基于Arena的港口泊位三维仿真系统的实现
基于Arena软件的船闸仿真建模
基于Arena软件的船闸仿真建模陶安1，陈艳2，高苏洋3（1,2,3.东南大学交通学院，南京 210096）摘要：阐释了内河航道上船闸的重要作用，介绍了仿真软件Arena及其优点；基于船舶过闸的随机性和离散性，运用Arena建立了船舶过闸作业系统模型并进行了试验；对于仿真软件在船闸各方面的研究作了展望。
关键词：船闸；随机过程；仿真模型Ship lock simulation and modeling based on the software of ArenaTAO An1，CHEN Yan2，GAO Su-yang3（1,2,3.School of Transportation, Southeast University, Nanjing 210096, China）Abstract：The paper illustrated the importance of shiplocks on inland waterway and introduced the simulation software of Arena and its advantages；Used Arena to modeling ships passing shiplocks operating system and tested the model,based on ships'randomness and discreteness in passing the shiplocks；visualized the simulation software in studying many aspects of the ship lock.Key words：shiplock；random process；simulation model随着我国经济的迅速发展和相关政策的引导，内河水运已呈现出持续快速发展的良好态势。
例如，我国长江航道干线主要港口货物吞吐量年平均增幅在5％左右，货物周转近1000亿吨千米，占流域社会总量的60％左右。
基于数值仿真的虚拟现实仿真试验在集装箱码头布局中的应用研究
基于数值仿真的虚拟现实仿真试验在集装箱码头布局中的应用研究作者：张变亚来源：《经济技术协作信息》 2018年第19期随着集装箱码头规模的扩大，港口装卸系统向大型化、高速化、自动化、信息化发展。
为了提高码头生产效率和服务水平，集装箱码头堆场的布置方案显得尤为重要。
将计算机技术即虚拟现实仿真系统引入到集装箱码头的规划设计中，是提高码头规划设计水平的有效途径之一。
一、集装箱码头虚拟现实仿真试验评价方法集装箱码头虚拟现实仿真的评价方法主要有两种：基于动态三维视景的码头物流系统性能评价和基于数值仿真数据的码头物流系统性能评价。
1.基于动态三维视景的码头物流系统性能评价。
通过三维场景漫游对码头进行全面浏览。
用户可以在不同漫游模式下，根据需要对码头三维场景进行全方位、多角度漫游。
在漫游过程中，不同的设计人员可以通过直观感受对当前的码头方案进行评价。
通过所设定装卸作业工况下动态视景仿真对码头方案细节进行研究。
在对码头进行数值仿真后，试验人员通过数据分析发现问题，针对需要做进一步分析，可以有针对性地进行再次数值仿真得到指定工况下的作业数据，然后驱动虚拟现实模型，进行虚拟现实试验，从而可加深对各个工况生产状况的认识，同时使不同专业的人员都能参与到仿真试验和数据分析中，充分发挥团队协作能力。
2.基于数值仿真数据的码头装卸系统性能评价。
基于数值仿真数据的码头装卸系统性能评价是指在数值仿真模型中加入一系列能够反映码头装卸系统整体或布局生产指标的统计量，通过对试验数据的分析，进而评估码头装卸系统性能。
集装箱码头数值仿真主要统计指标见表1。
由于集装箱码头是各个环节紧密联系、相互影响的系统，因此以上统计指标的分析不能独立进行，要在考虑相关性的情况下评估系统，才能准确找到系统瓶颈。
二、集装箱码头堆场布置的虚拟现实仿真试验1.研究对象。
目前集装箱码头堆场布置主要有箱条平行岸线布置和箱条垂直岸线布置两种。
在我国集装箱码头大都采用箱条平行岸线布置，而在国外大多数自动化码头，均采用垂直岸线布置。
三维互动港口仿真系统技术方案(纯方案,27页)
目录四、项目说明一览表 (2)4.1 系统概述及实用效益 (2)4.2 技术开发平台介绍 (4)4.3 系统使用说明及功能介绍 (6)4.3.1 港口教学管理平台 (6)4.3.2 港口虚拟仿真系统 (7)4.3.3 港口信息管理系统 (11)4.3.4 辅助外设系统 (11)4.4 教学教案设计 (12)18.4 投标人技术服务和售后服务内容及措施 (15)18.4.1 安装、调试方案 (15)18.4.2 验收方案 (16)18.4.3 质量保证体系 (17)18.4.4 供货进度安排、运输方式 (18)18.4.5 技术服务方案 (21)18.4.6 售后服务内容及响应措施 (21)18.4.7 投标人承诺给予招标人的优惠条件 (26)18.4.8 投标人对本项目的合理化建议 (27)四、项目说明一览表4、三维互动港口仿真系统4.1 系统概述及实用效益三维互动港口仿真系统采用计算机人工智能（AI—Artificial Intelligence）技术、虚拟现实（VR—Virtual Reality）技术、多媒体技术共同构建出一个沉浸式的三维港口的虚拟环境，学生通过计算机输入输出设备、VR仿真模拟器等跟虚拟世界中的实体进行信息交换，产生仿真的结果。
让学生熟悉作业环节、体验岗位操作、验证设计方案、执行管理活动、仿真策略执行结果，同时避免误操作引起的人身安全隐患。
系统涵盖的知识面广、实验内容丰富、实验模式多样、表现形式生动，具有很强的实验性。
另外，教学管理平台是对课程开展进行管理，信息管理系统是对港口作业进行信息管理，这三者紧密结合，构成三维互动港口仿真系统。
1.三维互动港口仿真系统的出现解决了物流港口实训课难以开展的问题，硬件设备可以构建码头环境，但是无法构筑港口背景，且造价太高。
本系统真实模拟了上海最大的深水港，真正以企业运作地模式开展港口作业，作业过程全程可控。
2.在虚拟企业环境中，学生可利用课本中的理论知识设计作业方案并执行方案，并且引入了成本管理的概念，真正达到学以致用的教学目标，同时在这个过程中学生也能熟练地掌握物流企业的作业方法和作业标准，理论联系实际，为社会培养复合型人才。
基于Arena的港口泊位三维仿真系统的实现
