高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)兩階段平面布局優(yōu)化研究

葉志昊 李微 李銳 王肇飛

摘? 要：物流行業(yè)已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新興支柱產(chǎn)業(yè)。而物流倉儲區(qū)平面布局及用地問題矛盾突出，物流倉儲的平面布局的科學(xué)合理性決定了物流運(yùn)輸及物流園區(qū)各功能區(qū)能否高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，運(yùn)用科學(xué)合理的方法對倉儲用地的平面布局進(jìn)行優(yōu)化是為園區(qū)各個功能區(qū)實現(xiàn)功能最優(yōu)的基礎(chǔ)。文章基于對物流倉儲園區(qū)的各作業(yè)單元的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行分析，構(gòu)建SLP模型，依托Anylogic平臺對廠區(qū)內(nèi)部各功能區(qū)之間的運(yùn)輸組織進(jìn)行仿真建模，通過仿真數(shù)據(jù)分析對物流倉儲平面布局的合理性進(jìn)行研究。研究分析發(fā)現(xiàn)：基于SLP系統(tǒng)分析建模的物流倉儲總平面布局滿足一般平面組織要求，在園區(qū)運(yùn)營管理中存在內(nèi)外交通組織、貨物分類分倉調(diào)配、空間協(xié)同等需要提升運(yùn)營效率，在結(jié)論的基礎(chǔ)上提出相關(guān)優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：物流園區(qū);高標(biāo)準(zhǔn)倉庫;總平面布局;系統(tǒng)仿真

中圖分類號：F406.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.15.038

Abstract： The logistics industry has become a new pillar industry in China's economic development. However， the plane layout of the logistics storage area and the land use problem are contradictory. The scientific rationality of the plane layout of the logistics storage determines whether the functional areas of the logistics transportation and logistics park can operate efficiently. Therefore， using scientific and reasonable methods to optimize the plane layout of storage land is the basis for achieving the optimal function of each functional area of the park. Based on the analysis of the system relationship of each operation unit in the logistics warehousing park， this paper constructs the SLP model， simulates and models the transportation organization between various functional areas in the plant based on the Anylogic platform， and studies the rationality of the logistics warehousing plane layout through simulation data analysis. The research and analysis found that： The general layout of logistics warehousing based on SLP system analysis and modeling meets the requirements of general plane organization， and there are internal and external traffic organization， goods classification and warehouse allocation， space coordination and other needs in the operation management of the park to improve the operation efficiency. Based on the conclusions， relevant optimization suggestions are proposed.

Key words： logistics park; high standard warehouse; general layout; system simulation

0? 引? 言

近年來，我國政府不斷推動物流行業(yè)的發(fā)展。從政策上加強(qiáng)引導(dǎo)，加大扶持力度，從“十五”規(guī)劃的改造傳統(tǒng)流通業(yè)”到“十三五”規(guī)劃重點建設(shè)物流樞紐、綜合物流網(wǎng)絡(luò)，再到“十四五”規(guī)劃重點推進(jìn)物流信息化發(fā)展，我國物流園區(qū)正在經(jīng)歷傳統(tǒng)物流園區(qū)向高標(biāo)準(zhǔn)倉儲物流園區(qū)轉(zhuǎn)變的過程[1]。但與美、日等發(fā)達(dá)國家相比，我國在物流領(lǐng)域研究尚處于初級階段，發(fā)展相對滯后。

物流逐漸成為各類政策的高頻詞。2021年9月發(fā)布的《“十四五”推進(jìn)西部陸海新通道高質(zhì)量建設(shè)實施方案》中提出，強(qiáng)化成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈與北部灣城市群戰(zhàn)略聯(lián)動，加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，創(chuàng)新運(yùn)營組織模式，優(yōu)化交通物流結(jié)構(gòu);2021年7月發(fā)布的《國家物流樞紐網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實施方案（2021—2025年）》提出，將穩(wěn)步推進(jìn)120個左右國家物流樞紐布局建設(shè)，支持城市群內(nèi)國家物流樞紐共建共享共用和一體化銜接。2021年12月13日國務(wù)院辦公廳發(fā)布《“十四五”冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，到2025年將布局建設(shè)100個左右國家骨干冷鏈物流基地;此外還鼓勵拓展冷鏈物流企業(yè)投融資渠道，鼓勵冷鏈物流企業(yè)通過兼并重組、戰(zhàn)略合作等方式優(yōu)化整合資源，提升市場集中度。

現(xiàn)階段我國物流倉儲用地仍然存在規(guī)劃設(shè)計不佳、倉庫區(qū)布局不合理、內(nèi)部交通流線紊亂、倉儲建筑設(shè)計粗放、作業(yè)效率低下等問題，這在一定程度上限制了物流園區(qū)在區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的有效供給。因此，利用數(shù)字化仿真相關(guān)技術(shù)，對物流倉儲平面進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計與優(yōu)化的必要性逐漸凸顯出來。

