1、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
2、仿真软件的应用过程与仿真效果分析.英译摘要Simulation of logistics in China is gradually showing its important role. Chinas logistics capacity development and research applications also unsatisfactory, logistics or logistics business logistics in the face of new investment projects or technical transformation of existing
3、 systems, because lack of accurate data and the necessary wealth of information on the logistics simulation system decision support, enterprise logistics project construction causes of blindness and Zijinliushi inputs. Logistics Simulation Jie Zhu Jisuan Ji Ji Shu Jin Xing real Mofang the logistics
4、system, the simulation Dedaogezhong dynamic activities and moment to follow the course record, which proves the effectiveness of the logistics construction projects, rationality and optimization of results, so the logistics simulation has its significance. This article focuses on the functions of lo
5、gistics simulation, several common performance characteristics of logistics simulation software, combined with Flexsim and RaLC (Le dragon) a typical simulation of two domestic and foreign software, simulation software applications for the logistics process analysis and simulation results.引言进入新世纪，由于
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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。Btt 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
11、 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。JosephGMaero 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
12、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
13、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 Ag
14、eni 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
15、 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
16、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
17、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
18、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技术对规划和设计方案进行比选和优化，实现的基本功能包括：（1）可以用三维虚拟物流中心模型来模拟未来实际物流中心的情况；（2）使用虚拟中心仿真器可以对物流中心的建设进行
19、较精确的投入产出分析；（3）在参观客户现场及参阅仓库图纸等的基础上，可以在计算机上构筑模拟仓库，并模拟各种库中作业；（4）可以模拟生产型物流的现场作业，并提供物流作业效率的评价结果； （5）可以在计算机上虚拟物流传输和运输业务，模拟配车计划及相关配送业务；（6）可以灵活地变更物流作业顺序，进行物流作业过程重组分析，优化方案比较等。近年来，集成化的物流规划设计仿真技术在美日等发达国家发展很快，并在应用中取得了很好的效果。如美国的第三方物流公司 Catepillar 开发的 CLS 物流规划设计仿真软件，能够通过计算机仿真模型来评价不同的仓储、库存、客户服务和仓库管理策略对成本的影响。日本在集成化
