3仿真模型搭建3.1　堆場仿真系統架構根據港口堆場作業特點和堆場系統功能，設計搭建港口堆場仿真系統架構。該架構主要包括UI界面、數據庫、系統實時仿真演示、ECS控制器、設備仿真、地圖信息、集裝箱等部分，主要用于實現數據交互、模型設計、任務調度管理、仿真測試、結果演示等功能。堆場仿真系統架構見圖2。

3.2　堆場仿真系統模型根據堆場仿真系統架構，以某港口自動化堆場作業的實際運行環境為基礎，分別搭建基于AnyLogic軟件和FlexTerm軟件的港口自動化堆場系統仿真模型。基于AnyLogic軟件搭建的港口堆場系統仿真模型見圖3，基于FlexTerm軟件搭建的港口堆場系統仿真模型見圖4。

在利用仿真軟件進行港口堆場作業仿真分析時，應先根據港口提供的基本作業參數、環境參數搭建港區堆場系統仿真模型，然后通過UI界面輸入場橋、岸橋和集卡等主要設備的運行控制參數，系統根據運行參數仿真模擬港口自動化堆場作業流程。在仿真流程中，仿真系統需要先建立數據連接，然后再驅動仿真系統運行。對于AnyLogic仿真模型，需要先通過碼頭操作系統（TOS）和設備控制系統（ECS）的交互過程創建本地數據庫，為數據庫操作模塊提供長期穩定的數據連接，由此來實現與本地數據庫或第三方系統數據庫的連接，驅動整個仿真系統的實時運行。對于FlexTerm仿真模型，只允許數據以Excel表格的形式接入仿真系統中，由外部數據來驅動仿真系統的運行。在仿真系統模型運行后，集裝箱堆場作業流程的仿真結果會通過2D或3D演示畫面實時顯示，并且能夠實時展示自動化裝卸過程的關鍵KPI，以可視化的形式協助港口企業對集裝箱堆場的規劃布局、設備管理、控制策略等進行優化。

4仿真結果分析利用港口自動化堆場相關數據，分別對基于AnyLogic軟件和FlexTerm軟件的堆場系統仿真模型的仿真結果進行對比分析。4.1　場橋利用率對比在集裝箱堆場作業中，場橋是提高堆場作業效率的關鍵因素。合理分析場橋利用率對提高堆場作業效率、減少船舶在港停泊時間尤為重要。根據港口提供的堆場作業參數和實際堆場作業的場橋利用情況，對堆場內場橋使用情況進行仿真對比分析。AnyLogic仿真模型的場橋利用率見表4，FlexTerm仿真模型的場橋利用率見表5，2種仿真模型的場橋利用率對比見表6。

經綜合分析發現，無論是單一場橋利用率還是平均場橋利用率，AnyLogic仿真模型的數據結果都普遍高于FlexTerm仿真模型的數據結果。通過分析堆場作業系統仿真流程發現，上述差異是由2種仿真模型的作業指令生成模式不同導致的。在相同的作業時段內，AnyLogic仿真模型的作業指令生成的作業數量要高于FlexTerm仿真模型的作業指令生成的作業數量，從而導致AnyLogic仿真模型的場橋利用率高于FlexTerm仿真模型的場橋利用率。根據港口提供的數據，全年該港口自動化堆場的場橋利用率在40%~60%。基于AnyLogic仿真模型和FlexTerm仿真模型仿真得到的平均場橋利用率分別為42.4%、35.7%。顯然，與FlexTerm仿真模型的仿真結果相比，AnyLogic仿真模型的仿真結果同實際作業數據的統計結果更接近。究其原因，這是由2款仿真模型的集裝箱裝卸作業指令的生成模式不同導致的。對堆場作業系統仿真流程分析發現：在AnyLogic仿真模型中，集裝箱裝卸作業指令是根據港口歷史數據，借助算法計算生成的，比較接近港口的實際作業數據；在FlexTerm仿真模型中，集裝箱裝卸作業指令是利用軟件自帶作業計劃模塊，通過配置船期、堆場計劃等參數自動生成的，與港口實際作業數據之間存在一定的差距。4.2　堆場使用情況對比為了合理規劃堆場空間資源，根據港口提供的船期、堆場計劃等參數，對港口堆場的使用情況進行仿真對比分析。AnyLogic仿真模型與FlexTerm仿真模型堆場通過能力對比見表7。由表7可知，在相同輸入條件下，AnyLogic仿真模型和FlexTerm仿真模型仿真模擬得到的堆場利用情況和堆場通過能力基本一致。但由于泊位船舶計劃較為寬松，船期密度小于實際船期數據，AnyLogic仿真模型和FlexTerm仿真模型的堆場通過箱量分別為632 300 TEU和632 863 TEU，均小于港口全年實際堆場通過箱量724 272 TEU。

通過仿真分析結果與實際作業數據的對比發現，仿真分析結果與港口實際運行數據差距較小，表明AnyLogic仿真模型和FlexTerm仿真模型都能準確可靠地模擬港口實際堆場作業情況，能夠滿足港口堆場仿真需求，并有助于提高港口堆場仿真的準確度和可信度。此外，通過分析堆場仿真作業流程還發現，通過調整堆場仿真系統的輸入條件能提升AnyLogic仿真模型和FlexTerm仿真模型的仿真效果，其中：通過調整輸入條件對應的關鍵參數來提升AnyLogic仿真模型的仿真效果；通過修改輸入條件中作業計劃模塊的船期、堆場計劃等相關配置來提升FlexTerm仿真模型的仿真效果。4.3　軟件功能對比回顧整個堆場仿真作業流程發現，2款軟件在功能應用方面存在一定差異。根據仿真作業流程和仿真分析結果，對2款軟件的功能進行對比分析，AnyLogic軟件與FlexTerm軟件的功能對比見表8。

在港口自動化堆場仿真領域，FlexTerm軟件的專業性更強。FlexTerm軟件作為港口碼頭仿真專用軟件，具備完整的港口碼頭仿真模型庫；AnyLogic軟件作為通用型仿真軟件，具備涵蓋多個應用領域的模型庫，但涉及港口碼頭的模型庫較為簡陋。FlexTerm軟件具備完善的集裝箱裝卸策略和港口碼頭專業數據統計分析功能；AnyLogic軟件只具備通用的數據統計分析功能，專業性相對較差。在港口自動化堆場仿真領域，AnyLogic軟件的可操作性更好。首先，AnyLogic軟件支持多方法建模，而FlexTerm軟件目前僅支持離散建模方法。其次，AnyLogic軟件支持多種數據驅動方式，且能與外部系統軟件進行交互，而FlexTerm軟件僅支持數據以Excel表格的形式導入，且無法對接外部軟件系統。最后，AnyLogic軟件的可開發性強，借助Java模塊可以設計開發特殊模型或編輯自定義模型庫文件，而FlexTerm軟件僅支持擴展開發港口裝卸和調度運輸等仿真模塊，無法進行模型開發設計，可操作性相對較差。