【基于ED軟件的物流園區(qū)仿真及優(yōu)化探究6500字（論文）】

第一章前言物流業(yè)是集運輸、倉儲、信息交換等產(chǎn)業(yè)為一體的綜合性服務(wù)業(yè)。中國經(jīng)濟(jì)快速增長，環(huán)境改善，政府政策大力支持，“一帶一路”倡議，長江經(jīng)濟(jì)帶快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施的完善、技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步都為物流公司的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。與此同時，挑戰(zhàn)和障礙隨之而來。當(dāng)前，在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)和政治環(huán)境下，加快戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、現(xiàn)代化建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展，將是中國物流業(yè)更強(qiáng)勁發(fā)展的關(guān)鍵。近年來，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化和民航經(jīng)濟(jì)體制改革的深入，我國航空物流的發(fā)展受到越來越多的關(guān)注。2018年發(fā)布的《航空物流發(fā)展指南》首次從國家角度強(qiáng)調(diào)，航空運輸?shù)陌l(fā)展要適應(yīng)當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，大力發(fā)展多維航空物流。民航處處長馮正林指出，航空貨運服務(wù)質(zhì)素會影響航空物流的發(fā)展空間。實施航空物流信息化和標(biāo)準(zhǔn)化、航空貨運跟蹤、中性電子運單等重點項目。在發(fā)展航空物流和建設(shè)航空物流園區(qū)的重要性背景下，京津冀三國共同制定發(fā)展規(guī)劃，突出天津在北方國際貨運中的中心地位，將天津命名為北方國際海運的主要區(qū)域，建設(shè)具有中國特色的國際航空物流中心。要實現(xiàn)天津成為航空物流樞紐的愿景，建設(shè)服務(wù)全國、輻射世界的航空貨運樞紐，就必須依靠發(fā)展T型航空物流園區(qū)。本文回顧了航空物流T功能園的運營現(xiàn)狀，找出了新興階段航空物流T功能園配置中存在的問題，優(yōu)化了航空物流T功能園配置，以達(dá)到提高航空物流T運營效率的目的。第二章航空物流園區(qū)現(xiàn)狀分析2.1航空物流園區(qū)布局現(xiàn)狀經(jīng)過對規(guī)劃構(gòu)成部分信息的研究和系統(tǒng)化，航空物流T園區(qū)的主要功能區(qū)目前包括貨運走廊區(qū)、物流倉庫、流通加工區(qū)、綜合服務(wù)區(qū)等6個功能區(qū)，輔助服務(wù)區(qū)及預(yù)留發(fā)展區(qū)。它們的相對位置和接近陸地邊界如圖所示。圖3-3T航空物流園區(qū)功能區(qū)布局相對位置圖（1）貨站區(qū)天津航空物流園區(qū)目前擁有三個世界貨運站：中國國際貨運航空公司天津貨運站、天津貨運公司（TSS貨運站）和華宇機(jī)場。停車場旁設(shè)有三個一等貨站，分別位于南面及北面。三個世界級貨運站可為航空公司提供高效率及方便的跑道，同時確保9家寬頻貨機(jī)的正常運作。（2）物流倉儲區(qū)目前，航空物流T園區(qū)的主要功能是吸引大型貨運代理機(jī)構(gòu)、綜合運輸公司等企業(yè)進(jìn)駐，從而形成航空物流企業(yè)集聚，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)和聯(lián)合效益。