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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳清泉
研究生(外文):Ching-Chuan Chen
論文名稱:整合專家系統與系統模擬應用於油駁船調配之研究---以高雄港為例
論文名稱(外文):Integrated applications of expert system and system simulation for oil-barge dispatching study - case of Kaohsiung Harbour
指導教授:張揚祺張揚祺引用關係
指導教授(外文):Yang-Chi Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中山大學
系所名稱:海洋環境及工程學系研究所
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:105
中文關鍵詞:油駁船調配專家系統系統模擬
外文關鍵詞:expert systemsystem simulationdispatchingoil-barge
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在複雜且動態的系統中,資源調度使用較一般靜態且定性的系統更為困難,數學分析模式在簡化若干條件後,或許能提出局部性的改進方案,但仍無法考量整體系統的特性,因此許多系統往往藉助有經驗的人類專家,執行系統內資源調度工作,並且行之有年,本研究所探討之高雄港油駁船調度即是屬於類似的系統,由於油駁作業的特殊需求,和允許未排入當日加油時程的船舶插隊等變異性,使得專家經驗在油駁船調度扮演著非常重要的角色。這樣的系統或許運行順利,也或許遭遇了若干困難,但是對系統管理者而言,他們無法評估在目前的資源調度機制下,系統運行的績效如何?或是如果改變專家既有的資源調度使用原則,會增加亦或是降低系統的運行效率?這些問題是類似系統所面臨的困境。
本研究嘗試發展一套「油駁船調派評估系統」,該系統以油駁船調配之整體評估為研究目標,使用專家系統及系統模擬為分析模式,透過訪談調派船隻之工程師,擷取油駁船調配之經驗法則,並將其轉換成專家系統的規則式知識庫,藉由知識庫的建立與模擬人類推論機制,進行油駁船指派模擬﹔為了評估指派效率,本研究也運用系統模擬技術,模擬油駁船作業流程,以量化不同的指派策略下油駁船服務品質,並將模擬結果以簡單易懂的動畫方式呈現給決策者。本文是以高雄港為研究案例,經過統計分析正確性與適宜性,結果證實專家系統與系統模擬模式是可忠實反應真實油駁作業;最後,該系統可依據不同情境,除可改善現況之油駁船運作外,並且對於未來亞太海運中心發展時,可提供不同地適當策略之方案建議。


The oil barge operation in Kaohsiung harbor is one of typical systems of resources allocation problems in a complex and dynamic environment. Such system is far more difficult to deal with than a static and deterministic system and often depends on experienced human experts for the oil barge assignment. One of the major dilemmas faced by the system is that decision makers do not know the managerial efficiency under the current dispatching mechanism. Besides, if the dispatching rules have been modified due to the resource variation in the future, how would the changes affect the system?
The current research is trying to develop an evaluation system for oil barge assignment. The objective of the system is to evaluate the overall performances of the oil barge operation in Kaohsiung harbor. Both expert system and system simulation techniques would be applied for such analysis. To acquire the current heuristic of oil barge assignment and then transfer it to a rule-based knowledge in an expert system, the interview with the engineer, who is responsible for making such decision, is the crucial step. With the knowledge base and the reasoning mechanism available, it is possible to imitate the current oil barge assignment. To further evaluate the performance of such assignment rule, the current research has developed the system simulation model of oil barge operation. This model is able to quantify the service quality under various assignment scenarios. The results of simulation can further be presented to the decision makers with easy-understanding animations. The case study would focus on Kaohsiung harbor’s oil barge operation. The integrity and suitability of the expert system and simulation model have been validated through extensive statistical analysis. At last, various scenario analysis based on such integrated models have been conducted to improve the current oil barge operation and to set the appropriate response plans confronted by the future development of Kaohsiung harbor as the Asia-Pacific transshipment center.


中文摘要I
英文摘要II
誌 謝III
目 錄IV
表 目 錄VII
圖 目 錄IX
第一章 緒論1
1.1研究動機與背景1
1.2研究目的3
1.3研究架構流程與研究步驟4
第二章 文獻回顧6
2.1專家系統相關文獻6
2.1.1專家系統6
2.1.2專家系統相關應用12
2.2系統模擬相關文獻15
2.2.1系統模擬法15
2.2.2 AweSim套裝軟體介紹17
2.2.3系統模擬相關應用21
2.3專家系統與系統模擬整合相關文獻23
第三章 油駁船運作現況與系統建構26
3.1中油儲運所整體運輸模擬流程26
3.2系統建構流程29
3.3前置資料隨機變數產生模組建構30
3.3.1每日油單數31
3.3.2每日插隊與取消油單數32
3.3.3油品種類33
3.3.4船舶進港、出港時間35
3.3.5船舶停靠碼頭39
3.3.6油品的需求量40
3.4專家系統指派建構42
3.5油駁系統模擬模式建構45
3.6系統模擬相關資料與分析51
3.6.1油駁船裝載量52
3.6.2油駁船船速52
3.6.3駁油速度52
3.6.4接、拆管時間53
3.6.5儲運所碼頭補油速度54
3.6.6分區碼頭與儲運所碼頭間隔距離55
3.6.7限制條件55
第四章 系統驗證與情境分析57
4.1前置資料驗證57
4.1.1前置隨機資料驗證57
4.1.2前置隨機資料整合驗證60
4.2專家系統驗證62
4.3系統模擬驗證63
4.4系統整合模式驗證65
4.5模擬現況結果分析67
4.5.1績效分析67
4.5.2作業時間分析68
4.5.3等待時間分析69
4.5.4總花費時間分析69
4.6情境分析70
4.6.1現況改善策略70
4.6.2亞太海運中心策略72
4.7動畫展示91
4.8 Exsys□執行結果展示92
第五章 結論與建議93
5.1研究結論93
5.2未來研究建議96
參考文獻98
附錄 105


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