1? 文獻(xiàn)綜述

目前，國內(nèi)外學(xué)者針對物流倉儲平面布局及設(shè)施布置從多種角度展開研究。針對于物流設(shè)施布局部分，周洋帆[2]針對我國港口型物流園區(qū)建設(shè)規(guī)劃的重要性進(jìn)行了研究;Neghabi[3]明確設(shè)施布局是系統(tǒng)設(shè)計的一個關(guān)鍵問題，對科學(xué)合理地進(jìn)行生產(chǎn)活動起著關(guān)鍵性的作用;Scholz[4]運(yùn)用分割樹法對物流園區(qū)功能分區(qū)進(jìn)行設(shè)計;趙敬源[5]運(yùn)用SLP方法對工業(yè)廠區(qū)進(jìn)行設(shè)施布置，并驗證了SLP在優(yōu)化設(shè)計中的優(yōu)越性;Grobelny[6]運(yùn)用模糊理論，通過模擬退火算法對物流設(shè)施布局進(jìn)行優(yōu)化;張玉建[7]對物流園區(qū)的交通組織進(jìn)行深入研究，并結(jié)合Anylogic仿真實驗對設(shè)施區(qū)域內(nèi)部道路、出入口、功能區(qū)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;米婷露[8]通過對功能區(qū)的虛擬及實體兩層次分解，對物流倉儲平面布局進(jìn)行了優(yōu)化研究。

針對物流倉儲平面布局優(yōu)化，本文將結(jié)合某物流倉儲園區(qū)案例，深入剖析設(shè)施功能，梳理設(shè)施間的物流與非物流關(guān)系，運(yùn)用系統(tǒng)工程SLP方法進(jìn)行方案布局;基于Anylogic平臺對廠區(qū)內(nèi)部各功能區(qū)之間的運(yùn)輸組織進(jìn)行模擬仿真，通過仿真數(shù)據(jù)分析對物流倉儲平面布局的合理性進(jìn)行研究，并對廠區(qū)內(nèi)的組織與管理方式提出相關(guān)建議。

2? 基于SLP的高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)平面布局方案

2.1? 案例概況

物流倉儲園區(qū)項目地塊周邊環(huán)繞高等級道路，現(xiàn)狀開發(fā)強(qiáng)度較低，圍繞工業(yè)廠區(qū)和村莊，道路網(wǎng)骨架基本成型，次支路網(wǎng)未成體系。項目地塊臨近某港口，該港口物流以件雜貨和集裝箱為主：件雜貨主要是鋼材，以進(jìn)港為主;內(nèi)貿(mào)集裝箱進(jìn)港主要是玉米和小麥等糧食、建材及其他生產(chǎn)原材料，出港主要是電器、食品、瓷磚等產(chǎn)品;外貿(mào)集裝箱進(jìn)港主要是木材、建材、原材料，出港主要是家電和集裝箱運(yùn)輸。項目地塊形態(tài)如圖1。其中集裝箱堆場位于本項目地塊范圍內(nèi)南側(cè)，且已完成規(guī)劃建設(shè)。

2.2? 物流關(guān)系的確定

P：物流對象指的是進(jìn)出倉儲用地的各類活動。根據(jù)實際調(diào)研，針對于本案例貨物品類主要以纖維織物、天然橡膠、竹、木、藥材、電視機(jī)等丙二類貨物為主。

Q：即倉儲園區(qū)內(nèi)的運(yùn)輸總量。

R：即貨物在物流園區(qū)內(nèi)的作業(yè)流程。物流對象進(jìn)入倉儲園區(qū)后，通過進(jìn)貨、卸貨、驗收等步驟完成儲存過程;再通過分揀、裝配、發(fā)貨等流程完成出貨流程。

S：倉儲園區(qū)內(nèi)除了1#倉庫、2#倉庫兩個核心建筑物外，還包含了雨水處理設(shè)施、停車場等，這些設(shè)施不直接參與物流活動，但為倉儲園區(qū)的各類運(yùn)輸和存儲活動提供保障，提高園區(qū)內(nèi)的作業(yè)效率，在平面布局中應(yīng)考慮其內(nèi)在聯(lián)系。

T：即整個倉儲園區(qū)內(nèi)的所有物流活動。倉儲物流園區(qū)重要的運(yùn)輸方式為公路運(yùn)輸，園區(qū)內(nèi)包含有各類人力及動力裝卸搬運(yùn)設(shè)備。

2.3? 高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)作業(yè)單元關(guān)系分析

（1）物流相關(guān)性分析。分析各作業(yè)單元之間的物流聯(lián)系的密集程度，確定兩兩之間的相關(guān)程度。分析物流倉儲區(qū)作業(yè)流程及各個單元的功能，得到高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)各作業(yè)單元的物流關(guān)系表如表1所示。

（2）非物流相關(guān)性分析。在物流倉儲區(qū)進(jìn)行總平面布局規(guī)劃時，各個作業(yè)單元之間還應(yīng)考慮非物流關(guān)系，需從經(jīng)營業(yè)務(wù)、內(nèi)外環(huán)境、輔助服務(wù)等多方面，進(jìn)行評價二者之間的信息流動及資金往來等關(guān)系，并得到非物流關(guān)系表如表2所示。