它主要為托運人、貨運代理和航空物流公司提供簡單的物流服務(wù)，如收集、運輸、儲存和儲存。公司成立于航空物流園區(qū)T物流倉庫，實現(xiàn)了與航空貨運代理的融合，有效提高了航空物流服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)了航空物流的大幅度發(fā)展和集約化，在一定程度上緩解了天津一等機(jī)場前的交通壓力，為空運貨物的順暢流動創(chuàng)造了條件。目前，遵杭峰快遞、聯(lián)邦快遞、天津新華聯(lián)合物流有限公司等集中于物流倉儲航空物流園區(qū)T物流領(lǐng)域的公司。（3）流通加工區(qū)T航空物流園區(qū)流通加工區(qū)的主要功能是擴(kuò)大上下游的航空物流活動，提高企業(yè)盈利能力。例如，航空公司、航空貨運代理、物流公司，根據(jù)不同托運人的個別需求，在航空物流園區(qū)提供報關(guān)服務(wù)、航空貨運代理程序、專業(yè)技術(shù)支持、航空物流咨詢。在這個過程中，公司依靠自己的專業(yè)技能來解決問題，滿足顧客的需求，增加業(yè)務(wù)收入。（4）綜合服務(wù)區(qū)主要是為非自主航空物流單位提供辦公空間、技術(shù)支持、信息服務(wù)、政策宣傳等相關(guān)園區(qū)服務(wù)，確保航空物流園區(qū)協(xié)調(diào)高效運行。目前，服務(wù)綜合體主要位于航空物流貨運園區(qū)北側(cè)，主要單位有天津機(jī)場國際物流區(qū)商務(wù)服務(wù)中心、航空物流區(qū)航運中心。（5）配套服務(wù)區(qū)為了滿足政府機(jī)構(gòu)、物流公司、航空公司等雇員的日常生活需要D.目前，航空物流T園區(qū)附屬區(qū)的設(shè)施主要位于T航空公司、機(jī)場大樓、航空燃料大樓、國家航空公園大樓、愛寶酒店等。（6）預(yù)留發(fā)展區(qū)航空物流園區(qū)功能區(qū)建設(shè)發(fā)展不可一蹴而就。隨著機(jī)隊運營的發(fā)展和貨運業(yè)務(wù)的適應(yīng)，功能區(qū)不斷完善，建設(shè)自己的航空物流業(yè)務(wù)，提前預(yù)約開發(fā)區(qū)非常重要。目前T航空物流園區(qū)建設(shè)還處于起步階段，在機(jī)場貨運軌道南側(cè)留下了發(fā)展中國家的大量儲備。2.2功能區(qū)劃分設(shè)置不合理（1）個別貨運站的國際及國內(nèi)貨運業(yè)務(wù)應(yīng)平行進(jìn)行。目前，天津機(jī)場三個世界級貨運站位于航空物流園區(qū)東側(cè)，毗鄰機(jī)場空域，地處南北兩面。三個一級充電站的停車場設(shè)置了不均勻、滲透及模糊的地面界線。同時，三級充電站的經(jīng)營范圍受到嚴(yán)重干擾，貨源競爭日趨激烈，甚至在快遞和裝配業(yè)務(wù)領(lǐng)域也有所發(fā)展。（2）海關(guān)檢疫局沒有統(tǒng)一的業(yè)務(wù)范圍。目前在T航空物流園區(qū)，海關(guān)、檢疫等職能分布在園區(qū)內(nèi)，功能區(qū)劃結(jié)構(gòu)不暢，導(dǎo)致整個園區(qū)業(yè)務(wù)組織失衡。為了完成T-Aviation物流領(lǐng)域的驗證、轉(zhuǎn)移和其他流程，承運人必須在海關(guān)、檢疫和其他服務(wù)之間進(jìn)行。另一方面，一批空運貨物處理時間大幅增加，空運貨物整體處理效率下降。另一方面，提高了運輸代理的運營成本。據(jù)統(tǒng)計，部分貨運車輛每天在航空物流園區(qū)行駛160多公里，貨運車輛年“運價”達(dá)10萬元。2.3功能區(qū)用地面積不合理每個功能區(qū)的面積都需要調(diào)整。在航空物流園區(qū)功能區(qū)設(shè)計中，功能區(qū)面積直接關(guān)系到航空物流園區(qū)土地資源平衡、空間價值和區(qū)域協(xié)調(diào)的合理性。