Arena 3Dplayer 是在 Arena 逻辑模块的基础上 进 行 三 维 仿 真 动 画 设 计 的 。 运 行 一 个 Arena 3Dplayer 的三维动画模型需要 pbf(playback file) 和.a3d（layout file）两个文件支持，其中 pbf 文件 是通过运行 Arena 逻辑模型生成的仿真数据文件， 并作为三维仿真动画的驱动数据文件。另一个 a3d 文件是 Arena 3Dplayer 生成的三维模型文件，它保 存的是在 Arena 3Dplayer 中创建的各种三维模型以 及布局。只有两个文件同时存在，才能运行 Arena 3Dplayer 的三维仿真动画。
Arena 提供了一整套完整的工具来从始至终地 支持仿真工程，包括输入数据的统计分析，观察如 何处理工作、与其他系统沟通的动画，帮助统计对 比仿真运行结果并做出决策的输出分析工具，为选 中的情节自动决定最优答案的优化能力等等。流程 图风格的建模方法论、分层建模、广泛的图形库、 完整的仿真支持等特点，都构成了其成为世界领先 的仿真工具的因素。
Keywords: berth; Arena; Arena 3DPlayer; 3D simulation
1 引言
2 港口泊位作业系统描述
港口泊位作业过程中存在着许多随机因素，运 用系统仿真的方法可以对泊位营运过程进行模拟， 通过对仿真输出结果的分析，决策得出在给定的岸 线长度条件下，规划合理的泊位数量，用以提高岸 线利用率，减少船舶等待时间。
arena系统仿真课程设计
arena系统仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解arena系统仿真的基本概念，掌握仿真模型构建的基本步骤。
2. 学生能描述仿真软件Arena的操作流程，运用Arena软件进行简单的仿真实验。
3. 学生了解仿真技术在项目管理、生产流程等领域的应用。
技能目标：1. 学生能够运用Arena软件构建简单的仿真模型，进行数据分析和参数优化。
2. 学生能够通过实际案例，分析问题、设计解决方案，运用仿真技术验证方案的有效性。
3. 学生能够运用Arena软件进行实验设计，独立完成仿真实验，并撰写实验报告。
情感态度价值观目标：1. 学生对系统仿真产生兴趣，认识到其在解决实际问题中的价值。
2. 学生在团队协作中培养沟通、合作能力，养成积极探索、主动学习的习惯。
3. 学生能够通过仿真实验，培养严谨的科学态度和问题分析能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过实际操作，让学生掌握Arena系统仿真的基本技能。
学生特点：学生为高年级本科生，具备一定的理论基础和实际操作能力，对新技术有较高的接受度。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生动手实践，培养实际应用能力。
通过课程学习，使学生在实际操作中掌握仿真技术，提高解决实际问题的能力。
教学过程中，注重培养学生的团队协作、沟通表达和问题分析能力。
二、教学内容1. Arena系统仿真基本概念：仿真模型、仿真引擎、事件调度等。
2. Arena软件操作流程：软件界面介绍、基本操作、模型构建与运行。
3. 常用仿真元素及其应用：实体、资源、队列、处理器、决策点等。
4. 仿真模型构建方法：识别系统元素、建立逻辑关系、设置参数、运行与调试。
5. 实际案例分析：项目管理系统、生产流程优化、物流配送等。
6. 数据分析与参数优化：输出分析、敏感度分析、优化算法应用。
7. 实验设计与实验报告撰写：设计实验方案、实施实验、分析结果、撰写报告。
教学大纲安排：第一周：Arena系统仿真基本概念介绍，软件安装与界面熟悉。
基于Arena仿真的天津港大沽沙航道通过能力研究
口规划、建 设 和 运 营 管 理 决 策 提 供 重 要 理
论和技术支持。随着大沽口港区和南疆南
侧岸线码 头 的 快 速 建 设，进 出 港 船 舶 数 量
不断增加，尤其 ５万 ｔ级及以上大型船舶数
量有所增 加，大 沽 沙 航 道 船 舶 通 航 密 度 明
显上升，其 通 过 能 力 将 在 一 定 程 度 上 限 制 港区吞 吐 量 的 增 长。 因 此，为 了 对 大 沽 沙 航道的通 过 能 力 有 最 精 确 的 把 握，提 高 大
干散货作业区、原油码头区，南侧码头岸线 １２．０ｋｍ，规划为石化作业区、支持系统区和预留发展区。
港口航道通过能力是体现航道适航程
度的客观 指 标，是 港 口 服 务 水 平 以 及 核 心
竞争力的重 要 体 现［１］。当 前，航 道 通 过 能
力已经成为制约大型港口经济发展的瓶颈
因素之一，航 道 通 过 能 力 的 研 究 可 以 为 港
中航油码头
５００００×２
煤油
５０
２．１ ＲｏｃｋｗｅｌｌＡｒｅｎａ仿真技术简介
圣瀚石化码头 ５００００×２ 原油化工品
３０
２６．６万 ｍ３ ＬＮＧ及 ＦＳＲＵ
计算机仿真是通过计算机仿真软件建立现实系 ＬＮＧ码头
１０２
ＬＮＧ船
泊位
统的计算机模型，并利用计算机强大的数值计算能力
来运行模型，以获取和分析模型运行记录的仿真研究
过程。ＲｏｃｋｗｅｌｌＡｒｅｎａ软件是美国 ＳｙｓｔｅｍＭｏｄｅｌｉｎｇ公
表 １ 大沽沙航道南北岸线码头参数表 Ｔａｂ．１Ｐａｒａｍｅｔｅｒｄａｇｕｓｈａｃｈａｎｎｅｌｎｏｒｔｈａｎｄｓｏｕｔｈｓｈｏｒｅｄｏｃｋ
码头泊位
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ２＃～３＃ ４＃
港口物流系统仿真建模及三维可视化研究
港口物流系统仿真建模及三维可视化研究武汉理工大学(武汉430063) 王少梅 张 煜 摘 要:对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。
针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题,分析了系统几何建模、运动学建模的方法,以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。
在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真和人机交互控制的仿真过程。