結(jié)合案例運(yùn)輸實際情況，通過權(quán)重分配最終得到綜合相互關(guān)系，確定高標(biāo)準(zhǔn)物流倉庫區(qū)綜合物流關(guān)系相關(guān)圖，如圖2所示。并根據(jù)物流關(guān)系分析確定各個作業(yè)單位的相互位置，確定初步方案如圖3所示。

3? 物流倉儲園區(qū)布局仿真分析與優(yōu)化

運(yùn)用仿真模型進(jìn)行評價該方案的可行性及工作效率。Anylogic平臺是針對離散事件、多智能體、混合系統(tǒng)等建模及仿真的工具，支持Java及Web運(yùn)行的具有動態(tài)發(fā)展結(jié)構(gòu)的智能體模型仿真。

對高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)外部及內(nèi)部的物流節(jié)點、交通運(yùn)輸特征進(jìn)行模擬，觀察模型運(yùn)行狀況，對平面布局的合理性進(jìn)行評價;

對車輛的物流運(yùn)輸指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并提出解決思路。包括車輛在物流倉儲區(qū)內(nèi)的裝卸貨時的車輛密度時變情況、車輛行程時間、園區(qū)內(nèi)車輛數(shù)時變等?；诜抡嫫脚_的平面設(shè)施布局建模如圖4所示。

通過模型運(yùn)行獲得方案評價指標(biāo)的輸出結(jié)果，見圖5至圖8。

4? 仿真結(jié)果分析

4.1? 方案合理性評價

根據(jù)綜合比較車輛在園區(qū)內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)及車輛行駛時間、停留狀態(tài)等數(shù)據(jù)，綜合考慮方案的物流合理性、場地利用率、組織管理等指標(biāo)可知，模型均未出現(xiàn)長時間因車輛堵塞、貨車運(yùn)輸沖突及模型無法運(yùn)行情況，說明依據(jù)SLP初步確定的平面布局方案從運(yùn)輸總體布局角度具有合理性，并滿足一般組織管理的要求，能夠通過仿真模型的輸出評價指標(biāo)結(jié)果對園區(qū)運(yùn)行效率進(jìn)行評價。

4.2? 方案優(yōu)化思路

根據(jù)動態(tài)仿真的時間推移，結(jié)合車輛運(yùn)輸時變相關(guān)指標(biāo)，從總平面運(yùn)輸組織管理角度提出以下優(yōu)化思路：

（1）高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)外部道路聯(lián)合組織管理

項目北側(cè)緊鄰城市主干路高富路，昭示性及便捷性較高，但高峰時期流量較大，平峰時期較小;而項目西側(cè)與東側(cè)均為新建道路，主要為本項目及南側(cè)集裝箱碼頭服務(wù)，交通流量較小，進(jìn)入項目地塊的各類貨物運(yùn)輸應(yīng)統(tǒng)籌考慮運(yùn)輸距離及運(yùn)輸時長。

（2）不同類別貨物應(yīng)分類分倉供應(yīng)

在系統(tǒng)仿真中，由于不同類型貨物運(yùn)輸、裝卸、管理等時長差異較大，導(dǎo)致在車輛進(jìn)入廠區(qū)內(nèi)后均有不同程度的等待時長，因此在未來平面?zhèn)}庫空間分配時應(yīng)考慮分類分倉供應(yīng)。

（3）空間協(xié)同組織管理

本案例中的倉庫卸貨區(qū)分為兩層，在仿真過程中可以看到一層及二層的區(qū)域密度時變化情況，為提高運(yùn)營效率，縮短等待時間，應(yīng)在管理中加強(qiáng)空間協(xié)同作用，多層聯(lián)動實時分配卸貨點，避免車輛不必要的等待及排隊。

5? 結(jié)? 論

高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)的平面布局對于物流園區(qū)的運(yùn)轉(zhuǎn)效益的充分發(fā)揮具有重要的影響，本文結(jié)合某倉儲物流園區(qū)案例對其設(shè)施布局進(jìn)行SLP平面靜態(tài)布局研究，并基于Anylogic平臺對方案進(jìn)行動態(tài)分析，找出主要運(yùn)輸矛盾點，并提出了二次優(yōu)化要求。

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收稿日期：2022-11-28

作者簡介：葉志昊（1988—），男，陜西西安人，中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，高級工程師，研究方向：總圖運(yùn)輸規(guī)劃與管理;李? 微（1988—），女，陜西渭南人，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，講師，研究方向：交通運(yùn)輸與規(guī)劃;李? 銳（1975—），女，山西臨汾人，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，副教授，研究方向：總圖運(yùn)輸規(guī)劃與管理;王肇飛（1983—），男，河南南陽人，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院，講師，研究方向：交通運(yùn)輸與管理。

引文格式：葉志昊，李微，李銳，等. 高標(biāo)準(zhǔn)物流倉儲區(qū)兩階段平面布局優(yōu)化研究[J]. 物流科技，2023，46（15）：159-162.