27、物流网络物理系统建模与仿真

物流网络物理系统建模与仿真

1. 问题提出

物流概念包含货物、运输货物的对象（如卡车、轮船、飞机、火车等）以及货物交付的地点（如终端消费者、中间仓库、装卸点、港口、铁路枢纽等）。我们将运输货物的对象称为ODG，货物交付的地点称为PGD。目前的物流管理系统从PGD获取货物状态信息，但无法反映各个PGD之间的情况。当ODG在运输途中遇到紧急情况（如船只遭遇风暴、卡车陷入交通堵塞）时，系统无法显示这些信息，也无法生成优化货物交付的控制措施。

为解决此问题，我们引入系统内的连接体系：
1. “ODG” - “PGD”通信；
2. “ODG” - “ODG”通信；
3. “PGD” - “PGD”通信；
4. “系统” - “PGD”通信；
5. “系统” - “ODG”通信。

考虑如下网络物理系统：
1. ODG从集中式云服务器接收从PGD1到PGD2的物流路线以及能耗最优的控制算法；
2. ODG开始移动，同时跟踪路线上的外部干扰（如使用雷达）；
3. 当无法按计划路线行驶时，ODG将相关信息发送到集中式云；
4. 云重新计算物流路线和能耗最优的控制算法；
5. ODG收到更新数据后，继续前往PGD2。

这种对外部环境变化的动态响应可最大程度减少货物延迟交付的问题。

2. 构建物流网络物理系统模型

2.1 网络物理系统元模型方法

使用网络物理系统元模型方法，通过复合椭圆表示网络物理系统类的实例，其中实心半椭圆表示物理组件，虚线半椭圆表示网络组件。“形成单个CPS”关系通过将半椭圆组合成完整椭圆来表示。