基于CAS的港口群演化机理及其优化研究

对港口群系统的演化规律和优化技术研究是港口腹地动态化、管理属地化和指导新一轮港口建设高潮的迫切要求。遵循"宏观与微观分析相结合、定性与定量分析相结合、理论与案例分析相结合"的总体思路，融合港口工程、复杂系统、运筹优化和管理科学等多学科领域，构建基于多智能体遗传算法的港口群系统双层优化模型，开发决策支持软件并进行案例分析。预期成果包括研究报告、学术论文和系统软件，可为指导我国港口群协调发展提供理论方法和分析工具，有助于港口产业的"又好又快"的目标实现。

港口作为国民经济运行体系中一个重要的基础设施，并不是一个孤立的个体。随着经济发展，特别是综合交通体系的发展，港口腹地的概念发生重要变化，对港口的研究就必须以港口群为研究对象。. 本研究在分析港口演化和相关理论的基础上，界定了港口群系统是由若干功能或部分功能可以被相互替代的个体港口系统组成的港口群体大系统，由点、线、面三种基本要素构成，具有整体性、层次性、开放性和动态性等特征；分析了港口群系统形成、发展的机制和推动港口群发展的驱动力；在相关假设的基础上总结出港口群系统演化的一般模式。. 研究论证了港口群系统是一类典型的复杂性系统，并且具有耗散结构的条件，在优化过程中将复杂港口群系统简化为由港口、腹地以及其它运输方式等若干类实体组成。提出港口群系统优化实际上是一个博弈问题，宜采用双层规划模型，上层解决港口群宏观规划问题，为决策者的方案设计，从规模、结构和布局的角度控制港口群的总体优化；下层为腹地使用者的港口选择，即交通分配问题，负责港口个体的规模优化，并探讨系统中各个主体(Agent)的结构及其竞合关系。考虑港口群系统的复杂性和双层规划模型作为NP问题的特点，研究采用多智能体遗传算法（Multi-Agent GA）对港口群系统优化的双层规划模型进行求解。. 基于上述理论分析，本研究采用Delphi软件平台和SQL.sever数据库实现二次开发，构建港口群系统优化仿真平台，并以江苏沿江港口群为案例，获得较为满意的效果。