本设计是借助WebGL工具实现集装箱港口调度功能的仿真软件系统。

随着科技时代信息化产业的不断发展，越来越多的产业选择将信息技术运用到自己的领域，其中不乏对三维动态展示技术的应用。WebGL(Web Graphics Library)作为一种3D绘图协议，把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，使开发人员仅借助系统显卡在浏览器里就可以设计并展示3D场景和模型，还能创建复杂的导航和数据视觉化。WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，给三维动态展示技术在网页的应用带来了极大地方便。然而，直接使用WebGL原生的API写3D程序十分困难，人们开发出了大量的WebGL开源框架，three.js就是其中优秀的一个。作为运行在浏览器中的 3D 引擎，它能创建各种三维场景，包括渲染、场景的管理、摄像机、光源、纹理和材质。本课题即采用three.js框架，实现港口集装箱调度的仿真过程。

集装箱调度是指以集装箱这种大型容器为载体，将货物集合组装成集装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好地实现货物“门到门”运输的一种新型、高效率和高效益的运输方式。其中，调度的优化算法设计成为提高集装箱运输调度过程中提高效益的关键一步。

随着国内经济贸易的不断发展，港口集装箱的吞吐量上升速度极快, 这使得人们对集装箱装卸系统的功能水平提出了越来越高的要求。目前，国内港口集装箱集疏运业务包括集港作业、疏港作业、码头陆路作业、箱站杂作业等业务模式。在调度过程中存在着许多问题，例如依赖人工调度程度高、作业信息流转不畅通、作业规则复杂、作业环节多等，使得国内港口集装箱调度系统的工作效率十分低下。

相比较国外的情况可以发现，集装箱调度系统的效率与先进化水平却比国内高得多。尽管设备存在差异，但国外的系统优势主要在信息化和自动化程度上。集卡调度是集装箱港口智能化调度的核心问题，其运作效率将直接影响堆场码放的效率，进而影响到港口整体作业的运作效率。较早研究港内集卡调派问题的是Chen．Y，Leong．Y．T．Etal等人，他们首次提出用贪婪算法（GreedyAlgorithms）对船舶装卸船过程中的集卡调派问题进行研究。随着集装箱调度系统的发展，国内外学者提出了许多新的调度优化方案。

通过借助信息工具以简化算法的实现及增强算法的应用理解，此次课题，直观地展现了集装箱调度优化算法的调度过程。借助WebGL平台，使情景更加真实，原理展示更加直观，优化算法更加便捷，很好地将信息技术运用到了生活中的其他领域。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容和目标

研究的基本内容。本课题采用three.js框架，对集装箱港口中的“铁水联运”过程进行调度仿真。调度内容包括：集装箱从火车上下载的过程，集装箱从火车水平转运到堆场的过程，集装箱从堆场水平转运到码头前沿的过程，集装箱装载到船上的过程。要求设计2D/3D交互式界面，完成集装箱从铁路到水路的调度过程。

研究目标。计划完成集装箱调度中“铁水联运”过程的3D动态仿真，尝试选用更优化的调度方案提高集装箱的调度效率，完成资料整理和论文编写。

2.2 拟采用的技术方案