锦绣大地物流港布局优化问题分析--咸文文

锦绣大地物流港布内部局优化问题研究姓名：咸文文单位：北方工业大学通讯地址：北京市石景山区晋元庄路5号邮编：100144收件人：咸文文联系电话：[phone]作者简介：咸文文，（1989-），女，山东省临沂市，研究生在读，研究方向：管理创新。摘要：本文采用实地调研的方式研究锦绣大地物流港的内部布局的现状，通过对锦绣大地物流港内部布局存在的问题进行分析，进而提出重新规划物流港布局和货梯口的改进措施，最后采用排队论的方式对优化措施的效果进行了验证。关键词：锦绣大地优化布局排队论引言锦绣大地物流港位于北京市西四环和五环之间，紧邻阜石路，交通便利，总建筑面积50余万平方米，商铺总数6000余个。是京西最大的生活消费品分销区。锦绣大地物流港不仅是北京“菜篮子”的重要枢纽，同时具有辐射华北等周边区域的作用，且有望成为亚洲同类商品的重要集聚地。但是从实际调研的情况来看，锦绣大地物流港的物流状况还有待进一步优化。1锦绣大地物流港内部布局现状锦绣大地物流港以物流大楼为主体建筑，整个物流港分为地面和地下两部分，地上部分主要有大棚商户区、卸货区、第三方物流区和三轮车停放区，地下部分是指贯穿物流港的地下停车库，具体如图3所示。图1锦绣大地物流港内部布局图门4门2门1门3大棚2大棚1卸货区大棚3大棚4大棚5停车场出口三轮车停放区停车场入口物流公司物流港大楼道路1道路2从图3可以看出，目前物流港共有四个大门，所有出口平时日均车流量共4000左右。为方便研究，我们将其分别编号为门1、门2、门3、门4。从实地调研的情况看，前三个门在一条路上，此路为双行道，中间有护栏相隔，相对较宽；门四在与此路垂直的路上，也是双行道，中间没有护栏，比较窄。门1为出口，日均车流量可达上千辆；门2为出入口，也是车辆最为集中出入的门口；门3为入口，这是车流量最少的一个口，日均车流量400-500辆；门4为出入口，由此口出的车辆相对较多，由于此口不在主路上，车流量相对较少，日均流量为500-600辆。不论是哪个口，下午的车流量都会相对上午多一些。第三方物流主要分布在物流港区域的东部，物流装卸货区紧靠门3、门4附近。物流公司通常要利用半天的等待时间将货物装满货车、然后再行发车，有很长的等待时间。在装卸中，大部分应用的还是人工装卸，一辆载重1600千克的货车装卸时间为1.5小时，装卸效率较低。由于物流公司停车的地方较少，很多物流公司的货车把车停到了门3外的主路上，给交通造成了很大不便。目前，物流港南、北、西面还分别分布着大棚商户，除固定客户之外，大棚商户同样接受每天到此批发或者零买的散客。此外，这些商户基本都有自己的运货三轮车或者手推车，由于没有规定的摆放位置，各商户基本都是放在大棚之外离自家商铺较近的位置。大棚商户没有卸货区，但是由于仓库距离店铺较远且每天的销量难以预估，其补货频率较大。大棚的分布在很大程度上占用了停车空间，造成了物流港内的车辆停放问题。这是物流港内分布最为不合理的建筑。2内部布局存在问题分析通过对物流港实际情况的调研分析，本文得出锦绣大地物流港内部布局存在的问题主要表现在以下几个方面：（1）大棚商户的批发、零售功能与物流港大楼内商户的功能类似，但是相对于物流港而言，大棚的土地利用率比较低，且大棚商户的存在引发了一系列送货三轮车占用停车位或者道路的情况。（2）在道路2的两边各有一排停车位，严重挤压道路2的通行面积，目前道路2作为一个主要的内部交通要道，只有约宽两米的行驶空间，只能允许一辆车通行，这是导致道路拥挤的主要原因。（3）围绕物流港大楼一圈包括货运电梯两侧都设有停车位，电梯口虽然没有停车位，但多数情况下也存在乱停乱放的现象，以至于货运电梯附近几乎没有可供车辆装卸货的空间，最多只能允许两辆车同时装卸，一些车辆只能自己另找地方装卸，所以就形成了电梯口装卸点与零散装卸点并存的局面，使批发市场变的更加拥堵。