淮安市物流中心布局优化研究解析.docx
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淮安市物流中心布局优化研究解析
第一章规划背景…………………………………………………………………………………….….….........1
1.1地理位置……………………………………………………………………………….……........1
1.2运输现状…………………….………………………………………………………………….……1
1.3经营现状及问题………………………………………………………………….……….…...2
第二章数据预测……………………………………………………………………………….….…………....3
2.1淮安物流中心货物吞吐量预测…………………………………………………..……..3
第三章物流中心布局优化…………………………………………………………………….……...……...5
3.1物流中心平面设计原则………………………………………………………………….…..5
3.2物流中心面积确定………………………………...…………………………….………......5
3.3物流中心平面布局规划的目标和原则………………………………..……...……5
3.4物流中心功能布局分析…………………..……………………………………..……………6
3.5基于SLP方法的物流中心作业区位置布置……………………………..……..……7
第四章物流中心货物配送路线设计……………………………………………………..............10
4.1淮安市物流中心的配送系统建立VRP模型……………………..…………..10
4.2各配送中心货物量…………………………………………………..………...……...…….10
4.3用节约里程法进行配送线路设计……………………………………...…........11
4.4优化方案分析……………………...……………………………………………………...……...13
第五章总结…………………………………………………………………………………………….....…………..15
参考文献……………………………………………………………………………………………………………………...16
第一章规划背景
1.1地理位置
淮安市地处江苏省北部中心地域。
地处黄淮平原和江淮平原，无崇山峻岭，地势平坦，地形地貌以平主。
北接连云港市，东毗盐城市，南连扬州市和安徽省滁州市，西邻宿迁市。
东西最大直线距离132 公里，南北最大直线距离150 公里，面积10072 平方公里。
2004年，市区建成区面积80 平方公里。
下辖清河、清浦、淮阴、楚州4 区和涟水、洪泽、盱眙、金湖4 县。
境内河湖交错，水网纵横，京杭运河、淮沐新河、苏北灌概总渠、淮河入江水道、淮河入海水道、古黄河、六塘河、盐河、淮河干流等9 条河流在境内纵贯横穿。
自2001年淮安市全面实施了“三淮一体”总体发展战略之后，随着境内京沪高速公路、淮连高速公路、新长铁路等重要交通干线的开通以及宁淮高速公路、徐宿淮盐高速公路等交通干线的开工建设，使得淮安市对外联系不断增强，区位条件进一步优化，有力地促进了淮安市社会经济快速发展.
1.2 运输现状
公路方面，全市公路总里程（含村道）9978公里，高速公路里程349公里。
京沪、宁
连、宁宿徐、徐淮盐、同三五条高速公路在境内交汇，每百平方公里高速公路里程已达3.48公里。
全市拥有营运货车12506辆/59506吨位，危险品运输车辆437辆/3031吨位。
公路货物年运输量2118万吨，货物周转量14.37亿吨公里。
淮安市区主要的公路货运场站有11处，占地面积8.5万平方米，仓储面积1.5万平方米。
铁路方面，江苏新沂—浙江长兴的新长铁路纵贯全境，经过多年的努力和建设，新长铁路结束了淮安没有铁路的历史。
目前，拥有淮安北站、淮安站、淮安西站、淮安南站和袁北站等五站，组成淮安铁路站点布局。
铁路货物年到发量436万吨。
水路方面，境内京杭大运河、淮河、淮沭新河、盐河、古黄河五水相交，淮河入海水道是连接淮河与黄海最便利的水上交通大动脉。
淮安主要依靠大运河进行水上货物运输。
“三改二”工程建成后，大运河将成为淮安市真正的黄金水上通道。
