錦繡大地物流港內部部局優化問題研究

咸文文

本文采用實地調研的方式研究錦繡大地物流港的內部布局的現狀，通過對錦繡大地物流港內部布局存在的問題進行分析，進而提出重新規劃物流港布局和貨梯口的改進措施，最后采用排隊論的方式對優化措施的效果進行了驗證。

錦繡大地/優化布局/排隊論

引言

錦繡大地物流港位于北京市西四環和五環之間，緊鄰阜石路，交通便利，總建筑面積50余萬平方米，商鋪總數6000余個。是京西最大的生活消費品分銷區，同時具有輻射華北等周邊區域的作用，且有望成為亞洲同類商品的重要集聚地。對該物流港布局的優化可以提高其運行效率，促進周邊經濟的發展。

一、錦繡大地物流港內部布局現狀

錦繡大地物流港分為地面和地下兩部分，地上部分主要有物流港大樓、大棚商戶區、卸貨區、第三方物流區和三輪車停放區，地下部分是指貫穿物流港的地下停車庫，具體如圖3所示。

如圖3，目前，物流港南、北、西面分布著大棚商戶，這些商戶基本都有自己的運貨三輪車或者手推車，由于沒有規定的擺放位置，各商戶基本都是放在大棚之外離自家商鋪較近的位置。大棚商戶沒有卸貨區，且補貨頻率較大，所以大棚商戶在很大程度上占用了停車空間，造成了物流港內的車輛亂停亂放問題。這是物流港內分布最為不合理的建筑。

第三方物流主要分布在物流港區域的東部，物流裝卸貨區緊靠門3、門4附近。物流公司通常要利用半天的等待時間將貨物裝滿貨車、然后再行發車，在裝卸中，大部分應用的還是人工裝卸，一輛載重1600千克的貨車裝卸時間為1.5小時，裝卸效率較低。由于物流公司停車的地方較少，很多物流公司的貨車把車停到了門3外的主路上，給交通造成了很大不便。

由于進出物流港送貨的的車輛主要是小型貨車或三輪車，一般直接運輸到物流港大樓內或大棚商區，很少進入裝卸貨區，所以物流港北部裝卸貨區基本處于閑置狀態。

二、內部布局存在問題分析

錦繡大地物流港內部布局存在的問題主要表現在以下幾個方面：

（1）大棚商戶的批發、零售功能與物流港大樓內商戶的功能類似，但是相對于物流港而言，大棚的土地利用率比較低，且大棚商戶的存在引發了一系列送貨三輪車占用停車位或者道路的情況。

（2）在道路2的兩邊各有一排停車位，嚴重擠壓道路2的通行面積，目前道路2作為一個主要的內部交通要道，只有約寬兩米的行駛空間，只能允許一輛車通行，這是導致道路擁擠的主要原因。

（3）圍繞物流港大樓一圈包括貨運電梯兩側都設有停車位，電梯口雖然沒有停車位，但多數情況下也存在亂停亂放的現象，以至于貨運電梯附近幾乎沒有可供車輛裝卸貨的空間，最多只能允許兩輛車同時裝卸，一些車輛只能自己另找地方裝卸，所以就形成了電梯口裝卸點與零散裝卸點并存的局面，使批發市場變的更加擁堵。

總之，目前批發市場目前的布局還存在很多不盡如人意的地方，致使其內外部均存在嚴重的擁堵現象。

三、物流港內部布局優化

（一）物流港內部布局優化對策

針對物流港存在的擁堵問題，本文根據導致擁堵的具體原因提出了一些改進措施。

措施一：針對批發市場中大棚土地利用率不高，道路被兩旁停車位擠壓嚴重的問題，我們建議重新規劃物流港布局，具體如下：將大棚1、2的位置建設為停車場，把大棚3、4的位置與現在物流裝卸區合并，建立大樓商戶區，將大棚5的位置留作第三方物流的裝卸貨區。

措施二：針對物流港貨梯口裝卸混亂效率不高的問題，可以重新規劃貨梯口，每個貨梯口都要規劃出一個可以同時裝卸5輛車的裝卸貨區，這樣并不會使停車位減少多少，但卻可以使四個貨梯口至少可以同時完成20輛車的裝卸貨。

（二）物流港內部布局優化效果分析

錦繡大地物流港是一個相對復雜的系統，但是如果抽象來看，物流港存在的擁堵問題，其實就是一個排隊等待的問題，因而可以用排隊論的思想分析這個問題。這個案例中只有錦繡大地這一個服務臺，適用于單服務臺排隊系統。由于車輛到達的間隔時間是無記憶性的，由于裝卸貨物數量不同每輛車的服務時間也是無記憶性的，因而可以假定車輛到達的間隔時間服務時間都服從指數分布，所以錦繡大地物流港的排隊系統試用于M/M/1型的單服務臺排隊模型。

