膠州鐵路物流中心建設(shè)方案優(yōu)化研究

何西健

HE Xijian

（中國中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司 北方公司，山東 濟南 250012)

(Beifang Company， China Railway Eryuan Engineering Group Co.， Ltd.， Jinan 250012， Shandong， China)

1 膠州鐵路物流中心現(xiàn)狀及運量需求預(yù)測

1.1 現(xiàn)狀分析

隨著國家“公轉(zhuǎn)鐵”政策的實施，各種交通方式的分工逐步進行調(diào)整，鐵路主要依托車站打造鐵路物流中心的“運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整”。膠州鐵路物流中心是首批規(guī)劃建設(shè)的全國鐵路二級鐵路物流中心之一，對優(yōu)化鐵路、公路通道分工，減小公路運輸壓力，降低綜合物流成本具有促進作用[1-3]。膠州鐵路物流中心位于山東省青島市這一全國性鐵路物流節(jié)點城市，依托既有青島集裝箱中心站建設(shè)，與青島市膠州市區(qū)、城陽區(qū)、黃島區(qū)緊密相鄰，距離青島新建機場15 km，距離黃島港40 km，交通條件便利，區(qū)位優(yōu)勢明顯，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

膠州鐵路物流中心為全國鐵路集裝箱節(jié)點站、多式聯(lián)運和跨境電商交易市場相結(jié)合的綜合商貿(mào)物流園，主要服務(wù)于膠州市和青島市西海岸開發(fā)區(qū)。膠州鐵路物流中心與相鄰的黃島鐵路物流中心、婁山智能家電物流中心、董家口鐵路物流中心、即墨鐵路物流中心4 座物流中心分工明確，服務(wù)對象重疊少，通過交通網(wǎng)絡(luò)，開展各自優(yōu)勢業(yè)務(wù)，可以達到協(xié)作共贏的效果。因此，膠州鐵路物流中心將周邊30 ～ 50 km的輻射范圍設(shè)定為核心層，對核心層內(nèi)的重點目標(biāo)客戶進行調(diào)查。通過與重點客戶簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議、現(xiàn)場走訪調(diào)查等方式落實重點企業(yè)現(xiàn)狀運輸需求。2018 年膠州鐵路物流中心重點服務(wù)客戶現(xiàn)狀運量如表1 所示[4]。

表1 2018 年膠州鐵路物流中心重點服務(wù)客戶現(xiàn)狀運量表萬tTab.1 Current traffic volume of key customers of Jiaozhou Railway Logistics Center in 2018

在膠州鐵路物流中心內(nèi)，發(fā)送貨物通過營銷攬收貨源，受理貨物信息，根據(jù)客戶需求提供上門取貨服務(wù)；貨物入園后，經(jīng)過稱重、驗貨等手續(xù)后，根據(jù)貨物類別送至相應(yīng)的功能區(qū)保管存放。根據(jù)發(fā)放方向和列車計劃，進行制票、辦理承運手續(xù)，然后進行裝車，裝車后再次清點并檢查貨物車內(nèi)的穩(wěn)定性，避免運輸過程中的破損，檢查合格后遞送票據(jù)完成發(fā)送。膠州鐵路物流中心貨物發(fā)送作業(yè)流程圖如圖1 所示。

圖1 膠州鐵路物流中心貨物發(fā)送作業(yè)流程圖Fig.1 Operation flow of departing goods in Jiaozhou Railway Logistics Center

到達的貨物根據(jù)列車計劃和到達預(yù)報情況，結(jié)合貨物品類準(zhǔn)備相應(yīng)的貨位，接收到達列車及票據(jù)后安排相應(yīng)作業(yè)班組，卸車前核對票據(jù)與列車相關(guān)信息，進行卸前檢查，檢查核對無誤后，重車進行對貨位卸車。根據(jù)貨物品類送至相應(yīng)的功能區(qū)保管，結(jié)合客戶需求提供送上門送貨服務(wù)并交付貨物，完成到達貨物的全部作業(yè)。膠州鐵路物流中心貨物發(fā)到達作業(yè)流程圖如圖2 所示。

1.2 運量需求預(yù)測

青島市全社會人均物流量水平較高，多樣化的物流需求量較大；膠州鐵路物流中心建成后，能夠通過完善的鐵路、公路網(wǎng)，對周邊腹地經(jīng)濟產(chǎn)生輻射作用。物流服務(wù)功能在促進本地區(qū)物流業(yè)發(fā)展的同時，還將有效外延至中圈層和外圈層。結(jié)合現(xiàn)狀運量調(diào)查，收集重點服務(wù)客戶提供的2009—2018 年企業(yè)到達和發(fā)送總運量，分析得出重點服務(wù)企業(yè)近年來的運量增長率；根據(jù)青島市統(tǒng)計局公布的《2019 青島統(tǒng)計年鑒》，可以得到2009—2018 年青島市國民生產(chǎn)總值增長率；采用龔伯茲曲線[5]對國民生產(chǎn)總值的增長率進行延伸預(yù)測，在此基礎(chǔ)上，采用專家意見法對國民生產(chǎn)總值的增長率預(yù)測結(jié)果進行修正。根據(jù)修正后的自變量預(yù)測值，采用彈性系數(shù)法對近、遠期到達運量和發(fā)送運量進行預(yù)測[6]。膠州鐵路物流中心貨物到達和發(fā)送運量預(yù)測如表2 所示。