淮安现有各类船舶5062艘（机动船2896艘、驳船2166艘），净载重量133.8万吨（机动船65.2万吨、驳船68.6万吨）。
内河航道总里程1485.71公里，2007年完成货物运输量1787万吨，货物周转量为39.96亿吨公里。
淮安港拥有生产用1万吨以上的港口14个，年货物吞吐量3735万吨。
航空方面，淮安现无机场但周边有4个机场（上海浦东机场、南京禄口机场、徐州观音机场、连云港机场），其中到上海浦东机场和南京禄口机场分别只需5小时和2.5小时路程。
此外，在“十一五”期间，开工建设宿淮线、淮扬镇线、淮连线和宁淮线，建设4C级淮安民航机场，着力构建“大交通”体系，形成水陆空并举、通江达海的交通枢纽。
1.3 经营现状及存在的问题
改革开放以来，特别是实行市场经济以后，淮安的物流业获得了很大的发展，近几年，随着现代信息和通信技术的发展，以互联网为代表的信息技术为物流发展提供了强有力的信息技术支持，物流企业可充分利用网络平台和电子数据交换（EDI）等现代技术，为社会提供多功能、全方位的物流服务，不断提高物流企业管理水平和工作效率[4]。
经济总量的提升为淮安发展现代物流奠定了一定的经济基础。
淮安市在物流领域从事与物流相关服务的企业仍以原交通、物资行业的企业和其他人员创办的企业为主体。
全市
工商登记的物流相关企业730家，其中民营企业320家。
目前，淮安部分企业已开始依托现代物流服务理念进行服务尝试并制定发展现代物流的规划，出现了集中配载配送、网络传送信息等业态，现代物流的发展在淮安市的企业运营中开始起步。
2012年全市社会物流总费用为120.82亿元，同比增长26.3%，全市社会物流成本费用占GOP的比例约为18.56%。
尽管淮安市的物流业近几年发展很快，已具备一定的规模和实力，但总体来说淮安物流业还处于起步阶段，特别是富士康、达方等一批大型企业进驻淮安后，给淮安物流业带来了先进的管理理念和技术装备，提升淮安物流业的发展水平的同时也加剧了淮安本身并不发达的物流业的负担，暴露出来了一些急待解决的问题。
淮安市物流业的发展目标定位为“立足苏北，辐射华东，融入全国物流市场，构筑苏北区域物流中心”。
随着淮安市社会经济的飞速发展，物流需求必会快速增长，而目前的物流节点布局以及设施规模不能满足淮安市的物流发展要求。
淮安市物流业面临的以下各个方面的难题：
（1）现有的物流节点位于市中心，对城市交通运输和居民的生活造成了较严重的影响，同时地价较贵，经营成本较高；
（2）淮安市物流市场比较混乱，各物流中心相互竞争激烈，导致严重的内部损耗，不利于长期发展：
（3）伴随淮安市社会经济的发展，周边城市对该市的物流依赖性越来越大，而目前的物流节点布局导致运输距离过长过远；
（4）淮安市的物流中心规模比较小，无法满足该市的社会物流需求，以致近年来许多本地企业不得不将产品运输到较远的仓库进行储存或中转加工。
第二章数据预测
2.1淮安物流中心货物吞吐量预测
根据淮安市统计年鉴，淮安市港口货物吞吐量具体情况如下表：
表2-1淮安市港口货物吞吐量
年份
港口货物吞吐量（万吨）
GDP（亿元）
2006
3534
400.65
2007
3934
479.72
2008
4681
581.12
2009
5513.5
749.65
2010
5709.74
902
2011
6609.44
1108.63
2012
7641
1658.24
将数据输入excel表格，使用长期趋势法预测
图2.1使用长期趋势法预测吞吐量
图像拟合情况如下：
图2.2港口货物吞吐量拟合图
图2.3回归结果分析
上图中主要数据如下：
R方：
0.980570990384275
P值：
0.0000179904909404378
根据统计学原理，R方越接近于1，P值越接近于0，则预测的结果越准确，越能够被接受，从以上分析可以看出，采用长期趋势法对淮安市港口货物吞吐量进行预测的结果是较为准确的。
第三章物流中心布局优化
3.1物流中心平面的设计
物流中心建筑物面积主要包括物料保管场所（库房、货棚、货场）的面积和其他建筑物的面积两大部分，其中以确定物料保管场所的面积，尤其是库房的面积为主。
3.2物流中心面积的确定
根据预测，2014年，淮安市港的预计吞吐量为9381.94万吨。
