王舉睿,樸 正
(中交第一航務工程勘察設計院有限公司,天津 300222)
廠區內交通流,從原料進廠開始到成品運出廠區為止。廠區內物流改善以生產為核心,以低成本和確保安全為前提,盡量減小庫存,提高倉庫的周轉率,縮短物流的移動距離,提高裝卸效率,最終達到優化物流環節,降低物流成本的目的。
文章以東南亞某造紙廠的交通優化項目為例,對該造紙廠的堆場及倉庫布置、道路布置及交通組織進行了研究,旨在減少相互干擾、提高廠內交通條件、提升運轉效率。
該大型造紙廠地處偏遠,B港及F港是其與外界聯系的主要運輸方式,兩個港口各自通過一條道路聯通廠區。廠區入口位置為1號門與2號門。
道路運輸的物料分為進場、出廠物料,其中進場物料主要為:原木及液堿、石灰石、硫磺等化工原料;出廠物料主要為:紙漿及成品紙。廠區進場木材堆存在木材堆場,其他原料堆存倉庫A,成品紙裝箱之后堆存在集裝箱堆場,紙漿產品生產之后直接裝車運送至F港倉庫儲存。B港作為集裝箱,空箱、成品紙、以集裝箱形式運輸的原料全部通過B港運輸;F港則主要裝卸原木、紙漿及液堿等散雜貨。根據廠區發展的需要,該廠計劃在未來6年內將成品紙及紙漿的產量提升一倍,屆時廠內的生產車流量將大幅度提升。現有道路是否有足夠的通過能力,廠內交通系統如何優化困擾著管理人員。

圖1 廠區現狀平面布置示意
圖1為廠區現狀平面示意,根據功能,廠區分為紙漿生產線、成品紙生產線、木材堆場、集裝箱堆存場地、倉庫A與集裝箱堆存場地,廠區內主要運輸道路。為了應對產能的擴大,工廠管理人員擬在1號門旁邊新建倉庫B及拆裝箱場地。
根據生產活動的不同,物料將在工廠中停頓若干次,這些停頓的地點同廠區的運輸的起終點(廠區大門)一起,構成了廠區內交通流的節點。在本項目中,交通流的節點主要有:大門、原材料堆場/倉庫、生產配料區、成品/廢料堆場。廠區內不同節點之間,物料的搬運路徑構成了交通流的線路。在本項目中,交通流的線路如圖2所示,主要有:原材料從大門(1號門、2號門)到原材料堆場/倉庫、原材料從原材料堆場/倉庫到生產線配料區、成品/廢料從生產線到成品/廢料堆場、成品/廢料從堆場到大門(1號門、2號門)。

圖2 造紙廠交通流節點及線路示意
對于廠區各個節點的分析主要在于對其貨物品種、貨運量(堆存量)、車次、車輛類型進行收集與分析。對于交通流路線的分析,考慮道路的寬度、凈空高度、轉彎半徑等因素,結合工廠運營交通規劃、車流量觀測結果,并采用“最短距離”法,確定各個貨種的車流流向,從而統計出每條道路上各車型的車流量。
本文采用經驗公式方法對廠區的交通流進行評估。理想情況下,道路基本通行能力計算公式為:

式中:v為行車速度(km/h);L0為車頭最小間隔(m),與平均車長有關,平均車長的計算可根據不同路段的車輛情況通過加權平均計算。
考慮到實際的道路條件和交通狀況可能會與上述理想條件有些出入,所以需根據實際的道路及交通條件對基本通行能力進行修正后,得出道路的可能通行能力:

式中:γ1為車道寬度修正系數;γ2為側向凈空修正系數;γ3為縱坡度修正系數或重型車修正系數;γ4為視距不足修正系數;γ5為交通條件的修正系數,主要是指車輛的組成,特別是混合交通情況下,車輛類型眾多,大小不一,占用道路面積不同,性能不同,速度不同,相互干擾大,嚴重地影響了道路的通行能力。
道路交通情況通過飽和度來評價,所謂飽和度是指道路高峰期的交通流量與可能通行能力的比值,即:

其中,該道路的高峰期交通流量Nk(輛/h),可按道路平均每小時的車流量統計值再乘高峰期的不平衡系數得來。
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由于現行各國的道路服務水平評價的標準多針對城市、鄉村的道路而制定,考慮到廠區內對行車速度有很大限制,上述各國的中水平標準不一定適用。有人將集裝箱碼頭內道路的服務水平分為四個級別(見表1)。考慮到碼頭內與廠區內道路車輛行駛的相似性,本評估報告將參照此標準對廠區內路網服務水平進行評估。

表1 集裝箱碼頭道路服務水平劃分
根據上述標準,統計廠內主干道路道路飽和度如表2。

表2 優化前廠內主干道路飽和度統計
從表2可以看出,由于廠區原始路網設計合理,路網密度較大,道路寬度較寬,因此運量提升之后,除了Y3外,廠內主干道路飽和度均不高,道路服務水平均達到了1級;廠內道路飽和度較高的路段只有 Y3,道路服務水平為 2級。廠內交通存在的問題主要表現在以下幾個方面:
1)1號門作為廠內通往B港的唯一出口,車輛進出廠均需要進行過磅,車輛等待時間較長,經常發生等待車輛阻塞交通的現場,影響了運輸效率。
2)擬建倉庫B及拆裝箱場地的位置距離成品紙生產線及集裝箱堆場太遠,由于拆箱之后的空箱需要裝運成品后運出廠,拆箱場地與集裝箱堆場中產生了大量的空箱運輸車次,運輸路徑橫穿整個廠區,占用了廠內道路運輸資源,影響生產交通的流暢性。
3)廠內部分路段交叉口內緣轉彎半徑設置不合理,廠內大型車輛轉彎需占用相鄰車道,影響交通流暢度,降低了道路通行能力。
4)廠內交通標志標線設置不足,缺少道路指示、車輛讓行等標志標牌。部分路口會車視距不足,缺少凸面反射鏡。
由于Y3路及1號門附近廠區設施較密集,缺少道路加寬升級的空間,故在廠區西側靠近集裝箱堆場的位置增設3號門通往B港,作為集裝箱卡車的專用出入口,將 1號門處交通流量分流,Y3高峰期交通流量由240輛/h減少到90輛/h

圖3 交通優化后廠區布置
2)將擬建倉庫B及拆裝箱場地的位置調整到集裝箱堆場附近(圖3)
將拆裝箱場地與集裝箱堆場集中布置,縮短了空箱的運輸距離,減少了對生產交通流的干擾,場內橫向運輸主干道X1高峰期交通流量由126輛/h減少到45輛/h。
3)優化廠內道路交叉口內緣轉彎半徑
結合廠區內建設條件,在道路流量較大的交叉口位置處進行改造,拆除、改建原有設施,擴大交叉口內緣轉彎半徑,改善交叉口交通狀況。
4)增設交通標志標線
在廠內設置車輛限速標志,在路口會車視距不足,增設凸面反射鏡,保證廠內行車安全;在主干道與次干道交叉口設置停車讓行標志,保證干道車輛優先通行;設置路名、指路標志牌。

表3 優化后廠內主干道路飽和度統計
優化后廠內主干道路飽和度統計見表 2。經過對交通流量較大的路段進行分流,及道路關鍵節點(倉庫及拆裝箱場地)位置的調整,廠內交通情況得到了改善,各道路均達到了1級服務水平均,實現了順暢運行狀態。
本文以東南亞某造紙廠的交通優化項目為例,介紹了工廠內交通組織分析的一般過程及方法,并結合該廠交通流的特點,通過對廠區內交通節點、交通線路的調整,實現了交通分流,提高了通行能力;通過對交通設施的優化,改善了廠區內道路通行環境及交通秩序,最終達到提高廠內物流效率、降低工廠作業成本、節能減排的目的。