型来分析对比在中型库房容量条件下，小存货单位库房和大存货单位库房的货架利用率。其模型是可扩展的，可以用来模拟任何的库房配置，包括可选货架，地板散装储存，后推式货架，直通货架和驱动式货架。PKochel在文中指出仿真优化，很适合解决物流优化问题，文章简要的介绍了50的主要思想，并具体讨论了仿真和遗传算法的结合，并将其应用于解决一个复杂的多点库存问题.MoellerA介绍一种方法将连续仿真方法整合一个的进环境会计制度(例如物流网络路径)中，他还论证如何整合高级理念到工业环境信息系统(EnvIS)，例如运用有色PetriNet来支持离散事件仿真。E.Jim如ezMacias等分析了利用PetriNet(PN)建模来优化工业供应的物流系统，其指出传统上运用PN来模拟和分析离散物流系统，但为了提高精度可以运用最近相关的连续化技术，这种新方法提供了更少计算失误的分析结果.scho忱一Reiter等认为要发展和测试自动物流流程，动态模型是必须的.论文研究了用两个不同的建模方法来模拟一个自动控制生产，分别是离散事件建模和连续系统动力学模型，作者建立了一个自动控制策略，并通过分析其动态行为和在工作波动和意外事件下的物流性能来研究其效率。通过比较分析，两种建模方式各有优缺点，并具有一定的互补性，如果能同时建立两种模型进行仿真研究效果会更好.近年来，Ageni技术成为物流系统计算机仿真的一个热点。GoutamSatapat场研究分布式智能结构在物流仿真中的应用，用Agent代表物流网络中的结点，每个Agent具有推理能力，为达成自己的目的来选择自己的行为，并和其他的Ageni交互作用。研究者建立了一个三层框架，每个客户的问题都可以分解并分配到这些Agent。该文的关键在于大规模的多Agent建模，计算任务的控制，客户之间的信息共享以及解决问题的步骤。LucaMariaGambardella等将Ageni技术运用于公路/铁路联合运输计划与仿真中;Robertsignorile将多Ageni技术应用于零售业的库存控制，研究了在不同的供应链结构中，信息共享和协调对供应链业绩的影响。simonJ.E.Taylor探讨了一种对用户透明的、可扩展的分布式供应链仿真结构.(二)国内研究现状当前，国内的学者比较多采用建立基于Petri网的网络模型的方式来研究物流系统，研究对象主要是生产物流.吴耀华、颜永年提出了一种基于Petri网动态模型的物流系统Petri网模型，可以将物流系统的物理过程通过Petri网系统形象地表示出来。詹跃东等对烟草行业的卷接包车间的AGvs进行了分析，并对该系统构建了一Petri网模型，并进行了仿真研究.李歧强等基于三色Petri网对自动分拣系统中的物流控制进行了建模，并做了一致性、活性、有界性和安全性分析马俊、孙小明以流水生产线为例，针对Petri网模型计算复杂的特点利用witness软件对Petri模型进行了仿真模拟.陈思云，刘天竹运用Petri网对一个简化了的仓库物流系统进行建模，运用基于Petri网的仿真软件对仓储系统进行了仿真，并简单分析了仿真的运行结果，由此提出了一种物流系统实际运作的仿真方法。此外，有些研究人员还引入面向对象地离散事件建模和仿真方法。张丹羽基于面向对象方法学，采用窗口界面技术，提出了一种面向对象和基于图形地建模仿真环境地技术方案，解决了FMS中地模型复杂性高和可重用性差的问题.梁敏主要是对物流运输系统中的车辆运输的过程进行了较详细的分析，建立了车辆在交通系统中的运输时间模型，运输费用模型，运输的安全性评价模型，以及方案评估模型，并对相应的可视化仿真模型进行设计和实施的研究，给出仿真结果的评估方法.杨静蕾、丁以中以上海港外高桥集装箱码头为例，通过构建一个包括锚地、泊位堆场,桥吊、龙门吊和集卡的动态多级排队网络模型，较为全面地描述了集装箱码头装卸系统地运行指标和最优化设备配置。阐述了动态多级排队网络模型地构成和特点，说明了仿真程序中地事件之间地逻辑关系以及程序地检验和模型输入输出参数，最后通过对系统输出指标地分析得出了外高桥集装箱码头地最优机械配比和最优地桥吊台数.朱卫锋、费奇研究了由若干个制造商、若干个批发商和若干个零售商组成地复杂物流系统地仿真问题，提出了复杂物流系统仿真工具CLSim，用它来模拟复杂物流系统在不确定性面前地行为和性能。王迎军、高峻峻研究多个制造商多个分销商组成地分销系统，综合考虑库存成本、订货成本、运输成本和缺货成本，建立了较为全面地分销网络成本模型，以分销商满足市场需求时地服务水平作为优化问题地约束条件，求解优化成本问题，并用仿真方法分析了价格参数及订货比例系数对总成本地影响。（三）物流仿真技术发展方向集成化的物流规划设计仿真技术是目前物流仿真技术发展较快的一个方向，此项技术应用的范围非常广泛，大到物流园区的规划设计，小到企业生产物流的规划设计，都可以利用物流规划设计仿真