据统计，每年淮安市港约有40%的货物流向，而其在港口存储的约占总量的20%，取周转期为7天，则新建仓储区的面积为：
（万平方米）
其中，T为货物周转期，取1/52；S为每吨货物的占地面积。
目前，淮安市港已建有2.4万平方米仓库和2.6万平方米堆场和保税仓库，据此比例，预计仓库面积为
（万平方米）
取建立10个仓库，则每个仓库的面积为8660平方米。
3.3物流中心平面布局规划的目标和原则
3.3.1布局规划的目标：
（1）有效的利用空间、设备、人员、能源。
（2）最大限度的减少物料搬运。
（3）简化作业流程。
（4）缩短生产周期
（5）力求投资最低
（6）为员工提供方便
3.3.2布局规划的原则：
（1）以系统的观点运用系统分析的方法，求得整体优化，将定性分析和定量分析相结合。
（2）以物流的观点作为区域布局的出发点，并且贯穿区域布局的始终，因为企业的有效运行依赖于资金流、物流、信息流的合理化结合。
（3）先从宏观到微观，在从微观到宏观。
（4）减少和消除不必要的作业流程，保证投入的资金最少，成本最低。
（5）重视人的因素。
3.4物流中心功能布局分析
淮安市物流配送中心的使用是近几年规划存在问题的，建设物流中心的服务效率和管理还处于较低水平。
对于物流中心功能设施规划布置为五个功能区，具体如下：
1、卸货区：
此功能区的功能主要是组织农产品从外界集中进入物流中心。
2、理货区：
此功能区主要是进行农产品的整理从而将农产品送入到低温库和加工区。
3、暂存区（低温库）：
这个功能区为农产品仓库物流配送区等设施，能摆脱气候影响，延长农产品的储存时间和保鲜期限。
4、加工区：
对农产品的加工、包装、检测等一系列的增值服务。
5、出货区：
将农产品从低温库或者理货区进行运出配送中心。
3.5基于SLP方法的物流中心作业区位置布置
3.5.1系统布置设计（SLP）原理介绍
SLP的基本出发点是用量化的作业单位相互关系密级来评定各部门之间的相关程度，因此采用系统布置设计法来进行平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括定量的物流相互关系及定性的非物流相互关系。
把定性的相互关系密切程度由高至低分别用A，E，I，O，U，X及相应的4，3，2，1，0，-1分值表示。
将物流与非物流相互关系进行综合，得到作业单位i与其它各作业单位j（j=1，2，…n，j≠i）的综合关系密切程度
，并分别求出各作业单位的总的关系密切程度一一综合接近程度
，其中n为作业单位总数。
综合所有作业单位的综合接近程度
，得到综合作业单位关系表。
然后，根据相互关系表中作业单位之间相互关系密切程度，决定各作业单位之间距离的远近。
再根据作业单元综合关系表中各作业单元的综合接近程度安排各作业单位的位置，得分最高的作业单位布置在中心位置，然后布置与该部门相互关系为A级的部门、再后是E级部门……依次布置所有部门，最终得到作业单位位置相关图。
最后，将各作业单位实际占地面积与作业单位位置相关图结合起来，形成作业单位面积相关图，通过作业单位面积相关图的修正和调整，得到数个可行的布置方案。
最后，采用专业的评价方法对各备选方案进行评价择优，并对每个评价因素进行量化，得分最多的布置方案就是最佳布置方案。
3.5.2物流中心作业功能区设置
根据物流中心内作业流程和功能需要，将仓库划分为以下几个功能区：
表3-1物流中心功能区设定表
序号
功能区名称
具体功能
1
进货区
卸货、验收计量、入库、进货暂存
2
仓储区
仓储、保管
3
流通加工区
流通加工，包括零部件组装、产品分割、打印条码、销售包装等
4
理货区
拣选、不活、运输包装、分拣、组配货等
5
出货区
发货暂存、出库检验、装货等
6
退货区
对退货、瑕疵品等进行存储和处理
7
办公管理区
综合办公、管理、后勤保卫等
8
辅助作业区
提供能源动力、消防设施和设备停放区域等
9
业务服务区
展销、业务洽谈、车辆检修、娱乐休息、餐饮住宿、提供金融、工商、税务等配套服务
以入库零部件为例，其作业流程及物流量如下图：
进货区
仓储区
流通加工区
理货区
出货区
99.5%
40%
60%
99%
退货区
0.5%
1%
0.1%
99.9%
图3.1零部件入库作业物流量分析图
3.5.3物流中心作业区位置布置