关键词:虚拟现实;物流;仿真;建模;港口 Abstract:This paper discuses the m et hods of simulation modling and softwar e development based on Vir tual R eality.For solving the problems caused by the character istics of discr ete and r andom icity of port logistics and t he intrica te scene of system modeling and sim ulation,t he methods of system geometr y modeling and kinematics modeling and the means t o deal with the par ameters of simulation model and r eal time cont rol are put for ward.Based on the VR softwar e-MultiGen a nd Vega,by using C++and OpenGL,the3D gr aphics simula tion syst em is developed and applied in t he case study of conta iner ter minal. Key wor d:Vir tual Reality;Logistics;Simula tion;Modeling;Port1 引言集装箱港口由于结构复杂、投资大、建设周期长以及生产过程的随机因素,使港口的合理规划意义重大,难度也较大。
基于排队论的港口服务系统的建模与仿真研究
基于排队论的港口泊位系统的建模与仿真研究摘要：本文总结了排队论和仿真技术的发展以及应用情况，在前人的研究基础之上分析了系统仿真技术在港口泊位系统中的应用。
分析了研究港口系统服务的特征，建立了港口运营生产的计算机仿真系统，系统充分考虑了港口生产的随机特性及其影响因素，能够比较客观地反映港口的实际运行状况，获得可靠的港口数值特征值，为综合性港口的优化设计提供了参考数据。
本文还结合实例分析，研究探讨了港口泊位利用率和锚地保证率，借助计算机仿真技术、排队论方法构造泊位服务系统模拟模型和分析泊位服务水平，具有一定的实际指导意义。
前言加入WTO以后，我国对外贸易事业得到迅猛发展，港口业也进入了快速增长时期，港口吞吐量逐年上升。
日益增长的吞吐量需求给我国能力不足的港口业既带来了发展机遇，也带来了巨大的挑战。
如何满足巨大的船舶吞吐量需求，提高码头作业效率，降低运作成本，成为了港口业亟待解决的重要课题。
排队论发展及其应用排队论是在概率论和数理统计基础上发展起来的运筹学分支，它是解决排队问题的有效手段。
排队系统的数学研究开始于1909~1920年之间，丹麦工程师爱尔朗(AzKzErlang)在电话交换机的设计上为解决等线和通道问题首先提出了最初的排队论方法，1928年福瑞(Fry)在这个领域做出了较大贡献，促进了排队论的早期研究工作。
50年代初肯德尔(DZGZKendall)对排队论的研究代表了当时该领域的研究水平，他提出的肯德尔符号一直沿用到今天，并依此对排队模型进行分类。
在日常生活及工程中，排队现象无处不在、无时不有。
例如，顾客去商店购买商品、顾客去服务场所接受某种服务(理发、就餐等)、机械零件在车间中加工、运输车辆由装载机装料、船舶进港靠泊码头等，当不能立即得到服务时就需要等待服务(若允许排队等待)，因而就发生了排队现象。
排队现象的产生主要是由于要求服务者的到达是随机的，服务机构的服务时间也是随机的，在某时刻要求服务者的数量超过了服务机构的容量，服务者就需要排队等待。
基于Flexsim的港口码头装卸系统仿真与要点
基于Flexsim的港口码头装卸系统仿真与优化THE PORT HANDLING SYSTEM SIMULATION AND OPTIMIZATION BASED ON THE FLEXSIM专业：姓名：指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：学位授予单位：摘要物流装卸搬运是指在同一区域范围内进行，以改变物质的存在状态、空间位置为主要内容和目标的活动。
具体来说，包括装上、卸下、运送、挑选、分类等。
本文给出了对物流装卸搬运系统的详细的分析设计方法。
本文中对物流装卸搬运系统得分析主要从装卸搬运的物资对象、系统流程、装卸搬运的起讫点、物流量和搬运高度等几个方面。
在系统分析的基础上，选择合理的系统搬运路线、运输单元，配置物流装卸搬运系统的设备以及工作人员。
运用这种系统的分析设计方法对天津港物流装卸搬运系统进行了分析，并提出了系统设计方案。
为了对天津港物流装卸系统进行评价，本文中选用了Flexsim 可视化仿真平台对天津港口码头装卸搬运系统进行建模。
首先，给出对应天津港装卸搬运系统的布局设计；其次，介绍了Flexsim中开发自定义对象的方法，主要涉及了三维模型的导入及对象自定义运动的实现；最后建立了装卸搬运系统的模型，针对仿真模型重点介绍了Flexsim仿真模型的建立与设置方法，最后得出仿真结果。
本文通过对仿真结果的分析，得到了天津港的物流装卸搬运系统的一些评价指标，并作出评价且对其中一些问题提出了改进方法。
关键词：物流；装卸搬运；Flexsim；仿真ABSTRACTLogistics handling means in the same area to change the existence of matter state, space position as the main content and target activities. In particular, including install and uninstall, transport, chooce and classification, etc.The paper detailedly and systematacially analyses the design method of logistics handling . In this paper, logistics handling systems analysis mainly from the handling of the material object, system flow handling, and the end of point, material flow rate and handling height, etc. In the basis of systematacial analysis,we should choose reasonable system handling route, transport unit, the configuration of handling logistics system equipment and