实验目的
实验原理
实验内容及步骤

服务国家“一带一路”战略和中国(江苏)自由贸易试验区建设,加快推进新欧亚大陆桥东方起点的综合交通运输体系建设,亟需大批高学历的多式联运业务专业人才。集装箱海陆联运是多式联运业务中主要的运营方式,是港口物流运作过程中的重要环节,具有协同要求高、决策问题多、操作过程复杂的特点。港口作业是海陆联运的核心工作,也是物流管理专业课程教学与业务的重点问题。在实际教学过程中,一方面学生难以通过单纯的理论学习贯通海陆联运知识在具体业务中的应用另一方面现场实训教学安全问题突出,实验教学任务难以开展因此,借助虚拟仿真技术,开展集装箱海陆联运和港口作业虚拟仿真项目实验教学是实现实验教学目的和物流专业人才培养目标的有效途径。

通过本虚拟仿真实验项目的学习训练,以期达到以下实验目的:

1)强化学生从理论知识向实践运用的能力转化掌握和应用集装箱海陆联运转运方式选择、堆场货位安排、资源集成调度、搬运路线优化等理论和方法,解决集装箱海陆联运计划调度的若干实际问题,强化学生将专业理论知识学习转化为实践应用的能力;

2)具备从事集装箱多式联运业务工作的基本能力熟悉集装箱多式联运,尤其是海陆联运路径规划设计的原理,掌握集装箱海陆联运业务的主要内容和基本流程,具备从事集装箱多式联运业务工作的基本能力;

3)提高学生在多因素影响下的决策与组织协调能力。要求学生学会设计不同案例背景和任务数据下的集装箱海陆联运线路规划、港口作业计划方案优化,通过自主性训练、交互式操作和开放性决策,提高学生对于多因素影响、多目标考核的创新实践能力,以及针对复杂任务的组织指挥和统筹协调能力。


设计思路:本实验紧紧围绕集装箱多式联运和港口作业等核心理论以需求为导向,仿真模拟真实的现代港口集装箱多式联运环境,集合连云港港口真实的作业数据,组织学生通过实验平台完成集装箱多式联运的路径设计优化与港口作业计划方案设计的训练,以期通过学生对模拟环境下跨境多式联运综合物流方案的设计和港口转场作业的实际操作过程的全方位体验,结合具体人物角色设定完成多式联运运输方式及路线的规划设计与优化、港口转场作业路径的设计与优化与港口转场(翻箱)作业流程等具体问题,基于预设规则与仿真运行评价决策方案的合理性和可行性,实现学生深度感知并提升其在集装箱多式联运路径优化与港口转场(翻箱)作业方面的实际应用能力。

学生的知识认知和能力提升过程,集中体现在项目实训过程中对仿真运行结果的分析中。学生必须根据实际订单的运输时间、成本要求和港口转场(翻箱)作业的目标要求思考个人决策方案的科学性和合理性,通过仿真运行查找问题并调整设计方案,完成“准备—认知—决策—评估—认知深化—能力提升”的系列过程循环,达成实验目的,实现人才培养目标。

本实验系统包括一个主系统模块和一个子系统模块其中,主系统模块根据订单和给出的约束条件(时间、成本)和系统中给出的可选择站点(包括第一、第二、第三等多个中转站点)完成集装箱海铁联运的路径规划这一主线任务,核心是围绕集装箱多式联运(如海铁、海公联运等)方式及中欧(亚)班列的运行进行仿真模拟。通常情况下海铁联运离不开转场作业,故本实验系统根据主线任务设计了一条支线任务,即子系统模块——港口转场模拟实验,在子系统模块中设计了两个任务点,其一是港口转场设计,即根据港口堆场情况(集装箱堆场储存任务和堆场实际可用空间信息)选择合适的堆场完成堆场存储设计;其二是装卸船操作模拟,即完成从船到集卡、集卡到船的装车(卸船)和装船(卸车)的模拟操作任务。