总之，目前批发市场目前的布局还存在很多不尽如人意的地方，致使其内外部均存在严重的拥堵现象。3物流港内部布局优化3.1物流港内部布局优化对策针对物流港存在的拥堵问题，本文根据导致拥堵的具体原因提出了一些改进措施。措施一：针对批发市场中大棚土地利用率不高，道路被两旁停车位挤压严重的问题，我们建议重新规划物流港布局，具体如下：将大棚1、2的位置建设为楼房商户区，在大棚5的位置建立停车场，把大棚3、4的位置与现在物流装卸区合并，扩大装卸区的空间。通过以上措施既可以提高土地利用率，又能使道路2的宽度拓宽到6米，可以很大程度上缓解交通拥堵。措施二：针对物流港货梯口装卸混乱效率不高的问题，可以重新规划货梯口，每个货梯口都要规划出一个可以同时装卸5辆车的装卸货区，这样并不会使停车位减少多少，但却可以使四个货梯口至少可以同时完成20辆车的装卸货，有效的提高装卸货效率，减少车辆等待时间，从而降低拥堵程度。3.2物流港内部布局优化效果分析锦绣大地物流港是一个相对复杂的系统，但是如果抽象来看，物流港存在的拥堵问题，其实就是一个排队等待的问题，因而可以用排队论的思想分析这个问题。这里的排队长度就是等待进入锦绣大地物流港的车辆数，服务台就是锦绣大地物流港，它所提供的服务就是使车辆进入物流港完成装卸任务并顺利离开物流港，服务率就是单位时间内最多可以使多少车辆接受上述服务，到达率就是单位时间内平均有多少车辆到达锦绣大地物流港。这个案例中只有锦绣大地这一个服务台，适用于单服务台排队系统。由于车辆到达的间隔时间是无记忆性的，由于装卸货物数量不同每辆车的服务时间也是无记忆性的，因而可以假定车辆到达的间隔时间服务时间都服从指数分布，所以锦绣大地物流港的排队系统试用于M/M/1型的单服务台排队模型。3.2.1锦绣大地物流港排队系统图2抽象的锦绣大地物流港排队系统这个模型需要如下假设：车辆到达间隔时间是独立的，服从指数分布；所有到达的车辆都进入排队系统并待在那里直到服务结束；排队系统有一个无限队列，因此队列可以容纳无限量的车辆；车辆的服务优先规则是先到先服务；车辆接受完服务离开的车辆锦绣大地物流港CCCCCCCC服务时间是独立的，服从指数分布；用λ表示车辆到达率，即平均每分钟到达锦绣大地物流港的车辆数；那么1/λ就表示车辆到达的平均时间间隔，用μ表示锦绣大地物流港的服务率，即每分钟物流港最多能服务的车辆数，那么1/μ就表示每辆车的平均服务时间。下面分别通过对高峰期（12:00-17:00）和非高峰期改进前后车辆的平均等待时间W和系统平均等待长度L的计算来分析改进效果。3.2.2锦绣大地物流港排队模型的关键指标车辆到达率：平均每分钟到达锦绣大地物流港的车辆数；每辆车的平均服务时间1：车辆在物流港服务一次的总时间分为1两部分：（1)车辆在物流港内的行驶时间，即从入口经过装卸区再到达出口的时间，记为11；（2）车辆在装卸区的装卸时间，记为21。那么有21111；物流港的服务率：每分钟锦绣大地物流港能服务的车辆数；车辆的平均系统等待时间：车辆从开始等待到完成服务的时间；平均系统排队车辆数L：整个锦绣大地物流港排队系统中正在接受服务和等待接受服务的车辆总数。3.2.3.优化前锦绣大地排队系统的关键指标水平通过对优化前锦绣大地物流港具体情况的测量和计算我们得到如下指标水平：1）高峰期车辆到达率33.3602001辆/min(测得平均每小时到达约200辆车)；2）非高峰期车辆到达率2601202辆/min3）车辆在物流港内的行驶时间min17.035.011（测得一辆的行驶时间为0.5min，物流港中的道路可以同时允许3辆车并行）；4）车辆在装卸区的装卸时间min125.016212（测得平均每装卸一辆车的时间平均为2min，物流港中的装卸点总共可以允许16辆车同时装卸）；5）每辆车的平均服务时间min295.0125.017.011121；6）锦绣大地物流港的服务率39.3辆/min；7）通过M/M/1排队模型的公式车辆的平均排队时间1Wmin；锦绣大地排队系统的平均排队长度L辆。