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在国际贸易发展新形式的推动下,人们对由资源、目标不确定性所引发的复杂动态外界环境对大型多环节港口-腹地物流系统的低成本、高效运行提出了更好的要求。本文针对港口-腹地物流系统运行效率低下,成本居高不下等现实问题进行了研究。利用以数字孪生技术为基础的信息架构,采用协同优化算法与联动控制机制解决了港口-腹地物流系统的实时信息无法及时获取、多个子系统无法协同决策进而系统达到整体最优与无法有效应对外界动态性干扰等研究问题。突破了基于静态决策与局部优化的传统系统优化手段始终无法满足港口-腹地物流系统在高频动态环境下实现全寿命周期内的优态运作。采用联动控制方法与插单算法解决了在动态性干扰情况下的港口-腹地运作困难问题。具体研究内容如下所示:(1)描述了在跨境电子商务背景下的港口-腹地物流运作过程,分析了外界具有动态性干扰下的目前港口-腹地物流系统运作的问题与难点。(2)针对目前港口-腹地物流系统存在的问题,设计了基于数字孪生的信息架构,提出了基于三级动态性的联动机制。(3)为了定性的解决港口-腹地物流存在的问题,设计了腹地的循环集货子系统的数学模型与港口-腹地物流的订单直运数学模型。为了达到整体最优化,用协同优化算法对上述两个数学模型的求解结果进行调节,为了应对外界的动态性设计了插单算法。(4)为验证上述优化方法的有效性,本文通过珠海市的某港口案例,用python3.7语言进行仿真求解,表明方法的可行性。通过分析优化前后效果对比、有无插单算法对比和联动效果对比进一步分析优化方法的可行性,并得出相应的管理学意义。木研究不但可以实现港口-腹地物流系统低成本、高效的在动态环境下的运作,也为物流管理人员提供了在动态环境下对多环节物流系统优化的思路。