personnel. Using this kind of systematacial analysis design methods to analyzed Tianjin Port logistics handling system and proposed the systematacial design scheme .In order to evaluate Tianjin Port logistics loading and unloading system , this article chooses the Flexsim visualization simulation platform to modele Tianjin Port terminal handling system . Firstly, design the corresponding loading/unloading system of Tianjin Port ; Secondly, this paper introduces the development Flexsim custom object method, mainly relating to the introduction of the 3 d model and the object from the definition of sport implementation; Finally, built the handling of the system model,to the simulational model focusing on the Flexsim simulation model and the setting method, and then obtain the simulational result.Through to analyse the simulational results , the article got some evaluational index of Tianjin Port logistics handling system, made the evaluation and put forward the improved method .Keywords: logistics; loading/unloading; Flexsim; simulation目录第一章绪论 (1)第一节问题的提出及研究背景 (1)第二节物流装卸系统概述 (1)第三节基于Flexsim的可视化仿真 (4)第四节国内外研究状况 (5)第五节本文研究的主要内容 (6)第二章物流装卸搬运系统分析设计 (8)第一节物流装卸搬运系统分析 (8)第二节物流装卸搬运系统的装卸搬运方法选择 (9)第三节物流装卸搬运系统的设备和人员配置 (11)第四节物流装卸搬运系统设计方法 (14)第三章天津港装卸搬运系统设计 (17)第一节装卸搬运系统分析 (17)第二节装卸搬运系统设备 (19)第三节装卸搬运系统的装卸搬运方法 (21)第四节装卸搬运系统的设计方案 (22)第四章基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统仿真模型 (23)第一节基于 Flexsim 的可视化仿真系统模型构造 (23)第二节基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统设备建模 (24)第三节基于 Flexsim 的物流装卸搬运系统整体布局设计 (29)第四节系统仿真 (30)第五章基于flexsim的物流装卸系统的设计方案评价 (32)第一节评价指标 (32)第二节系统仿真结果 (32)第三节系统研究与改进 (37)第六章总结与展望 (39)第一节全文总结 (39)第二节研究展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第一章绪论第一节问题的提出及研究背景自从我国改革开放以后，尤其是加入WTO以来，我的经济领域的各行各业都在迅猛发展。
基于ARENA的沿海港口航道通过能力仿真研究
第17卷 第12期 中 国 水 运 Vol.17 No.12 2017年 12月 China Water Transport December 2017收稿日期：2017-09-18作者简介：曹兴飞（1988-），男，硕士，山东交通职业学院，研究方向为港口航道通过能力、船舶航行安全保障。
基金项目：山东省教育科学研究课题（16SC162）。
曹兴飞，赵永涛，曹方全，孙 健（山东交通职业学院，山东 潍坊 261206）摘 要：港口航道通过能力能够表征航道疏导水路交通的能力，对港口航道通过能力进行系统研究，有助于解决航道中船舶因素和设施条件的不足，提高船舶进出港效率。
本文构建船舶航行作业系统，将船舶、锚地、航道、泊位组建系统，研究船舶到达率、船舶占用泊位时间、船舶平均等待时间等度量航道服务水平指标的变化趋势。
基于ROCKWELL ARENA 物流仿真平台，对日照石臼港航道服务过程仿真建模，船舶到达泊位时间间隔越小时，泊位利用率越高，AWT/AST 保持在0.3左右，为港口潜力发掘与优化调度提供一定的理论支持。
关键词：船舶到港规律；船舶占用泊位时间；ARENA；港口航道通过能力；AWT/AST中图分类号：U691 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2017）12-0096-03我国大多数港口水域自然条件所限，航道宽度、水深影响船舶进出港效率，如何科学改善航道通过能力是港口发展研究的重点内容。
我国编制《中国沿海港口航道图规划目录（2016）》，这改善了沿海港口通航条件，能充分利用沿海港口综合通过能力，发展船舶大型化格局，最终达到优化运输组织方式目的[1]。
同时国外好的港口航道运营模式为我们提供了参考，荷兰鹿特丹港以新航道为主轴，港池多采用挖入式，排列于主航道两侧，按功能分成干散货、集装箱、滚装船、液体散货等专用和多用码头，实现集约化[2]。
港口航道通过能力之前的研究大多采用传统的经验公式，在计算港口航道通过能力在准确性上还不成熟。
基于Arena的客运站系统仿真建模
( 1) 停车场的车位数 ; ( 2) 下车区车位数 ; ( 3) 发车位的数量 乘客或车辆 从一个区域移动到另一区域需要的时间 ( 例如 : 乘客从 安检口到候 车厅的时间 , 车辆及 乘客移动属性 从售 票厅到安检口的时间 , 车辆从停车场到发车位的时间 等) 注 : 以上各时间参数均采用概率分布函数进 行描述 .