将以上数据带入求得结果如表1所示：表1锦绣大地物流港排队系统现在服务情况高峰期非高峰期到达率（辆/min)3.332系统服务率（辆/min)3.393.39系统期望排队长度L（辆）561.44系统平均等待时间W（min)16.670.71根据我们观察高峰期等待进入锦绣大地物流港的车辆和正在物流港内接受服务的车辆大约在50到60辆之间，在非高峰期车辆基本都处在正在服务的状态，显然我们用公式算出的结果与实际情况是基本吻合的。3.2.4.优化后的锦绣大地物流港排队系统的关键指标分析通过对优化效果的估测和计算得知：1）高峰期车辆到达率33.3602001辆/min(测得平均每小时到达约200辆车)；2）非高峰期车辆到达率2601202辆/min3）车辆在物流港内的行驶时间'11：影响车辆在物流港内行驶时间的因素主要是道路的拥挤程度，在车辆一定的情况下影响拥挤程度的主要是道路的宽度，通过大棚的拆除重建，可以使道路2的宽度由原来的2米拓宽为6米，道路1宽度4米，这样道路1和道路2总宽度就由原来的6米变为10米，显然行驶时间是与道路的拥堵程度是成正比的，在车辆一定的情况下拥挤程度与道路宽度是成反比的，所以行驶时间也是与道路宽度成反比的，因此min102.01061'11；4）车辆在装卸区的平均装卸时间'12：车辆的平均装卸时间主要与同时装卸的车辆数有关，现在整个物流港总共可以同时装卸16辆车，通过规划一定规模的装卸获区，可以使20辆车同时装卸，这样平均装卸货时间min10.0202'12；5）每辆车的平均服务时间min202.010.0102.0'1'1'121；6）锦绣大地物流港的服务率95.4'辆/min；7）通过公式计算车辆的系统平均等待时间W和锦绣大地排队系统的平均排队长度L：M/M/1排队模型的公式：车辆的系统平均等待时间1Wmin；锦绣大地排队系统的平均排队长度L辆。计算结果如表2所示表2改进后锦绣大地物流港排队系统的效果高峰期非高峰期到达率（辆/min)3.332物流港服务率（辆/min)4.954.95系统平均排队长度L（辆）2.060.68系统平均等待时间W（min)0.620.34从表2可以看出，改进后无论高峰期与否，锦绣大地物流港排队系统的车辆的平均等待时间和平均等待长度都很小，说明改进后锦绣大地物流港可以达到高峰期与非高峰期都不拥堵的状态。3.2.5对优化前后的效果进行对比分析针对以上两个改进措施优化前后的效果进行对比分析，结果如表3、表4。措施一：大棚拆除改建，重新规划停车位，主要缩短了车辆在物流港中的行驶时间11；措施二：对装卸货区重新规划，主要提高了装卸货效率，降低了车辆的平均装卸货时间21。表3高峰期优化前后效果对比表高峰期优化前优化后优化效果到达率3.333.330平均道路行驶时间11（min）0.170.1020.068平均装卸时间21（min）0.1250.100.025平均总服务时间1（min）0.2950.2020.093物流港服务率（辆/min）3.394.951.56系统期望排队长度L562.0653.94系统平均等待时间W（h）16.670.62表4非高峰期优化前后效果对比表非高峰期优化前优化后优化效果到达率220平均道路行驶时间11（min）0.1700.1020.068平均装卸时间21（min）0.1250.100.025平均总服务时间1（h）0.2950.2020.093物流港排队系统服务率（辆/min)3.394.951.56系统期望排队长度L1.440.680.76系统平均等待时间W（h）0.710.360.35通过表3和表4可以看出：(1)采用措施一使平均每辆车道路行驶时间11缩短了0.068分钟；采用措施二是平均每辆车的装卸时间21减少了0.025分钟。(2)采用措施一和措施二