根據(jù)運量需求分析可知，膠州鐵路物流中心運輸品類主要集中在成件包裝貨物、集裝箱貨物、笨大鋼材、機械設(shè)備、原木材料及其他品類貨物上。根據(jù)服務(wù)品類及重點客戶的需求，膠州物流中心用地以鐵路、公路運輸用地，公鐵聯(lián)運中轉(zhuǎn)用地、倉儲用地、分撥配送用地及綜合服務(wù)設(shè)施用地為主，其功能區(qū)初步劃分7 個區(qū)域，分別為綜合服務(wù)區(qū)、集裝箱作業(yè)區(qū)、包件作業(yè)區(qū)、笨大作業(yè)區(qū)、綜合倉儲區(qū)、公路集散區(qū)、城市配送區(qū)。結(jié)合既有鐵路現(xiàn)狀及用地條件，功能區(qū)域布局考慮以集裝箱作業(yè)區(qū)為核心，運輸、中轉(zhuǎn)、倉儲、分撥等功能在空間上相互聯(lián)系。

圖2 膠州鐵路物流中心貨物到達作業(yè)流程圖Fig.2 Operation flow of goods arrival in Jiaozhou Railway Logistics Center

表2 膠州鐵路物流中心貨物運量預(yù)測 萬tTab.2 Freight volume forecast of Jiaozhou Railway Logistics Center

2 膠州鐵路物流中心建設(shè)方案優(yōu)化研究

2.1 功能區(qū)布局優(yōu)化

根據(jù)各品類單位面積堆存量、倉儲周轉(zhuǎn)周期、有效倉儲面積、容積率及鐵路設(shè)施布置間距要求、各類設(shè)施的防火間距等要求，結(jié)合運量需求分析結(jié)果及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6]，計算得出膠州鐵路物流中心各功能區(qū)用地規(guī)模如表3 所示。

表3 膠州鐵路物流中心各功能區(qū)用地規(guī)模Tab.3 Estimation of land use quantity in functional areas

根據(jù)膠州鐵路物流中心運量預(yù)測，結(jié)合物流園區(qū)作業(yè)流程，通過采用動線分析方法[7-8]將各功能區(qū)間流轉(zhuǎn)的物流量進行統(tǒng)計分析，按照各功能區(qū)間物流量交流的多少來度量各功能區(qū)之間的物流關(guān)系程度。將物流關(guān)系分為5 級，以功能區(qū)間流轉(zhuǎn)物流量大于200 萬t/a 為4，100 萬～ 200 萬t/a 為3，30 萬～ 100 萬t/a 為2，10 萬～ 30 萬t/a 為1，10 萬t/a 以下為0。各功能區(qū)之間非物流關(guān)系從相互之間環(huán)境影響、作業(yè)方式、組織管理等方面來考慮，采用專家意見法確定各功能區(qū)之間的非物流關(guān)系。各功能區(qū)之間非物流關(guān)系根據(jù)專家意見按0 ～ 5 進行賦值。在已經(jīng)得出物流關(guān)系與非物流關(guān)系的基礎(chǔ)上，對2 種關(guān)系進行加權(quán)平均，一般來說，物流關(guān)系與非物流關(guān)系的比值一般在3 : 1。綜合各功能區(qū)之間物流關(guān)系和非物流關(guān)系的分析統(tǒng)計，得出膠州鐵路物流中心功能區(qū)綜合關(guān)系圖如圖3 所示。

圖3 膠州鐵路物流中心功能區(qū)綜合關(guān)系圖Fig.3 Comprehensive relationship diagram of functional areas of Jiaozhou Railway Logistics Center

依據(jù)膠州鐵路物流中心各功能區(qū)大小、功能區(qū)綜合關(guān)系圖，按照綜合關(guān)系越高的功能區(qū)距離越近的原則，將各個功能區(qū)間進行空間排列，得到膠州鐵路物流中心功能區(qū)布局方案如圖4 所示。

圖4 膠州鐵路物流中心功能區(qū)布局方案Fig.4 Layout of functional areas of Jiaozhou Railway Logistics Center

2.2 交通組織優(yōu)化

根據(jù)膠州鐵路物流中心運量需求分析，對膠州鐵路物流中心各功能區(qū)汽車日均車流量進行計算，公式為

式中：Nn為鐵路物流中心n品類貨物汽車日流量；Qnmax為鐵路物流中心n品類貨物年預(yù)測最大物流量；αn為n品類貨物出入園量波動系數(shù)；qn為n品類貨物汽車平均載重量。