1、錦繡大地物流港排隊系統

圖2 抽象的錦繡大地物流港排隊系統

這個模型需要如下假設：

車輛到達間隔時間是獨立的，服從指數分布；

所有到達的車輛都進入排隊系統并待在那里直到服務結束；

排隊系統有一個無限隊列，因此隊列可以容納無限量的車輛；

車輛的服務優先規則是先到先服務；

服務時間是獨立的，服從指數分布；

用λ表示車輛到達率，即平均每分鐘到達錦繡大地物流港的車輛數；那么1/λ就表示車輛到達的平均時間間隔，用μ表示錦繡大地物流港的服務率，即每分鐘物流港最多能服務的車輛數，那么1/μ就表示每輛車的平均服務時間。

下面分別通過對高峰期（12：00-17：00）和非高峰期改進前后車輛的平均等待時間W和系統平均等待長度L的計算來分析改進效果。

2、錦繡大地物流港排隊模型的關鍵指標

車輛到達率：平均每分鐘到達錦繡大地物流港的車輛數；

每輛車的平均服務時間：車輛在物流港服務一次的總時間分為兩部分：（1）車輛在物流港內的行駛時間，記為；（2）車輛在裝卸區的裝卸時間，記為。那么有；

物流港的服務率：每分鐘錦繡大地物流港能服務的車輛數；

車輛的平均系統等待時間：車輛從開始等待到完成服務的時間；

平均系統排隊車輛數：整個錦繡大地物流港中正在接受服務和等待接受服務的車輛總數。

3、優化前錦繡大地排隊系統的關鍵指標水平

通過對優化前錦繡大地物流港具體情況的測量和計算我們得到如下指標水平：

1）高峰期車輛到達率輛/min（測得平均每小時到達約200輛車）；

2）非高峰期車輛到達率輛/min（測得非高峰期每小時到達120輛車）

3）車輛在物流港內的行駛時間（測得一輛的行駛時間為0.5min，物流港中的道路可以同時允許3輛車并行）；

4）車輛在裝卸區的裝卸時間（測得平均每裝卸一輛車的時間平均為2min，物流港中的裝卸點總共可以允許16輛車同時裝卸）；

5）每輛車的平均服務時間；

6）錦繡大地物流港的服務率輛/min；

7）通過M/M/1排隊模型的公式

車輛的平均排隊時間min；錦繡大地排隊系統的平均排隊長度輛。將以上數據帶入求得結果如表1所示：

表1 錦繡大地物流港排隊系統現在服務情況

高峰期 非高峰期

到達率（輛/min） 3.33 2

系統服務率（輛/min） 3.39 3.39

系統期望排隊長度（輛） 56 1.44

系統平均等待時間（min） 16.67 0.71

根據我們觀察高峰期等待進入錦繡大地物流港的車輛和正在物流港內接受服務的車輛大約在50到60輛之間，在非高峰期車輛基本都處在正在服務的狀態，顯然我們用公式算出的結果與實際情況是基本吻合的。

4、優化后的錦繡大地物流港排隊系統的關鍵指標分析

通過對優化效果的估測和計算得知：

1）高峰期車輛到達率輛/min（測得平均每小時到達約200輛車）；

2）非高峰期車輛到達率輛/min

3）車輛在物流港內的行駛時間：影響車輛在物流港內行駛時

間的因素主要是道路的擁擠程度，在車輛一定的情況下影響擁擠程度的主要是道路的寬度，通過大棚的拆除重建，可以使道路2的寬度由原來的2米拓寬為6米，道路1寬度4米，這樣道路1和道路2總寬度就由原來的6米變為10米，顯然行駛時間是與道路的擁堵程度是成正比的，在車輛一定的情況下擁擠程度與道路寬度是成反比的，所以行駛時間也是與道路寬度成反比的，因此；

4）車輛在裝卸區的平均裝卸時間：規劃后可以使20輛車同時裝卸，這樣平均裝卸貨時間；

5）每輛車的平均服務時間；

6）錦繡大地物流港的服務率輛/min；

7）通過公式計算車輛的系統平均等待時間W和錦繡大地排隊系統的平均排隊長度L：

M/M/1排隊模型的公式：車輛的系統平均等待時間min；錦繡大地排隊系統的平均排隊長度輛。計算結果如表2所示

表2 改進后錦繡大地物流港排隊系統的效果

高峰期 非高峰期

到達率（輛/min） 3.33 2

物流港服務率（輛/min） 4.95 4.95

系統平均排隊長度（輛） 2.06 0.68

系統平均等待時間（min） 0.62 0.34

從表2可以看出，改進后無論高峰期與否，錦繡大地物流港排隊系統的車輛的平均等待時間和平均等待長度都很小，說明改進后錦繡大地物流港可以達到高峰期與非高峰期都不擁堵的狀態。

四、結論

本文通過對錦繡大地物流港內部布局的分析，提出了兩個改善物流港目前擁堵情況的建議。通過重新規劃物流港布局可以提高物流港內部道路通行效率，降低物流港內部擁堵程度，縮短車輛在道路上的行駛時間；通過重新規劃裝卸貨區可以提高車輛的平均裝卸效率，縮短車輛的平均裝卸等待時間，減少車輛等待引起的道路擁堵情況的發生。通過這兩方面的改進，可以使整個物流港的物流服務效率得到有效提高，可以有效緩解錦繡大地物流港及周邊交通擁堵的問題。