1 仿真建模
1. 1 面向对象的组件建模思想 由于本次的研究目的是要开发一种研究客运 站的通用工具, 所以要求所建立的模型应具备以下 特点: ( 1) 可以用于不同客运站的案例分析; ( 2) 建 立的模型对用户而言要能简单的进行操作; ( 3) 模 型可以比较容易的改变, 以实现不同需求; ( 4) 模 型可以比较方便的进行维护和扩展. 根据以上建模要求, 采用面向对象的思想进行 建模. 其基本思路是在分析不同的客运站的共同组
图 1 小件寄存处模块内部 结构示意图
每个模块均有多个输入值 , 在运行前, 需要将 每个模块所需的参数依次输入, 运行后便可得到 相应的输出指标. 例如, 在小件寄存处, 需要输入 储物柜容量、 取包 / 存包时间的概率分布等参数;
表1 参数归属 O D 表内容 乘客相关属性 车辆相关属性 站前广场 售票厅 车站资 源相关 属性 安检口 大厅问询处 小件寄存处 候车厅 检票口 停车场
表2
方案数 原始方案 改进方案一 改进方案二 改进方案三 改进方案四 改进方案五 售
拟该客运站所需的系统输入数据, 包括发车班次、 旅客 OD 信息、 车站各种资源设置和站内各点间 的移动时间等. 由于每天 07: 00~ 10: 00 是该站的 一个旅客聚积高峰时间, 因此选择 06: 00~ 10: 20 作为仿真研究时段 . 现场调查了客运站各个服务 点的实际排队情况 , 目的在于比较仿真结果与实 际情况, 从而检验仿真模型的准确性. 将现场统计的数据输入系统并运行完毕后, 发现各服务点排队情况的仿真结果与实际调查结 果基本一致 ( 仿真动画效果见图 3) . 各项指标显 示在早高峰时段的运营情况较为理想 , 这与现场 调查情况一致. 仿真运行后得到了各服务点的排 队长度、 客运站各场所的聚集人数和旅客滞留时 间等指标 , 经过宏基客运站管理人员的评估, 这些 指标与实际情况比较吻合 . 2. 2 案例二 春运高峰时刻的售票厅排队问题 该案例选择宏基客运站春运客流高峰期进行 模拟 , 由于宏基靠近武昌火车站, 早晨是火车到达 密集的时段, 这段时间客运站运营最可能出现问 题, 所以, 选择 06: 00~ 10: 30 时段进行模拟, 以便 发现问题 . 输入各项系统参数并运行系统 , 通过查看客 运站运营的仿真动画和各项输出指标 , 发现由于 大量旅客到站, 站内出现了较大面积的乘客滞留
集装箱港口三维互动仿真实验平台技术方案(纯方案,22页)
目录（一）服务要求响应情况： (2)1.1 安装、调试方案 (2)1.2 验收方案 (3)1.3 质量保证体系 (4)1.4 供货进度安排、运输方式 (7)1.5技术服务方案 (11)1.6售后服务内容及响应措施 (12)（三）其它优惠承诺 (21)（一）服务要求响应情况：项目名称：集装箱港口三维互动仿真实验平台项目编号：合同包二：3D环幕投影及音响系统1.1 安装、调试方案我方负责组织专业技术人员进行设备现场安装和调试；安装调试到位后的设备由我单位与招标人组织的验收小组共同进行质量验收签字。
确保设备技术质量性能和规格型号、外观等完全符合招标文件要求及合同中的相关条款。
设备安装及调试为所有合同设备到达合同所定交货地点后随即展开。
在本阶段，确定安装工作的进度，解决安装过程中出现的问题，确定验收的方法和步骤。
主要工作如下：（1）设备到货后的清点工作；（2）网络设备的安装调试；（3）硬件设备的安装；（4）系统软件的安装；（5）软硬件联调、测试。
交货时，届时公司将派专人到现场进行安装调试，派往的主要管理和工作人员见下表：1.2 验收方案所有货物在货物到达现场时或开箱时，由用户人员到场进行开箱检验。
检验内容包括：1、货物的数量必须与合同相符合；2、货物的外型是否与相同相符，外观必须完好，无破损；3、货物型号、规格与必须与合同相符合；4、货物的配置与装箱单相符合；5、我方人员根据对所提供的货物编写《货物清单》，《货物清单》的内容包括、货物名称、规格型号、零件、用户许可证、随箱资料与介质等，用户收货清点后，用户根据验货情况予以记录（是否有出入），由双方签字确认，作为验收文档。
1、单项测试：单项产品安装完成后，由我方进行产品自身性能的测试。
2、网络联机测试：网络系统安装完成后，由我方和用户对所有采购的产品进行联网运行，并进行相应的联机测试。
3、系统运行正常，联机测过。
4、如商检或系统测试中发现设备性能指标或功能上不符合标书和合同时，则性能不合格，报告项目经理，予以改进或按不合格产品处理办法进行处理。
基于Arena的集装箱码头道路交通运输系统仿真研究
河北工业大学硕士学位论文基于Arena的集装箱码头道路交通运输系统仿真研究姓名：王晓东申请学位级别：硕士专业：技术经济及管理指导教师：李立20091101河北工业大学硕士学位论文基于Arena的集装箱码头道路交通运输系统仿真研究摘 要随着全球经济一体化进程加快，中国的货物吞吐量以每年35%的速度增长，太平洋航线上几乎一半的集装箱船来自中国。
伴随着集装箱运输需求的增长，港口规模的不断扩大，集装箱码头的建模仿真研究有着广阔的应用空间。
本文主要的研究内容是常常被忽略的集装箱码头道路交通运输系统，该系统中的车辆围绕着集装箱码头的核心装卸任务行驶，有更明确的目的性，而不同于一般的交通系统。
因此，在对该系统进行仿真研究时，研究者选择了常用于物流领域的仿真软件Arena，而非专业的道路仿真软件，通过利用Arena 的流程模板和运输模板的功能对其进行仿真建模研究，丰富了对该系统研究的手段。