功能區(qū)面積是優(yōu)化功能區(qū)布局的主要指標(biāo)，需要充分考慮園區(qū)發(fā)展的實際，進(jìn)行合理的科學(xué)計算。目前，航空物流園區(qū)T貨運站區(qū)域存在面積大、使用性能差等問題。舉例來說，三個世界級貨柜碼頭的年吞吐量為60噸，而天津機(jī)場近年的平均吞吐量只有21萬噸。海關(guān)轉(zhuǎn)運中心和裝配中心規(guī)模太小，有壟斷地位。在實踐中，給予承運人的空間太小，常常導(dǎo)致水浸和缺乏貨物流動，影響了整個航空物流車隊進(jìn)出港口的效率。2.4功能區(qū)位置布局不合理通過對航空物流T機(jī)隊的實地調(diào)研，不同職能區(qū)的職能部門面臨著貨流長短、迂回等問題。如果該倉庫位于灣仔石的尾部，連接公共道路，也不在海關(guān)特別管制區(qū)內(nèi)，給海關(guān)管的制造帶來重大不便，再循環(huán)區(qū)與南部加載區(qū)的相對距離，將降低兩條帶之間的貨運作業(yè)效率。由于功能區(qū)布局不當(dāng)，給航空貨運業(yè)務(wù)各環(huán)節(jié)參與者帶來諸多不便，不僅降低了整個航空物流園區(qū)的貨運量，而且增加了企業(yè)園區(qū)的運營成本，大大縮小了企業(yè)的利潤空間。物流管理要求開發(fā)商合理配置功能空間來解決這些問題。2.5航空物流園區(qū)功能區(qū)布局優(yōu)化思路針對當(dāng)前航空物流園區(qū)功能布局存在的問題，必須以問題為導(dǎo)向，明確優(yōu)化思路，有針對性地優(yōu)化規(guī)劃，使整個園區(qū)發(fā)揮最大的效益和和諧作用。（1）鑒于目前航空物流T園區(qū)功能區(qū)劃分不合理，為適應(yīng)未來需求，必須進(jìn)行理性分析和科學(xué)劃分。合理劃分功能區(qū)，可在航空物流各功能區(qū)之間進(jìn)行集聚和分配，降低固定企業(yè)運輸成本，提高航空貨運車隊運營效率。同時，可以滿足航空物流園區(qū)的功能需求，達(dá)到園區(qū)定位的最高高度。（2）在總結(jié)功能區(qū)主要航空物流設(shè)施的基礎(chǔ)上，根據(jù)航空物流園區(qū)功能區(qū)實際航空運輸需求，科學(xué)計算面積。確保每個功能區(qū)的使用范圍不會太廣，以致出現(xiàn)不合理的土地使用和濫用資源的情況，亦不會對航空交通造成不明朗的情況，并盡可能阻礙一些功能區(qū)之間的航空交通。為了在面積計算過程中獲得最佳效率，需要科學(xué)地根據(jù)T航空物流園區(qū)郵件吞吐量的實際數(shù)據(jù)預(yù)測天津機(jī)場貨運量的未來發(fā)展。同時，通過多次實踐研究和專家調(diào)研，掌握了功能路段貨物流動和人員構(gòu)成，科學(xué)測算出航空物流園區(qū)功能區(qū)面積。（3）在明確航空物流園區(qū)功能區(qū)運行性質(zhì)和銜接性的基礎(chǔ)上，通過多次走訪和實地考察，全面調(diào)整部分功能區(qū)功能，將功能區(qū)布局調(diào)整到相對位置。具體而言，優(yōu)化的思想是深入分析各功能區(qū)的相互關(guān)系，確保功能區(qū)相互緊密相連，協(xié)調(diào)緊密相連的功能區(qū)間航空物流設(shè)施的空間布局和鄰近原則，有效避免航空貨物的功能橫渡運輸。第三章航空物流園區(qū)布局規(guī)劃仿真優(yōu)化3.1物流系統(tǒng)的仿真模型構(gòu)成3.1.1仿真數(shù)據(jù)準(zhǔn)備在進(jìn)行建模之前，必須根據(jù)合理的假設(shè)建立模型，以便明確建模概念，避免其他因素引起的誤差；應(yīng)盡可能簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，消除每宗個案的冗余，并在一定程度上找出實際問題，以節(jié)省研究開支。