基于计算思维的集装箱码头物流系统建模仿真与控制决策

本书从计算思维的角度重新审视了CTLS的计划调度，首先从计算的过程本质出发，将集装箱码头内的装卸作业看做是一种广义的"计算"，然后提出了利用计算机系统体系结构和操作系统任务调度和资源分配思想展开对CTLS建模的基础理论，给出了基于计算思维对CTLS进行建模仿真和决策优化的方法。在此理论框架下，面向码头的单个作业环节和协同作业的生产调度，引入了计算机科学与技术、控制科学与工程两个学科中多种经典控制决策框架和策略，进行了大量的计算实验，验证了所提理论的可行性、可信性与优越性。

《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论
1.1 集装箱运输
1.2 集装箱码头物流系统概述
1.3 研究现状
1.3.1 集装箱码头物流系统的建模与决策方法
1.3.2 集装箱码头物流系统的建模与决策对象
1.4 研究趋势与共性核心问题
1.5 本书研究的目的与意义
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究的实际价值与理论意义
第2章 计算思维框架下的集装箱码头物流系统
2.1 集装箱码头物流系统分析
2.1.1 集装箱码头物流系统的运作描述及其转化模型
2.1.2 港口集装箱流
2.2 集装箱码头物流系统与信息物理系统
2.3 集装箱码头集成服务系统
2.4 计算思维与集装箱码头计算物流
2.4.1 计算思维
2.4.2 计算物流
2.4.3 面向集装箱码头的计算物流
2.4.4 面向CTLS的广义计算思维
2.5 面向计算思维的CTLS抽象定义
2.5.1 CTLS的运作模式
2.5.2 面向CTLS的统一指令级体系结构
2.5.3 面向CTLS的通用计算指令集
2.6 本章小结
第3章 CTLS和计算机系统的体系结构与调度机制相似分析
3.1 引言
3.2 两系统总体视图比较
3.2.1 系统层次结构比较
3.2.2 顶层视图映射
3.2.3 CTLS和计算机系统的互连结构映射
3.3 系统组成与体系结构比较
3.3.1 整体结构比较
3.3.2 码头前沿与中央处理器
3.3.3 码头堆场和存储器
3.3.4 码头集装箱进出端口与外设
3.3.5 CTLS的体系结构分析
3.4 集装箱码头生产调度系统与计算机操作系统比较
3.4.1 基于排队网络理论的集装箱码头生产调度
3.4.2 码头前沿调度与处理机调度
3.4.3 堆场管理与内存管理
3.4.4 水平运输与总线调度
3.4.5 集装箱码头集疏运与输入输出设备管理
3.4.6 CTLS生产调度层次
3.5 差异性浅析
3.6 本章小结
第4章 基于哈佛体系结构和Agent计算的CTLS建模
4.1 引言
4.2 多Agent系统与CTLS
4.2.1 分布式人工智能与多Agent系统
4.2.2 基于Agent的计算及其应用研究
4.2.3 将智能Agent引入CTLs
4.2.4 基于Agent的建模与仿真方法
4.3 面向CTLS的Agent建模
4.3.1 CTLS中的Agent分类
4.3.2 核心Agent的功能分析
4.4 基于哈佛体系结构和Agent计算的整体建模思想
4.5 基于哈佛体系结构和Agent计算的CTLS的建模体系结构
4.5.1 CTLS与计算机系统的组成映射关系
4.5.2 基于哈佛体系结构和Agent计算的CTLS的建模体系结构
4.6 CTLS中各Agent间的交互和协作描述
4.6.1 Agent间的相关性
4.6.2 Agent间的通信方式
4.6.3 Agent间的通信交互定义
4.7 基于属性的有阻塞的混合流水车间的集装箱码头生产调度建模
4.7.1 基于属性的有阻塞的混合流水车间问题
4.7.2 中央处理器与集装箱码头前沿装卸
4.7.3 集装箱码头生产调度的基于属性的有阻塞的混合流水车间描述
4.7.4 基于属性的有阻塞的混合流水车间的双层集装箱码头生产调度模型
4.8 本章小结
第5章 集装箱码头操作系统的控制决策计算模型
5.1 引言
5.2 集装箱码头操作系统的计算逻辑视图
5.2.1 集装箱码头操作系统和计算机操作系统
5.2.2 集装箱码头操作系统的分层微内核体系结构
5.2.3 集装箱码头操作系统的客户／服务器计算模型
5.2.4 集装箱码头操作系统的执行模式
5.3 基于多Agent的集装箱码头操作系统计算模型
5.3.1 基于Agent的计算和集装箱码头操作系统
5.3.2 集装箱码头操作系统的多Agent系统计算模型
5.3.3 集装箱码头操作系统的通用控制结构
5.4 模型评估与仿真分析
5.4.1 仿真模型设计
5.4.2 应用实例背景
5.4.3 仿真验证实验
5.4.4 系统性能评估
5.4.5 负载均衡分析
5.5 本章小结
第6章 集装箱码头物流调度决策计算体系
6.1 引言
6.2 面向进程和线程的集装箱码头生产调度
6.2.1 集装箱码头物流服务的进程与线程定义
6.2.2 面向进程与线程的集装箱码头物流调度计算框架
6.2.3 集装箱码头生产调度体系结构
6.3 集装箱码头操作系统的通信交互模式
6.4 集装箱码头操作系统的消息和事件处理机制
6.5 本章小结
第7章 基于哈佛体系结构和Agent计算的CTLS前沿生产调度
7.1 引言
7.2 CTLS中资源分配的基本思想
7.3 动态泊位-岸桥调度模型
7.4 多泊位指派问题
7.4.1 基于计算机操作系统调度策略的泊位指派
7.4.2 基于群集智能的泊位指派
7.5 泊位-岸桥联合调度问题
7.6 码头前沿泊位-岸桥配置研究
7.6.1 计算机设计的量化原则
7.6.2 CTLS生产调度中的指导原则
7.6.3 仿真实例
7.7 本章小结
第8章 基于哈佛体系结构和Agent计算的集装箱码头核心设备调度
8.1 引言
8.2 水平运输集卡调度模型
8.3 集卡动态调度仿真研究
8.3.1 仿真场景
8.3.2 集卡动态调度机制
8.3.3 仿真结果
8.3.4 仿真分析
8.4 水平运输集卡调度的量化评估
8.5 基于仿真的优化——集卡调度
8.6 集装箱码头场桥调度模型与算法
8.6.1 场桥作业概述
8.6.2 场桥调度条件与基本原则
8.6.3 场桥调度与磁盘臂调度
8.6.4 数学模型
8.6.5 调度算法
8.7 仿真实验
8.7.1 仿真实例
8.7.2 仿真分析
8.7.3 场桥作业配置研究
8.8 综合仿真实例
8.8.1 仿真平台
8.8.2 仿真实例
8.8.3 实验结果及分析
8.9 本章小结
第9章 基于多处理器片上系统的集装箱码头作业体系
……
第10章 面向并行可重构计算的集装箱码头生产调度
第11章 集装箱码头通用决策框架及其典型调度算法
第12章 面向PID控制和仿真优化的集装箱码头作业调度
第13章 总结与展望
参考文献
近十年的主要科研工作
编后记