本文受到河北省自然科学基金项目“集装箱港口物流系统建模仿真与优化研究”(项目编号：F200900123)的资助。
论文以系统科学的理论为指导，以技术经济及管理、港口交通运输、计算机模拟仿真、物流系统等领域知识为基础，研究的内容可以分为三大部分：第一部分，相关理论及研究综述,即论文的第二章内容。
介绍了系统及复杂系统的概念及特性、离散事件仿真系统的基本概念，Arena仿真软件，主要内容是集装箱码头道路交通运输系统建模与仿真的研究综述。
第二部分，集装箱道路交通运输系统分析与建模，包括论文的第三章和第四章。
首先，为了更好的研究道路交通运输系统，首先分析了集装箱码头物流系统的特性。
然后，分析道路运输系统的特性、系统边界、主要实体特征和活动流程。
接着，介绍了集装箱道路交通运输系统建模的设计思想和结构，并介绍了该系统的主要作业流程和模型特征，最终确定仿真目标。
第三部分，以唐山港的某集装箱码头为例进行实证研究。
利用Arena构建该系统的仿真模型，根据规划方案和设计规范确定模型的参数，得出仿真结果，通过项目财务评估的方法来评价方案，为港口管理单位和企业制定建设方案和运营方案提供支持。
基于Arena 的仓储物流系统仿真优化研究
FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨基于Arena的仓储物流系统仿真优化研究唐丽 胡涵 徐海华上汽通用汽车有限公司 上海市 201201摘 要： 采用 Arena 仿真软件对某汽车制造企业的仓储物流系统进行仿真优化研究，以某试制车间为对象，根据企业规划方案对其仓储物流系统进行仿真建模，找出了仿真过程中出现的运作问题和瓶颈。
仿真结果表明，规划方案能够满足日常输入下的物流运作需求。
然而在高峰时期，很多物流资源利用率过高，经过优化，高峰时期的物流压力得到缓解，物流资源平均利用率得到降低，浪费得到减少。
关键词：汽车制造企业 仓储物流系统 仿真优化1 引言随着企业竞争的加剧和物流技术的发展，物流成为决定汽车制造企业生产效率的关键因素，物流的成本和效率开始受到企业越来越多的关注。
仓储物流系统作为整个物流系统的重要环节，直接影响着企业物流网运作的通畅性[1]。
因此，汽车制造企业越来越重视仓储物流系统的建设，尤其是建设前期对规划方案的评价和优化，以减少仓储物流系统建成后产生的浪费，提高企业物流与生产效率。
仓储物流系统是一个复杂的离散事件系统，受很多随机因素的影响，传统的解析法很难对其进行准确的分析[2]。
而系统仿真方法是一种非解析法，该方法通过实际调研获得的数据仿真建模，能够较为准确、直观地描述离散事件系统，并充分反映系统的动态性。
同时，系统仿真方法的模型更接近实际，方便对系统进行分析[3]。
目前仿真领域有很多仿真软件，Arena由于其善于解决随机问题、分析与记录功能强大、柔性化、简单化、可视性强的特点，被广泛应用于生产物流领域[4]。
本研究以某汽车制造企业为背景，运用Arena仿真软件对该企业试制车间的仓储物流系统设计进行仿真模拟，找到该车间仓储物流系统未来可能出现的运作问题和瓶颈，提出改进建议，指导车间仓储物流系统的实际建设。
2 研究背景2.1 仓库概况某汽车制造企业为更有效地研发产品，计划建立一个车间，该车间拥有两个仓库：外包仓库和车间内仓。
三维互动港口仿真软件项目实施技术方案(纯方案,40页)
目录四、实施方案 (2)4.1 总体实施计划 (2)4.2 运行环境及开发环境 (16)（三）服务承诺 (22)3.1 保证工程质量的技术力量及技术措施 (22)3.2 保证工期的施工组织方案及人力资源安排 (27)3.3 技术服务、技术培训、售后服务的内容和措施 (29)四、实施方案4.1 总体实施计划本三维互动港口仿真软件根据实际的集装箱码头典型工作岗位，经过合理的取舍，将必要的岗位和教学中重点要求的岗位做详细的模拟培训。
其中模拟的岗位有岸桥司机、场桥司机、集装箱卡车司机、正面吊司机、堆场指挥员、岸边指挥员、检查口班长、检查口文员、现场控制班长、中控室文员、中控室班长、总经理等岗位，不同角色可根据任务完成程度进行升级。
本仿真软件采用模块化，每个模块都有学习、考试、评价、角色升级等组成，当前一个模块考核合格后取得资质进入下一个模块。
否则考核不合格不能进入下一个模块。
一.软件界面要求界面有学校logo、软件名称等信息；界面以集装箱码头为背景。
学员用户打开本软件首先看到用户登录首页，可提供登录功能（输入用户名和密码），提供注册、修改密码和找回密码连接；进入软件后能够清晰看到软件的五大模块，并可进行选取进入选中模块。
二.本仿真软件应包含以下模块：（1）集装箱码头布局认识模块：码头整体布置、装卸机械结构介绍等。
本模块是可交互式的教学实践系统，学员可以通过该系统直观的了解集装箱码头的布整体局以及完成集装箱装卸作业常见机械设备的结构及工作原理。
学生通过键盘鼠标进行设备的3D整体展示，可炸开进行主要零部件的详细查看，也可组合装配来进行设备运行查看，所有展示镜头可以用3D视角进行360度及远缩放查看。
交互教学的港机设备包括：岸边集装箱桥式起重机，集装箱门式起重机，桥式抓斗卸船起重机，门座式起重机，低速牵引卡车，场内流动叉车，堆高机，正面吊等。
1．展示3D虚拟港口地图沙盘（以大连港集装箱码头为背景），包括码头、泊位、仓库、堆场、道路、建筑、起重机械、输送机械、装卸搬运机械、专用机械等，以3D鸟瞰的方式及近镜头漫游方式查看港区，以让学生了解现代化港口的布局及组成。
基于Arena仿真软件的渔港码头作业方式选择