該模型假定：1）模擬器系統(tǒng)的運行時間定義為一天，因為ED軟件的運行時間以秒為單位，即E.其他事項總共8640秒。（2）園內(nèi)外車輛的行駛速度為1m/s。（3）園區(qū)設(shè)置入口和出口各一個。（4）模型中只有一個發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)生產(chǎn)不同顏色的貨物：藍(lán)色-國際空運，紅色-國內(nèi)，兩種貨物的比例為6:4。同時，發(fā)電機(jī)的管理是根據(jù)運往各種職能的臨時儲存區(qū)的貨物比例進(jìn)行的。國際和國內(nèi)臨時儲存區(qū)的貨物總比例為40%，緊急運輸臨時儲存區(qū)為30%，過境處理臨時儲存區(qū)為15%，港口貿(mào)易臨時儲存區(qū)為15%。（5）園區(qū)功能區(qū)之間的物流比例，應(yīng)考慮功能區(qū)的物流情況。在進(jìn)行仿真建模之前，對模型進(jìn)行合理的假設(shè)，梳理仿真模型構(gòu)建思路，盡量簡化系統(tǒng)設(shè)計，逐一排除多余因素，將實際問題定義在一定的范疇內(nèi)，以避免出現(xiàn)其他因素引起的誤差從而實現(xiàn)研究成本的節(jié)約。本文對模型假設(shè)如下：（1）本模擬系統(tǒng)的執(zhí)行時間定義為1天，ED軟件的執(zhí)行時間以秒為單位，即合計8640秒。（2）園區(qū)外周車輛和園區(qū)內(nèi)車輛行駛速度均為1米/秒。（3）園區(qū)設(shè)置入口、出口。（4）模型中只有一個發(fā)生器，發(fā)生器生成兩種貨物，按顏色不同區(qū)分，藍(lán)色為國際航空貨物，紅色為國內(nèi)航空貨物，兩種貨物比為6:4。同時，通過發(fā)電機(jī)控制各功能暫存區(qū)的貨物比例，國際、國內(nèi)貨物暫存區(qū)的貨物總比例為40%，快遞處理暫存區(qū)的貨物比例為30%，流通加工暫存區(qū)的貨物比例為15%，臨港貿(mào)易暫存區(qū)的貨物比例為15%。（5）園區(qū)各功能區(qū)間的物流比例由各功能區(qū)的物流相關(guān)性決定。各功能范圍的具體分配如表3.1所示。表3.1各功能區(qū)貨物流動分配比（6）每個功能區(qū)在公園邊緣配備兩輛汽車，由任務(wù)控制器控制。園區(qū)內(nèi)有10輛汽車，負(fù)責(zé)航空物流園區(qū)各功能區(qū)之間的物流。（7）20個網(wǎng)格由可視化工具表示，功能區(qū)域因色差而異。3.1.2仿真模型參數(shù)設(shè)定園區(qū)內(nèi)實體ProcessFlow流程及主要實體參數(shù)設(shè)計分別如圖3-2、表3.3。圖3-2園區(qū)內(nèi)實體ProcessFlow流程圖表3.3園區(qū)內(nèi)主要實體參數(shù)設(shè)計對模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)計和實體設(shè)計，有效安排不同實體，連接不同港口等業(yè)務(wù)，并據(jù)此設(shè)置三個T航空物流園區(qū)功能區(qū)的布局規(guī)劃，如下圖3-3、3-4和3-5所示。圖3-3方案一平面布局圖圖3-4方案二平面布局圖圖3-5方案三平面布局圖3.2航空物流園區(qū)功能區(qū)布局仿真模型運行及分析3.2.1運行仿真模型ED仿真軟件的推出將產(chǎn)生多方面的結(jié)果.針對本文的研究課題，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)選取了以下三類指標(biāo)來評價方案的優(yōu)缺點：1、設(shè)備利用率主要反映功能區(qū)和園區(qū)周邊車輛的最佳利用率；2、里程指標(biāo)主要用于顯示車輛沿周界和公園行駛的距離；3、流通指標(biāo)主要通過車輛和貨物在臨時存放場所停留的時間進(jìn)行分析。