路径的规划设计展开,学生通过网页端登录系统后,首先对系统给予的专业知识储备进行学习和回顾,其次正式进入实验项目的核心环节,学生通过系统随机发放的订单确定具体实训任务内容——即选择具体的订单并围绕该订单做多式联运的路径规划。子系统模块是主系统模块的延伸和重要组成部分,实验设计结合现实中港口物流业务中频繁的车船到港装卸作业、转场作业、翻箱作业等具体业务,要求学生在圆满完成多式联运任务路径规划主线任务的同时,完成集装箱港口中转中常见的转场/翻箱作业等具体任务。

在具体的实训过程中,学生的各项具体操作与输入数据、决策方案等均将通过仿真运行的数据传输转入系统评价模块,系统将基于时间成本和经济成本两个指标,对学生的实训操作内容做出逐项具体评分和汇总评价,并在学生提交后生成实训评价报告。

集装箱多式联运方式及路径规划与港口转场作业方案设计是进行实验结果评估与问题分析的指导和依据。其目标是将海运与铁路运输密切联系起来,最大度地实现集装箱在港口中转、换装、转场过程中的无缝衔接,使其低成本的、高效率完成运输任务。

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为了完成以上的实验目的,本虚拟仿真实验项目设计集装箱多式联运(尤其是海铁联运)路径的规划设计和集装箱港口转场作业计划与操作两部分实验内容,包含十个交互性实验步骤,具体实验内容和步骤如下:

1.实验具体内容

实验一:多式联运方案的规划设计

学生通过对学生端的主要功能模块操作、多式联运路线设计及规划参数设置、订单驱动下完成该订单运输全程的多式联运路线规划与方案设计,并完成订单运输任务。

实验二:转场作业路线设计规划设计

学生通过对学生端的主要功能模块操作、集装箱港口转场作业的堆场选择、路线设计等,选择合适的堆场并完成具体转场任务

2.交互性步骤及说明

完成软件的打开与账号登录,进入试验场景,点击“开始实验”,进入实验界面,启动并进入实验状态;合理用时1min以内;考核学生能否根据实验操作指南独立登录并进入实验界面,正式开启实验。

步骤1:实验背景学习、认知与体会

打开菜单,点击实验知识储备,再点击实验背景,学习实验背景知识。通过对实验背景知识的学习了解,要求学生理解并体会该实验设计的目的和经济背景,认识多式联运运输方式对于一个国家或地区经济对外交流与合作的重要性尤其是“一带一路”战略在当前国内经济改革进入深水期、世界经济呈复苏乏力态势、国际政治经济新秩序正在形成的关键时期的战略意义。本步骤合理用时4min;不仅仅考核学生对实验背景知识点的学习,更重要的是通过对该知识点的学习认知并体会一带一路倡议和多式联运之间内在联系及其对国际多式联运业务发展重要性;学生能够深刻理解并体会实验设计背景得满分4分,学习实验背景知识内容得0分。

步骤2:多式联运全流程角色认知学习

打开菜单,点击“实验知识储备”,点击“多式联运全流程角色简介”了解多式联运全流程中各角色5定位职责以及接触到的相关单据。本步骤合理用时5min要求学生通过学习熟练掌握多式联运全流程中的发货人、港口企业、货运代理人和收货人(图6的具体职责、工作内容以及可能在业务处理中涉及到的相关合同、单证做全面的熟悉了解,综合媒体中心以系统形式及时发布各相关信息,供学生在实验过程中及时查询与自己订单相关的信息学生全部学习了解各角色主体的定位、职责及相关内容得满分4分,不学习多式联运全流程中的不同角色主体及其相关责任等知识点得0分