根據(jù)各功能區(qū)遠期汽車日均車流量計算成果，結(jié)合門區(qū)日工作時間、車輛不均衡到達系數(shù)等因數(shù)計算門區(qū)所需總車道數(shù)，進而根據(jù)每個門區(qū)車道設(shè)置數(shù)量確定大門數(shù)量。鐵路物流中心所需總車道數(shù)可表示為

式中：W為鐵路物流中心所需總車道數(shù)；k車為車輛到達不平衡系數(shù)，可采用1.5 ～ 3.0；t門為門區(qū)日工作時間，h/d；p為單車道每小時通過車輛數(shù)，進入方向可采用20 輛/h，外出方向可采用30 輛/h。

門區(qū)數(shù)量根據(jù)分析計算總車道數(shù)和每個門區(qū)設(shè)置車道數(shù)確定，公式為

式中：M為鐵路物流中心大門數(shù)量；l為單個門區(qū)設(shè)置車道數(shù)，可采用2 ～ 6。

根據(jù)分析計算的物流中心各功能區(qū)車流量、總車道數(shù)和大門數(shù)量，結(jié)合功能區(qū)布局，確定大門位置，進而對物流中心內(nèi)部及外部交通開展交通組織設(shè)計。

根據(jù)公式⑴，膠州鐵路物流中心遠期日均車流量如表4 所示。

根據(jù)公式 ⑵、公式 ⑶，計算門區(qū)需要的總車道數(shù)W為25 條；門區(qū)數(shù)量M為6.3，取整為7 處。

為減少各功能區(qū)間車流、貨流、人流交叉干擾，各功能區(qū)互聯(lián)互通，保證各功能區(qū)間交流短搬距離最短，膠州鐵路物流中心可確立“區(qū)域分開、雙向交流、互聯(lián)互通”的交通組織策略，分功能區(qū)組織交通，實現(xiàn)快速便捷、無縫銜接的目標(biāo)。膠州鐵路物流中心交通流線布置圖如圖5 所示。

2.3 公鐵兩用站臺倉庫布置優(yōu)化

隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，單一的運輸方式短板越來越明顯，公鐵聯(lián)運作為一種能夠提高運輸效率同時較低成本的運輸方式越來越受到大家的認可，發(fā)展公鐵聯(lián)運已經(jīng)成為共識。膠州物流中心建設(shè)方案在運量需求分析過程中，充分考慮了公鐵聯(lián)運的運輸需求。為減少物流中心內(nèi)公鐵聯(lián)運貨物的短搬，降低短搬成本，將傳統(tǒng)鐵路倉庫布置進行優(yōu)化。

公鐵兩用站臺倉庫鐵路側(cè)采用4 m 寬站臺加雨棚設(shè)計，滿足鐵路到發(fā)貨物全天候(24 h)作業(yè)條件，公路側(cè)由傳統(tǒng)設(shè)置站臺加雨棚設(shè)計方式優(yōu)化為倉庫外墻平齊站臺邊墻設(shè)計，增加站臺倉庫庫內(nèi)面積，提高貨物存儲量。倉庫兩側(cè)分別為鐵路、公路使用，公鐵聯(lián)運貨物短搬距離減少，減少人力、機械無效工作，提高生產(chǎn)效率，符合作業(yè)流程及動線最短原則。公鐵兩用站臺倉庫滿足倉儲功能的同時，在滿足公路鐵路裝卸作業(yè)的同時，提供分撥、包裝、簡單加工等拓展功能。膠州鐵路物流中心公鐵兩用倉庫剖面圖如圖6 所示。

表4 膠州鐵路物流中心遠期日均車流量Tab.4 Long term average daily train flow of Jiaozhou Railway Logistics Center

圖5 膠州鐵路物流中心交通流線布置圖Fig.5 Traffic flow line layout of Jiaozhou Railway Logistics Center

圖6 膠州鐵路物流中心公鐵兩用倉庫剖面圖Fig.6 Profile of road-railway warehouse in Jiaozhou Railway Logistics Center

3 結(jié)束語

鐵路物流中心的建設(shè)對提升鐵路貨物運輸服務(wù)品質(zhì)、提供鐵路物流可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施具有重要意義。膠州鐵路物流中心建設(shè)方案研究通過優(yōu)化功能區(qū)布局、交通組織、基礎(chǔ)設(shè)施布置等措施，能夠起到節(jié)約土地面積，減少物流中心內(nèi)車流、貨流、人流的交叉干擾，縮短物流中心內(nèi)部貨物短搬距離的作用，使物流中心內(nèi)各種流線更為順暢的同時提高公鐵聯(lián)運便捷性。膠州鐵路物流中心建成后，能夠有效降低企業(yè)運輸成本，將有力助推青島市乃至山東半島的物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時對促進國家“交通運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整”實施起到一定作用。