城市軌道交通配件倉儲規劃與設計

李平 馬翠鑫

摘 要：在城市軌道交通配件倉儲規劃與設計中，通過統計城市軌道交通配件需求量和物流量等數據進行倉儲中心的物流相關性分析、非物流相關性分析和綜合相關性分析，針對地鐵信號配件開展對倉儲中心分析和設計，實現城市軌道交通配件倉儲中心的合理規劃。

關鍵詞：交通配件;倉儲規劃;系統設施布置;物流量分析

中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：1005-6432（2022）09-0165-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.09.165

系統布局規劃（System Layout Planning，SLP）是一種結構化的規劃方法，它綜合總結了功能區之間的物流關系和非物流關系，根據物流關系和非物流關系繪制出功能區的位置關聯圖，在功能區相互關聯程度接近的情況下，結合限定條件不斷調整優化功能區的位置相關圖，可以得到可行的設計方案，通過比較各方案的影響因素，最終得到滿意的優化方案。

1 城市軌道交通配件倉儲中心分析

1.1 城市軌道交通配件倉儲中心區域劃分

地鐵配件倉儲中心應按照功能區域劃分，具體區域劃分如圖1所示。

1.2 城市軌道交通信號配件倉儲中心設施規模確定方法

經調查研究可知，北京現有地鐵配件庫的面積一般為1450～2040平方米。倉庫規模主要根據倉庫內部設置的各個作業區面積進行確定。倉儲配送區主要有進貨區、儲存區（A、B）、揀貨區等作業區域，各區域面積確定模型如下。

（1）存儲區A、存儲區B面積的計算方法。

式中：

L：托盤貨架單元長度;

W：托盤貨架單元寬度;

n：貨架列數;

m：貨架排數;

W1：背靠背貨架間隙;

W2：搬運設備通道寬度，一般設置2.8～3.5m。

（2）進貨區、發貨區、揀選區域的規模面積計算方法。

假設一定的工作量的情況下，作業工作效率越高，單位時間所需的工作面積就越少，因此進貨區面積可根據式（4）進行計算。

式中：

Q：日平均作業量;

T：完成一次作業的時間;

H：一個工作日的時間;

S’：貨物的平均單位面積。

（3）退貨區域規模確定方法。

退貨區是退貨商品的暫存處理區域，經過審核后，部分商品重新入庫，因此，退貨區域一般設置在進貨區附近，面積可根據倉庫實際大小調整，一般30～50平方米。

1.3 地鐵信號配件倉儲中心輔助區設施規模確定方法

1.3.1 設備存放區域設施的規模確定方法

設備存放區面積根據停放設備類型及數量等確定，可按照式（5）計算：

式中：

A存：設備存放區面積（平方米）;

K：單位設備系數（取2～3）;

C停：設備存放區各類設備數量;

Fi：各類設備的投影面積（m2）。

1.3.2 辦公室設施規模確定方法

辦公室主要是接收、整理訂單，進行數據分析的地方，不是主要功能區，一般為20～50平方米。

1.3.3 配電室設施規模確定方法

配電室是存放低壓配電裝置和配電變壓器的地方，以保證倉儲中心的電力運行，是輔助功能區，一般為20～30平方米。

1.3.4 其他建筑面積設施規模確定方法

根據調查分析得到，其他輔助功能區的規模可根據其物流功能區的規模來確定。由于倉儲中心規劃過程中存在一些不可預料的因素，通常需要預留出3%～5%的空間，其他建筑面積可根據式（6）計算。

式中：

S：其他建筑面積;

S’：除其他建筑面積以外的面積;

α：預留系數（3%～5%）。

根據上述所確定的數學模型，可預測出各個功能區的占地面積，面積劃分結果如表1所示。

2 基于SLP的地鐵配件倉儲中心布局規劃

2.1 SLP中的基本參數和設計流程

SLP方法通過相關數據分析及計算完成整體布局規劃，5項基本要素包括：產品P、產量Q、生產路線R、輔助部門S和時間T。倉儲中心布局規劃的設計流程包括：確定各部門面積、繪制作業單位相關圖解、繪制面積相關布置圖解、繪制平面布置圖。

2.2 SLP方法在地鐵配件倉儲中心的應用

2.2.1 倉庫區域劃分與各區域面積

通過對資料的查閱與現有資料的分析，布局規劃分為以下十個區域：①進貨區;②存儲區A;③存儲區B;④揀貨區;⑤出貨區;⑥退貨區;⑦設備存放區;⑧辦公區;⑨配電室;⑩其他建筑區。

