随着上海国际航运中心的建设,传统港口的功能得到了前所未有的拓展,从常规的装卸、转运业务向涵盖加工、包装、仓储和税务、自贸信息服务等高附加值综合物流服务方向延伸。同时,集装箱的水陆联运也蓬勃发展,形成现代物流的典型模式,上海港的集装箱运输中约80%是由集装箱卡车完成,这给陆路交通带来巨大压力,如何准确及时地提供有效的物流信息服务成为促进上海国际航运中心建设的一个关键问题。本文阐述了如何在CPS体系结构下构建一个城市物流运控系统来提高集装箱卡车的运输效率、提高上海港口吞吐量的方法。在系统设计中提出了采用蚁群算法,优化路径选择的方法；提出了采用博弈论算法,优化战略联盟资源配置,以提高港口的吞吐量,强化整体竞争优势。在系统实施中对粒子群算法进行改进,首次采用“多元权值”的方法优化箱载货物配置,实现运能的最优化。本文的主要创新和贡献如下：1.针对城市航运集装箱水陆联运中集装箱卡车的调运问题,提出基于CPS (Cyber Physical System信息-物理融合系统)的城市物流运控系统的设计框架,将物联网技术中的短距无线通信协议贯穿于设备层的互联设计；以RFID技术实现各类数据的汇聚流转；基于云平台实现数据的存储和处理；基于.NET平台进行软件开发,实现数据分析、数据溯源和查询决策,构成应用层的主要业务模式。运用CPS概念和技术智能化调度管理集装箱卡车,从而有效提升上海港的全局物流效率。2.在城市物流运控系统的设计中,提出一种基于蚁群算法的城市物流最短路径计算方法。通过基于CPS的城市物流模型,具体分析了蚁群算法投入到城市物流模型中的使用效果。通过比较不同算法决策下的运送距离差异,得出蚁群算法在计算物流运输路径方面优于其他算法的结论。同时,本文在城市物流运控系统中引入粒子群算法解决运能问题,采用“多元权值”的方法实现运能的最优化。3.采用博弈论对“战略联盟”利益集合体效能方略进行分析。通过博弈论中的利益分配和策略调整,对战略联盟中收益的影响因素和公正分配原则进行了研究。该分析方法的结论在一定程度上反映了战略联盟对收益最大化发挥的重要作用,同时利用Stackelberg博弈分析揭示了用户需求量和价格因素之间的制约关系,为构建战略联盟、全局优化城市物流运控系统提供了中肯的策略支持。本文研究的基于CPS的城市物流运控系统顺应新兴产业发展的态势和主流方向,对提升城市物流运控系统的全局效益有应用价值,对产业结构整合具有一定的借鉴作用,对上海国际航运中心的建设和相关区域经济、社会的发展也有积极意义。