基于Arena仿真软件的渔港码头作业方式选择桂劲松;温志超【摘要】中国渔港码头根据其作业方式,可分为综合作业码头和专业作业码头两种类型.但在不同年卸港量的情况下,选用哪种作业方式更为合理,目前尚无科学依据.应用仿真软件Arena建立模型,对两种不同的渔港码头作业方式进行模拟研究,年卸港量范围取1～20万t.模拟计算不同年卸港量分别采用两种作业方式时的合理码头岸线长度及码头单位综合费用,以年卸港量相同、综合费用最低的作业方式为最优作业方式.结果表明,渔港年卸港量＜4万t时,渔港码头宜采用综合作业方式;年卸港量≥4万t时,宜采用专业作业方式.由于仅从单位综合费用最低这一角度探讨渔港码头作业方式的选择问题,在工程应用中,应结合渔港实际情况灵活运用.【期刊名称】《渔业现代化》【年(卷),期】2015(042)006【总页数】5页(P61-65)【关键词】渔港;综合码头;专业码头;仿真模拟【作者】桂劲松;温志超【作者单位】大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁大连116023;大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】U651+4渔船进港后要依次进行卸鱼、物资补给、加冰、加油、加水等作业，然后出港。
渔港码头按照作业性质主要有卸鱼码头、供冰码头、物资码头等［1］，卸鱼码头主要为渔船卸鱼，供冰码头主要向渔船供应冰、油、水，物资码头主要向渔船供应生产生活物资。
渔港按其在渔业中占有的地位、来港作业船只和水产品年卸港量等情况分为四级:中心渔港、一级渔港、二级渔港和三级渔港［2］。
由于中国各地区渔港众多，规模偏小，发展不平衡，需要对渔港进行科学的布局规划，有效利用资源，才能使渔港发展更加有序，从而保证海洋渔业的持续稳定和可持续发展［3］。
其它国家或地区在进行渔港布局规划时，通常是采用将水域、陆域和鱼市场统一进行规划和设计，并且渔港生产设施和装备都较为现代化，渔港管理更为严谨，规章制度更为详细［4-7］。
基于三维虚拟港口物流平台的实现
基于三维虚拟港口物流平台的实现姚洁【摘要】随着计算机仿真技术的应用和离散事情仿真系统的完善,使用计算机模拟集装箱码头装卸货流程的研究得到了广泛应用;但集装箱码头物流系统的研究多以二维创建系统,无法直观观察过程;以福建港口为案例,在研究福建港口吞吐量的同时,以离散事情仿真系统为理论基础建立数据模型,并对集装箱码头装卸货工艺做了研究和分析;最后使用Flxesmi中的数据分析软件建立数据模型,开发了三维的集装箱码头装卸货流程.【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】4页(P51-54)【关键词】离散事情仿真系统;集装箱码头;装卸货工艺;Flxesmi【作者】姚洁【作者单位】福州外语外贸学院公共教育部,福州350000【正文语种】中文【中图分类】U603随着港口经济的发展，沿海港口货物吞吐量快速增长。
以福建省为例，全省沿海港口货物吞吐量截止于2013年已经完成4．55亿t，同比增长10．0%；集装箱吞吐量完成1 169．39万t，同比增长9．0%。
在港口吞吐量迅猛增加以及集装箱船舶的大型化的情况下，现有港口的吞吐能力已经达到极限，如何进一步合理利用现有资源来改善港口的吞吐能力已成为现今的热门课题。
现在Flexion的仿真软件平台上建立一个三维虚拟港口物流平台，对港口的生产能力、生产效率以及设施设备的利用率等技术参数进行相关预测从而对实际的工作有更好的指导意义。
目前，虚拟实现被主要应用于城市规划、建筑设计等领域。
武汉理工大学的张煌［1］提出了“虚拟集装箱码头”概念，指在VR环境中建立集装箱码头的数字化模型，并可实现动态布局；用三维动态图像显示码头建成后的布局及运行情况，并可通过人机交互方式对不同的设计方案进行测试、验证、修改和评价；对集装箱码头的生产能力、生产效率以及设施设备的利用率等技术参数进行相关预测。
仿真领域有多种仿真软件，如Witness、Em－Plnat等。
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本文利用可视化仿真软件 Arena 及基于其上开 发的 Arena 3Dplayer，建立了港口泊位作业系统的 仿真模型。该模型具有动画效果和交互功能，可实 时演示港口泊位作业系统的服务过程并可以与使 用者进行实时交互。
港口泊位作业系统的服务对象是集装箱船舶， 服务设备是港口的所有设施，其中最主要的是供船 舶停靠的泊位数量及其装卸设备。
Abstract: The paper presents a 3D Simulation model of berth operation system in a container terminal using the Arena 3DPlayer. The author analyzes and models the berth operation system with Rockwell Arena, and animates the model with 2D animation tools, then, the working flow of 3D Simulation is proposed based on Arena 3DPlayer, finally, the key technology of Arena 3D simulation is summarized.
