低碳型港口陆域布局与生产调度系统的协同优化研究

随着"气候压力"日趋加大，发展低碳经济已经成为国际社会各界的共识。港口作为能耗大户，其系统内存在着较大的节能减排空间。但现有的港口规划设计和运营理论均以经济效益最大化为目标，港口环境保护方面的研究局限于环境影响评价范围，未形成以建设低碳型港口为目标的相关理论体系。本课题基于生命周期理论，综合分析研究港口生产设施的能源消耗与运营成本特性，优化港口用能结构；以港口运营的低碳、低成本为目标，基于协同学思想，运用随机优化理论、近似动态规划理论及系统仿真技术等科学方法，实现港口陆域布局和生产调度系统及其子系统间的协同优化，构建低碳型港口规划设计和运营理论体系；以实际港口为对象，检验该理论体系的有效性及实用性；为建设低碳型港口提供科学的理论依据。

在发展“低碳经济”的趋势下，建设以高效、绿色、低碳为特征的低碳型港口已成为港口未来发展方向。本课题研究低碳型港口的陆域布局与生产调度系统的协同优化问题，构建低碳型港口建设的规划设计和运营理论体系。课题基本完成预期研究内容，成果主要包括确定了港口集装箱装卸作业碳排放计算方法，构建了集装箱港口低碳指标评价体系，基于生命周期理论优化了港口用能结构，基于生产预测随机优化了集装箱堆场容量，最后协同优化了港口陆域布局与调度系统。此外，增加了低碳型集装箱海运网络优化和港口水域和陆域通过能力的研究，从规划层面降低港口建设的碳排放。课题研究成果能够为低碳型港口建设提供科学的理论依据。