步骤3:选取订单

打开菜单点击“联运方案设计查看系统给出的订单信息(图7),根据自己的知识储备和偏好确定并选择合适的订单,根据订单给出的约束条件和要求,进入多式联运路线规划设计模块。此时,首先在右上角选择订单,点击下拉查看并选择想要接取的订单,查看订单内容,确定接收该订单任务。本步骤合理用时4min学生通过对系统全部订单内容和要求的熟悉与了解,选择并确定订单任务,能够熟悉个订单内容并熟练操作确定订单得满分4分,较熟悉每个系统订单内容并正确操作选取订单2分,查看并了解系统全部订单内容仅直接选取订单1不选择订单得0分

步骤4路径规划--查看可选择第一站点信息

点击菜单点击订单确定接取后,开始进行该订单的多式联运物流路线设计本步骤合理用时4min以合同4为例,在系统中点击出发城市的下一站选择城市,弹出对应城市关于运输时间、运输成本等信息(图8)学生综合查阅系统信息后确定第一站点(城市),如本合同的厦门站,并点击确定得5分,不选择的0分,其他操作情况系统将根据学生的具体操作给出对应分值。

步骤5路径规划--确定第一站点

点击菜单学生在查看各可选择的第一站点信息后,结合订单的时间和成本运输条件,以及各站点的运输时间、滞留时间、运输成本、仓储成本、转运成本等信息确定可行的第一站点(本例中选择厦门为第一站点),确定后系统将出发地和第一站点相连接(如图9),本步骤合理用时8min确定选择后得15分,不选择得0分,其他操作情况系统将根据学生的具体操作给出对应分值。

步骤6路径规划--确定第二站点

点击菜单在确定第一站点后,系统自动给出可选择的第二站点信息,同样先执行第一步操作,查看各站点(城市或港口)的相关信息,在第一站点的计算基础之上,考虑总成本、总时间的约束和各第二站点的时间和成本信息,确定第二站点并由系统连线确定联运的路径(如图10),本步骤合理用时8min确定选择后得15分,不选择得0分,其他操作情况系统将根据学生的具体操作给出对应分值。

步骤7路径规划--完成运单任务

点击菜单在全部完成一次路径规划后点击“开始发货”并确认系统开始发货(如图11),同时系统提示定单未全部完成,学生根据剩余集装箱数量重复路径规划的站点选择和发货操作步骤,直至订单全部完成为止(图12),本步骤合理用时15min。确定开始发货得35分,不选择得0分,其他操作情况系统将根据学生的具体操作给出对应分值。

步骤8:港口转场模拟查看堆场信息

点击菜单港口转场模拟模块,打开“港口作业设计”,点击后弹出堆场选择界面,点击对应堆场,可以对该堆场的信息进行查看,结合给定条件进行堆场选择,选择后系统判断是否可行并在评分系统中给出操作得分。本步骤合理用时5min;如果学生对堆场全部信息做全面学习,能够为后续的转场选择合适的目标堆场得满分5分,未完成本操作0分。

步骤9 港口转场设计装船操作模拟

点击菜单港口转场模拟模块,打开“装卸船操作模拟”进入港口装卸桥模拟场景,完成从集卡抓取集装箱装船的模拟业务操作图14,主要通过左下方操作面板将集装箱抓取后放置到指定的位置即可完成操作任务。本步骤合理用时5min;学生能够熟练准确的抓取集装箱并精准地将集装箱放置在指定位置,得5分,未完成本操作0

步骤10 港口转场设计卸船操作模拟

点击菜单港口转场模拟模块打开“装卸船操作模拟”进入港口装卸桥模拟场景,完成集装箱从货轮上抓取并移动,完成集装箱装车(装到集卡的模拟业务操作图14的逆操作,主要通过左下方操作面板将集装箱从货船上抓取并放到集卡上完成装车操作任务。本步骤合理用时5min;如果学生能够熟练准确的抓取集装箱并精准地将集装箱装车,得5未完成本操作0

实验结束后,对试验过程进行检查,检查无误后点击生成本次实验的实验报告本步骤合理用时30s。


预习资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息类型 操作
         

操作资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息编号 资源信息类型 费用 收费有效期
1 操作 “一带一路”集装箱海陆联运虚拟仿真实验 外部链接 0.00 0

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