（2）只导入 Arena 逻辑模块（没有 Arena 二 维动画）创建三维仿真动画。这种方法只是将 Arena 逻辑模块中的信息导入 Arena 3Dplayer 中，二维动 画信息没有导入，这时只有资源、路线、站点等信 息导入到 Arena 3Dplayer 中。
（3）直接在 Arena 3Dplayer 中创建三维仿真动 画。这种方法是在没有 Arena 逻辑模块的基础上进 行三维仿真动画的创建，但是并不是不需要 Arena 逻辑模块，只是先进行三维仿真动画，然后再进行 Arena 逻辑模块的设计，所以这种方法对设计者的 要求比较高，需要有清晰的设计思路。
当集装箱船舶到港后,首先需要为其安排泊位， 然后再配置相应的装卸设备资源以及堆场空间资 源，以便进行装卸作业。由于泊位空间是港口的一 种稀缺资源，因此，泊位配置问题是提高集装箱港 口效率的关键点之一。
所谓泊位配置问题，就是为到港的集装箱船舶 指定适当的位置，供其靠泊作业，以减少船舶的在 港时间，提高港口的运作效率。目前，集装箱港口 的泊位配置大多是计划人员根据以往经验来安排，
Arena 3DPlayer 是在 2003 年由美国 Rockwell Automation 公司和 System flow 公司合作开发的基 于 Arena 模型的三维动画仿真软件，它通过本身的 三维建模功能以及良好的交互性、方便的操作性， 为 Arena 二维仿真模型创建对应的三维仿真动画。
Arena 3DPlayer 三维动画仿真环境的应用界面 主要由三个部分组成：三维布局窗口、树形目录窗 口和仪表板窗口。其中三维布局窗口和仪表板窗口 的上方都列有功能快捷按钮。它自带一个标准模型 库，包括了 100 多种常用的机械、矿山、建筑等方 面的三维模型，方便了设计者的调用，而且设计者 可以对标准模型库中的模型进行编辑、修改和保 存。另外，设计者可以把一个模型剪切、拷贝、粘 贴到另一个模型中，这样就充分的增加了模型库中 模型的多样性以及通用性。用户在 Arena 3DPlayer 自带的三维建模环境下自行建立的模型都保存在 一个专门的用户模型库中，这样不但可以防止用户 模型库和标准模型库的混淆，方便设计人员之间的
（2）打开 Arena 3DPlayer，点击 File 菜单中的 Import Arena Layout，此时会自动载入 Arena 中港口 泊位的 doe 文件（如果此时 Arena 尚未运行，则系 统会自动运行并询问所要打开的 doe 文件，此时选 择需要的文件，并打开），在弹出的对话框中需要 对导入项目进行选择，通常选择 select all 然后确定。
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系统仿真技术
第3卷 第1期
表 1 港口泊位服务系统三维仿真动画设计说明表
构成元素
逻辑模块
静态实体
实体模型 运行路线 距离设计
队列 站点设计
设计方 法概要 Arena 模 块设计
Pro/E
模型库
Route Distance Queue Station
模型导 入途径
VRML 和模 型库
VRML 和模 型库
27 图 2 港口泊位作业系统逻辑模型设计流程图
图 1 港口泊位作业系统仿真模型业务流程图
该系统逻辑模型设计流程图如图 2 所示。
5 港口泊位作业系统的三维仿真模型
系统的三维仿真模型设计流程图如图 3 所示。 系统总体设计说明如表 1 所示，详细设计步骤 如下。
图 3 港口泊位服务系统三维仿真动画制作流程图
摘 要：本文在三维仿真软件 Arena 3DPlayer 平台上实现了港口泊位作业系统的三维动画仿真。首先分析了 港口泊位作业系统并利用 Arena 对该系统进行了二维仿真模拟，然后给出该系统在 Arena 3DPlayer 平台上三维仿 真动画的实现过程，最后总结了其中的关键技术。
关键词：港口泊位；Arena；Arena 3DPlayer；三维仿真
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系统仿真技术
第3卷 第1期
没有现成的模型和方法。因此，港口泊位作业仿真 系统的实现就成为当今许多企业的强烈需求。
3 Arena 及 Arena 3DPlayer
Arena 是美国 Rockwell Automation 公司研制开 发的新一代可视化通用交互集成仿真环境。基于 SIMAN/CIMEMA，很好地解决了计算机仿真环境 和可视化技术的有机集成，兼备高级仿真器的易用 性和专用仿真语言柔性的优点，并且还可以和用通 用过程语言（如 visual basic、c/c++等）编写的程序 连接运行。
（5）在 Arena 3DPlayer 中通过 Tools 菜单下的 Shape Manager 对文件的三维实体模型进行导入、 编辑、配置，实体包括集装箱船和集装箱。
首先利用外部三维建模工具软件，如 SolidWorks 或 Pro/E 等为实体建立三维模型，然后
导入到 Arena 的模型库中，并根据需要对实体的三 维模型即集装箱船进行编辑。对于实体模型集装箱 可直接在 Shape Manager 自带的三维建模环境下进 行修改编辑，最后存入模型库。
2007 年 1 月 第3卷 第1期
中图分类号：TP39
文献标识码：A
系统仿真技术 System Simulation Technology
Jan., 2007 Vol. 3, No.1
基于 Arena 的港口泊位三维仿真系统的实现
王永辉，胡青泥，舒宏
(大连理工大学机械工程学院，辽宁，116023)
Arena 提供了一整套完整的工具来从始至终地 支持仿真工程，包括输入数据的统计分析，观察如 何处理工作、与其他系统沟通的动画，帮助统计对 比仿真运行结果并做出决策的输出分析工具，为选 中的情节自动决定最优答案的优化能力等等。流程 图风格的建模方法论、分层建模、广泛的图形库、 完整的仿真支持等特点，都构成了其成为世界领先 的仿真工具的因素。
Arena 3DPlayer 为三维仿真动画的创建提供了 三种方法。
（1）通过导入 Arena 逻辑模块和 Arena 二维 动画创建三维仿真动画。这种方法主要是将逻辑模 块和二维动画全部在 Arena 中创建完成，并生成 playback 文件，然后将 Arena 逻辑模块的全部信息 都导入 Arena 3Dplayer 中，这样在三维仿真动画的 创建中就充分利用了二维动画的基础。
（3）保存导入 Arena 3Dplayer 中的文件，为了 混淆，保存路径与 playback 文件的保存路径相同， 文件名称也与 Arena 导出的 playback 文件名称一 致。
（4）在 Arena 3DPlayer 中点击 File 菜单中的 Open Playback And Layout,打开步骤 3 中保存的 Layout 文件（以 a3d 为扩展名），文件即可运行。 然后运行 Arena 二维动画生成的 playback 文件。
Keywords: berth; Arena; Arena 3DPlayer; 3D simulation
1 引言
2 港口泊位作业系统描述
港口泊位作业过程中存在着许多随机因素，运 用系统仿真的方法可以对泊位营运过程进行模拟， 通过对仿真输出结果的分析，决策得出在给定的岸 线长度条件下，规划合理的泊位数量，用以提高岸 线利用率，减少船舶等待时间。
Implementation of Berth 3D Animation Simulation System Based on Arena
WANG Yonghui, HU Qingni, SHU Hong
(School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning, 116023)
模型共享，而且方便了设计者对 Arena 3Dplayer 的 模型库进行管理。在材质方面，Arena 3Dplayer 支 持三维模型表面的纹理功能，使创建的三维模型更 加逼真。