20、物流规划设计仿真技术的研发方面处在世界领先地位，其最具代表性的成果是以前从事人工智能技术研究的 AIS 研究所研发的 RalC 系列三维物流规划设计仿真软件。RalC 的适用范围十分广泛，在日本，包括冷冻食品仓储、通信产品销售配送、制药和化工行业的企业物流等都有 RalC 的应用，并且产生了相应的效益。在我国，集成化物流规划设计仿真技术的研发目前还处在起步阶段，从 2001 年开始，山东大学和同济大学开始了相关领域的预研工作，但目前还未见到研发出的实际产品。(四）作为大学生，我对物流仿真技术的认识.物流仿真是针对物流系统进行系统建模，并在电子计算机上编制相应应用程序，模拟实际物流系统运行状况，
21、并统计和分析模拟结果，用以指导实际物流系统的规划设计与运作管理。物流仿真使用的建模方法有排队理论，Petri 网，线性规划等。它具有以下的特点：表现在上管实际物流系统是否存在，均可通过建立系统研究模型，将实物数据输入仿真系统，通过数据运算和图形模拟，产生贴近实际物流系统的信息输出。仿真试验具有良好的可控性、无破坏性和可重夊性。仿真过程经济安全，上受气象条件和场地环境的限制。仿真的实时性，使实时系统的仿真应用成为可能，为仿真应用奠定了良好的基础。物流仿真软件的仿真过程，即是建立物流系统模型并通过模型在计算机上的运行来对模型进行检测和休整，使模型上断趋于完善的过程。目前物流仿真软件主要应用于企业内
22、部生产物流仿真，企业仓储、运输和配送流程仿真，物流咨询仿真以及高校物流专业仿真研究学习等。 随着物流的发展，物流系统已经变得越来越夊杂，内部的关联性也随之变得越来越强。仿真就成了企业检测其物流系统及决策是否有效或高效的一个重要途径；此外， 企业设计一个新的物流系统，或对已有的系统添加新技术、新装备，进行原有系统改造，都需要物流仿真技术和仿真软件的应用。在中国，物流仿真技术还是个比较新的概念，大多数企业对物流仿真技术应用状况及其意义了解并上多。物流仿真就很很强的目标性。服务目标：物流系统是“桥梁、纽带“作用的流通系统的一部分，它具体地联结着生产与再生产、生产与消费，因此要求有很强的服务性。物流系
23、统采取送货、配送等形式，就是其服务性的体现。在技术方面，近年来出现的“准时供货方式“、“柔性供货方式“等，也是其服务性的表现。 快速、及时目标：及时性不但是服务性的延伸，也是流通对物流提出的要求。快速、及时既是一个传统目标，更是一个现代目标。其原因是随社会大生产发展，这一要求更加强烈了。在物流领域采取的诸如直达物流、联合一贯运输、高速公路、时间表系统等管理和技术，就是这一目标的体现。节约目标：节约是经济领域的重要规律，在物流领域中除流通时间的节约外，由于流通过程消耗大而又基本上不增加或提高商品使用价值，所以领先节约来降低投入，是提高相对产出的重要手段。规模化目标：以物流规模做为物流系统的目标，
24、是以此来追求“规模效益“。生产领域的规模生产是早已为社会所承认的。由于物流系统比生产系统的稳定性差，因而难于形成标准的规模化格式。在物流领域以分散或集中等不同方式建立物流系统，研究物流集约化的程度，就是规模优化这一目标的体现。库存调节目标：是服务性的延伸，也是宏观调控的要求，当然，也涉及到物流系统本身的效益。在物流领域中正确确定库存方式、库存数量、库存结构、库存分布就是这一目标的体现。物流系统的功能要素：指的是物流系统所具有的基本能力，这些基本能力有效地组合、联结在一起，便成了物流的总功能，便能合理、有效地实现物流系统的总目的。物流系统的功能要素一般认为运输、储存保管、包装；装卸搬运、流通加工
25、、配送、物流信息等。 物流系统的支撑要素：以系统的建立需要有许多支撑手段，尤其是处于复杂的社会经济系统中，要确定物流系统的地位，要协调与其它系统关系，这些要素必不可少。主要包括：体制、制度；法律、规章；行政、命令和标准化系统。物流系统的物资基础要素：物流系统的建立和运行，需要有大量技术装备手段，这些手段的有机联系对物流系统的运行有决定意义。这些要素对实现物流和某一方面的功能也是必不可少的。要素主要有：物流设施；物流装备；物流工具；信息技术及网络；组织及管理。参考文献： 1彭扬,伍蓓.物流系统优化与仿真M.北京:中国物资出版社,2007.2朱卫锋,费奇.敏捷后勤仿真设计与实现J.计算机仿真,20
26、03,(6).3朱华炳,吕冬梅.基于 Witness 的生产物流系统仿真与优化J.建模与仿真,2006,(3).4彭晨,岳东.基于 Petri 网的流程供应链过程建模分析J.计算机工程与应用,2003,(10).5詹跃东,骆瑛.基于 Petri 网的物流自动化系统建模与仿真研究J.系统仿真学报,2001,(4).6张颖利,邵明习.企业生产物流的建模与仿真J.物流技术,2005,(12).7郭士正,卢震.二级供应链建模及仿真研究J.集美大学学报(自然科学版),2004,(4).8翁贻方,张增辉,廉小亲,等. 基于 AutoMod 的物流系统建模、仿真与优化J.微计算机信息,2007,(8).9蔡洌,李世其.基于活动网络的生产系统仿真集成模型研究,2005,(12).10中国物流产品网,2007,(4-23)网址(http:/ 2006,(6-8).网址(http:/ 职称论文 ,2009,(11-27).网址(http:/ 交通一班 陈龙伟 范宗鹏 孙诗尧学号 19 号 23 号 9 号2010 年 6 月 22 号