在這三項指標(biāo)中，距離和環(huán)流指數(shù)越小，設(shè)備利用率越好。根據(jù)仿真模型的參數(shù)和仿真，對三種場景進(jìn)行了仿真，底盤仿真結(jié)果如下圖3-6、3-7和3-8所示。圖3-6方案一仿真運行結(jié)果圖3-7方案二仿真運行結(jié)果圖3-8方案三仿真運行結(jié)果3.2.2仿真模型結(jié)果分析結(jié)合各方案運行結(jié)果，參照前文選取的三類評價指標(biāo)進(jìn)行逐一分析：（1）設(shè)備利用指標(biāo)分析表3.4各功能區(qū)車輛運輸指標(biāo)結(jié)果結(jié)合上表的數(shù)據(jù)分析，從車輛使用率的觀察所得，方案1是最繁忙的，方案2是最低的。因此，就車輛使用率而言，方案1是最佳的，方案2其次，方案3表現(xiàn)不佳。（2）運輸距離指標(biāo)分析表3.5各方案車輛運輸距離指標(biāo)結(jié)果根據(jù)上表所載的數(shù)字，方案一的周長乘客之間的距離為895公里，而公園乘客之間的距離則為541.9公里。方案2公里，周邊距離比方案1減少0.06%，公園里程減少1.01%；與方案1相比，周邊距離減少了4.99%，帶寬減少了17.36%。（3）流通指標(biāo)分析表3.6各功能區(qū)暫存利用指標(biāo)結(jié)果表3.7各方案資源利用指標(biāo)匯總表結(jié)合表中的數(shù)據(jù)，三個方案相對于臨時儲存場地的最小停留時間應(yīng)相同；為了進(jìn)行分析，選擇了臨時存儲空間中的平均駐留時間和最大駐留時間數(shù)據(jù)：方案2的駐留時間最短，方案2最好，方案3次之，方案1的效果較差。從車輛最小停留時間、最大停留時間和平均停留時間來看，方案3最短，方案3最好，方案1次，方案2的效果比較差，因此，從暫時存儲區(qū)域的觀點來看，方案2優(yōu)選方案3和方案1，從車輛的觀點來看方案3優(yōu)選且優(yōu)于方案1和方案2。第五章結(jié)論航空物流園區(qū)作為航空物流的平臺和載體，在貨運信息資源整合、各方利益協(xié)調(diào)、航空貨運運營流程優(yōu)化、周邊貨源容納等方面發(fā)揮了積極作用。然而，與國外航空物流園區(qū)的成熟運營經(jīng)驗相比，我國建設(shè)航空物流園區(qū)的理論基礎(chǔ)和實踐操作還存在較大差距。主要成果是，許多在建或在建的航空物流園區(qū)只是基于對人的功能區(qū)設(shè)置、面積和相對位置的主觀假設(shè)，沒有考慮系統(tǒng)科學(xué)的布局設(shè)計理論和各航空物流園區(qū)的實際情況。由于航空物流園區(qū)后期運營過程中的功能區(qū)布局問題，導(dǎo)致功能設(shè)置不完善。運營效率低等各種問題極大地阻礙了航空貨運的順利處理，降低了對園區(qū)航空公司、貨運代理、物流公司的吸引力。本文針對國內(nèi)航空物流園區(qū)存在的各種問題，通過對航空物流園區(qū)實際運營狀況的深入調(diào)查，以航空物流園區(qū)為例進(jìn)行研究，識別了園區(qū)功能區(qū)設(shè)計中存在的問題，結(jié)合布局規(guī)劃的相關(guān)理論和仿真軟件，對園區(qū)功能區(qū)的布局進(jìn)行了優(yōu)化研究。參考文獻(xiàn)[1]馮浩.基于ED的航空物流園作業(yè)流線仿真研究[J].中國科技信息,2021(11):2.[2]陳利民.低碳經(jīng)濟(jì)理念下物流園區(qū)布局優(yōu)化方法研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2020,45(5):5.[3]孫劉誠,孫焰,鄭文家.不規(guī)則物流園區(qū)功能區(qū)塊布局模型與算法[J].交通運輸系統(tǒng)工程與信息,2017,17(2):8.[4]張金輝.物流園區(qū)交通設(shè)計問題分析[J].江西建材,2021(5):2.[5]肖北水.