2.2.2 繪制從至表

通過統計現有地鐵配件倉儲中心每年的運作流程和年均物流量，得到相關作業單元間物流量。

2.2.3 作業單位間的物流相關分析

結合SLP方法可以將物流強度按照等級劃分為 5個等級，作業單位間的物流強度隨單位間物流量占總物流量的比例來確定，根據實際物流量，繪制物流強度分析表，如表2所示。根據表3物流強度分析完成作業單位物流相關圖設計。

2.2.4 作業單位間的非物流相關分析

在實際應用中不能只考慮物流關系而忽略對非物流關系的重視。在不同條件下，非物流關系的影響因素不同，因此根據作業單位之間的影響因素對各作業單位之間的關系密切程度做出等級分類，關系密切等級分類。 [2]倉儲系統的作業單位間除了物品出入的物流關系外，還應考慮到：①作業流程的順序;②使用相同設施等因素;③員工之間工作的頻繁聯系;④管理的方便性;⑤公共設施及輔助設施;⑥噪聲污染。

非物流關系的強度等級是通過調研工作人員意見及規劃者共同評定，通過修改，得到非物流關系強度等級表，根據非物流關系強度等級表繪制作業單位非流相關圖。

2.2.5 作業單位間的綜合相互關系分析

在倉儲中心各個作業單位之間不僅有物流關系，還有非物流關系。通過 SLP 設施布置法得到作業單元物流關系表與非物流關系表，根據賦予權值累加求和計算方法，得到綜合相互關系，制作出綜合相關表，一般情況下，物流關系與非物流關系的相對重要性比值X∶Y在1∶3至3∶1。

該倉儲中心的作業單位并不像生產線的布局一樣由物流關系起決定作用，但倉儲作業的效率一定程度上也會受到非物流關系的影響。因此在倉庫作業單位布局過程中，物流和非物流關系是布局的重要依據，倉儲中心作業單位間綜合相互關系如式（7）所示：

式中：

TRij：表示i和j的綜合關系量化值;

mMRij：表示i和j在物流關系下的量化值;

nNRIJij：表示i和j在非物流關系下的量化值;

m：n：表示物流與非物流關系的比值，本文中m∶n=1∶1。

其中量化值：A=4，E=3，I=2，O=1，U=0。根據這些量化值，可推出經量化后的作業單位關聯性。通過計算作業單位綜合相互關系，完成作業單位綜合相互關系圖。

2.2.6 作業單位位置相關圖

根據作業單位綜合相互關系圖，計算出各個作業單位之間的綜合接近程度。根據綜合接近程度分值的大小對作業單位進行排序，分值越大，布置順序越優先。

3 基于SHA的軌道交通配件倉儲中心布局優化設計

根據規劃好的布局，確定搬運路線，繪制出倉儲中心物流圖。確定各作業單位之間的搬運距離d及物流量f的大小，制作搬運路線匯總表。如表3所示。

在軌道交通配件倉儲中心布置圖的基礎上，根據搬運路線匯總表以及作業單位間物料的流向，可繪制出倉儲中心物流關系圖，如圖2所示。

圖中將作業單位間的物料流向畫成直線箭頭，標注物料搬運物流量的大小，箭頭的起點與落點代表物料實際搬運過程中的起止位置。

在城市軌道交通配件倉儲規劃與設計中，通過城市軌道交通運營故障情況，分析相關配件的采購數量和庫存情況。以城市軌道交通信號配件倉儲中心為研究對象，對城市軌道交通應急配件倉儲進行區域劃分。采用SLP設施布局法對城市軌道交通倉儲中心進行基礎布局規劃，并結合SHA物流搬運系統完成倉儲中心的布局優化設計。

參考文獻：

[1]唐文君. 北京京北物流園區平面布局規劃研究[D].北京：北京交通大學，2010.

[2]蘭建華，嚴余松，常軍乾，等.鐵路物流園區規劃研究[J].鐵道運輸與經濟，2003.

[3]張萌. 一汽零部件新倉儲配送中心布局規劃研究[D].長春：吉林大學，2014.

[4]董舒豪， 徐志剛， 秦開仲，等. 基于SLP與SHA的農機車間布置優化及仿真研究[J]. 現代制造工程， 2020（1）：8.

[基金項目]北京聯合大學2019年校級委托科研項目“基于城市軌道交通風險管理的應急物資科學儲備”（項目編號：WZ20201901）。

[作者簡介]李平（1964—），男，漢族，河北人，北京聯合大學現代物流研究所所長，研究方向：物流工程;馬翠鑫（1998—），女，漢族，北京人，北京聯合大學物流專業2016級學生。

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