对作业之间的相互关系进行分级，用相应字母表示，如下表：
表3-2相互关系等级比例划分表
相互关系
绝对重要
特别重要
重要
一般
不重要
禁止
等级代码
A
B
C
D
E
F
承担的物流量比例
60%以上
40-60%
20-40%
5-20%
0-5%
未定
根据图3.2中物流中心作业区的流量比率和服务要求，对仓库作业区进行相关性分析，编制物流中心作业区的相互关系如图：
图3.2物流中心功能区相互关系图
根据各功能区间关系紧密程度，决定相互间距离的远近，安排各作业单位的位置，画出如下关系图（线的粗细程度表明关系紧密程度）：
进货区
仓储区
流通加工区
理货区
出货区
退货区
办公管理区
辅助作业区
业务服务区
图3.3物流中心功能区空间关系图
将物流中心功能区位置相关图与各功能区的实际占地面积结合起来，形成仓库功能区面积相关表：
表3-3物流中心功能区面积相关表
功能区
进货区
仓储区
流通加工区
理货区
出货区
退货区
办公管理区
辅助作业区
业务服务区
作业量（t）
100
99.5
7
59.7
98.9
98.8
1.2
单位面积作业量（
）
0.2
0.8
0.2
0.2
0.2
0.2
功能区面积比例（%）
17
30
10
17
17
1
3
3
2
实际功能区面积（
）
1472
2598
866
1472
1472
87
260
260
173
根据以上各表和实际操作需求，结合物流中心平面布局规划的原则，得到物流中心功能区布局图：
图3.8物流中心功能区布局图
结合物流中心实际操作情况,物流中心业务操作的分析中得出的结论进行优化时,过深入南北物流中心内部了解，对其物流中心的管理与运作模式有了更深一步的认识，并收集研究中所需要的相关数据及资料。
下面分别物流中心的功能划分进行优化分析。
第四章物流中心货物配送路线设计
4.1淮安市物流中心的配送系统建立VRP模型。
基本条件：
淮安市5个物流中心节点送货，节点代号分别为：
a,b,c,d,e现有2t和4t的货车进行配载，同时各个节点间的最短距离查阅已知。
模型目标：
确定所需要的车辆的数目N、车辆类型以及各车行走的路径，并指派这些车辆到一个回路中，同时包括回路内的路径安排和调度，使得运输总费用最小（总路程最小）。
限制条件：
（1）每辆车完成任务之后都要回到源点南粤物流有限公司配送中心。
（2）车辆的货物量不能超过车辆的载重量。
（3）不考虑运费及运送时间等问题
4.2各配送中心货物量
各配送中心的需求
金网物流公司
海珠物流
银珠物流
南北物流
仁和工贸公司
井神盐业物流
15
17
4
19
0
10
南北物流中心到各物流中心的距离
金网物流公司
海珠物流
南北物流
银珠物流
仁和工贸公司
井神盐业物流
南北物流中心
6.08
31.6
39.38
43.99
37.54
49.1
各提货点之间的距离
金网物流公司
海珠物流
银珠物流
仁和工贸公司
井神盐业物流
金网物流公司
24.9
37.7
34.5
46.3
海珠物流
25.9
28.2
38.3
银珠物流
7.1
38
仁和工贸公司
40.2
井神盐业物流
4.3用节约里程法进行配送线路设计
第一步：
做出最短距离矩阵，求各配送点之间的最短路径
南北物流中心
金网物流公司
6.08
金网物流公司
海珠物流
31.6
24.9
海珠物流
银珠物流
39.38
37.7
25.9
银珠物流
仁和工贸公司
43.99
34.5
28.2
7.1
仁和工贸公司
井神盐业物流
49.1
46.3
38.3
38
40.2
井神盐业物流
第二步：
求出各配送点之间的节约里程
金网物流公司
海珠物流
12.78
海珠物流
银珠物流
7.76
45.08
银珠物流
仁和工贸公司
15.57
47.39
76.27
仁和工贸公司
井神盐业物流
8.88
42.4
50.48
52.89
井神盐业物流
第三步:
将节约里程进行分类，按从大到小的顺序排列
序号
连接点
节约里程
序号
连接点
节约里程
1
银—仁
76.26
6
铁—井
42.4
2
仁—井
52.89
7
金—仁
15.57
3
银—井
50.48
8
金--铁
12.78
4
铁—仁
47.39
9
金—井
8.88
5
铁—银
45.08
10
金—银
7.76
根据节约里程数，可得到最终配送路线.
4.4优化方案分析
原始路线为：
井神盐业
金网
南北物流中心
仁和
海珠
银珠
49.1
43.99
39.38
31.6
6.08
由上面可知，通过节约算法对配送线路进行优化，可得到如下表所示：
包括所需车辆数，行驶总里程这些指标。
初始方案
节约里程法
总里程（km）
170.15
157.28
货车类型
2t货车
7
1
货车类型
4t货车
14
16
从上表中我们看到从总运输里程角度考虑，节约里程法的总运输里程比一般方式的运输里程减少12.87千米，能减少公司车辆的损耗和资源的浪费，带去更多的效益。
因此，从运输里程的角度考虑，我们选择通过节约里程法计算出来的配送路线。
从车辆的总数目角度来看，节约里程法中车辆数目减少为5，比常规方法减少了5辆，因此从车辆数目的角度出发，我们可以选择节约里程法计算出来的配送路线。
从车辆的装载率来看，优化后的方案明显比初始方案的运载率要高。
因为，从古装载率的角度来看，我们可以选择节约里程法计算出来的路线。
综合以上3个方面，我们倾向于用节约里程法计算出来的配送路线。
第五章总结
5.1算法的适用度评价
配送运输通常是一种短距离、小批量、高频率的运输形式。
如果单从运输的角度来看，它是对干线运输的一种补充和完善，属于末端运输、支线运输，以高质量的服务为目标，以尽可能满足客户要求。
从配送中心把货物送到所需的各个用户，有很多种不同的路线选择方案。
合理的选择配送线路，对企业和社会都具有很重要的意义。
为将货物送给客户，需要从一个或多个配送中心组织配送运输。
一般地一个或多个配送中心目的地存在一个道路网，如何在这张道路网上综合考虑各线路车流量、道路状况、客户的分布状况、配送中心的选址、车辆额定载重量及其他车辆运行限制等因素，找出一条最佳的运输线路解决方案，达到节省运行距离、运输时间和运行费用的目的就是线路设计的意义所在。
进行配送线路优化时，必须要有明确的目标，遵循基本的原则。
配送路线方案目标的选择可以从以下几个方面来考虑。
（1）配送效益最高或配送成本最低
（2）配送里程最短
（3）配送服务水准最优
（4）配送劳动的消耗最小
求解最短路径的配送路线的方法很多，结合具体的要求，在此案例中我们采用了启发式算法来求解。
启发式算法是从尚未安排的车辆、运输任务或行驶路径中按照构造算法进行选择，知道所有任务和车辆均被调度为止。
构造的每一步，根据某个判别函数，把当前的线路构形和另外的构形进行比较并加以改进，以最小代价把一个不在当前构形上的需求对象插入进构形，最后得到一个较好的可行构形。
我们根据启发式算法中的节约里程法以及改进的就近插入法得到优化后的线路。
通过两种方法的比较我们可以发现在此案例中用节约里程法计算出来的配送路线比用改进的就近插入法算出来的配送路线更有实用性。
通过对物流配送线路的优化，可以派出更少的车辆来满足装货的要求，使车辆完成配送任务的同时行驶的距离最少。
一方面可以缓解交通拥堵，另一方面可以减少汽车造成的污染。
为广大人民造福。
配送线路的优化产生了一定的经济效益和社会效益。
同时，我们虽然计算出了比较合理的配送路线，但我们的模型也存在着一定的缺陷。
在计算过程中也将一些因素理想化了，与实际情况不完全相符。
所以在实际中，我们可以将更多的因素考虑进去，设计出更加合理的配送路线。
5.2加强线路管理水平
随着配送中要求成本费用要尽可能降低，特别是目前多批次、小批量配送的发展，要求企业采用效率化的配送方法。
企业为实现效率化的配送，越来越重视配车计划管理、提高装载率以及车辆运行管理。
从总体上看，对于需求比较集中的地区，可以较容易地实现高装载率运输；而对于需求相对较小的地区，可以通过共同配送来提高装载率。
降低配送成本的另一个措施就是追求车辆运行的效率化，提高车辆运行效率，这就需要建立有效的火车追踪系统，即在车辆上配置一个全球定位系统（GPS），通过这种终端一方面对货物的在途情况进行控制；另一方面可以有效地利用空车信息，合理配车。
同时企业还可通过即时配送、专业化配送等措施使配送合理化。
5.3公司采用该方案的整体评价
在此案例中，已存在的车辆空载率、半载率高，运输网络混乱等问题对以为配送中心的配送区域进行配送路线的设计。
通过两种方法的计算，我倾向于采用通过节约里程法计算出的配送路线。
在此配送线路中，避免了各个节点的重复配送，使车辆的运载率得到了一定的提高。
同时我也意识到在此模型中，我没有考虑配送时间，运价等问题，所以在以后的研究以及方法的改进中，我可以将更多的影响因素考虑进去，为公司制定出更加合理的配送方案。
参考文献
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