城市轨道交通配件仓储规划与设计

李平 马翠鑫

摘 要：在城市轨道交通配件仓储规划与设计中，通过统计城市轨道交通配件需求量和物流量等数据进行仓储中心的物流相关性分析、非物流相关性分析和综合相关性分析，针对地铁信号配件开展对仓储中心分析和设计，实现城市轨道交通配件仓储中心的合理规划。

关键词：交通配件;仓储规划;系统设施布置;物流量分析

中图分类号：文献标识码：文章编号：1005-6432（2022）09-0165-04

DOI：10.13939/j.cnki.zgsc.2022.09.165

系统布局规划（System Layout Planning，SLP）是一种结构化的规划方法，它综合总结了功能区之间的物流关系和非物流关系，根据物流关系和非物流关系绘制出功能区的位置关联图，在功能区相互关联程度接近的情况下，结合限定条件不断调整优化功能区的位置相关图，可以得到可行的设计方案，通过比较各方案的影响因素，最终得到满意的优化方案。

1 城市轨道交通配件仓储中心分析

1.1 城市轨道交通配件仓储中心区域划分

地铁配件仓储中心应按照功能区域划分，具体区域划分如图1所示。

1.2 城市轨道交通信号配件仓储中心设施规模确定方法

经调查研究可知，北京现有地铁配件库的面积一般为1450～2040平方米。仓库规模主要根据仓库内部设置的各个作业区面积进行确定。仓储配送区主要有进货区、储存区（A、B）、拣货区等作业区域，各区域面积确定模型如下。

（1）存储区A、存储区B面积的计算方法。

式中：

L：托盘货架单元长度;

W：托盘货架单元宽度;

n：货架列数;

m：貨架排数;

W1：背靠背货架间隙;

W2：搬运设备通道宽度，一般设置2.8～3.5m。

（2）进货区、发货区、拣选区域的规模面积计算方法。

假设一定的工作量的情况下，作业工作效率越高，单位时间所需的工作面积就越少，因此进货区面积可根据式（4）进行计算。

式中：

Q：日平均作业量;

T：完成一次作业的时间;

H：一个工作日的时间;

S’：货物的平均单位面积。

（3）退货区域规模确定方法。

退货区是退货商品的暂存处理区域，经过审核后，部分商品重新入库，因此，退货区域一般设置在进货区附近，面积可根据仓库实际大小调整，一般30～50平方米。

1.3 地铁信号配件仓储中心辅助区设施规模确定方法

1.3.1 设备存放区域设施的规模确定方法

设备存放区面积根据停放设备类型及数量等确定，可按照式（5）计算：

式中：

A存：设备存放区面积（平方米）;

K：单位设备系数（取2～3）;

C停：设备存放区各类设备数量;

Fi：各类设备的投影面积（m2）。

1.3.2 办公室设施规模确定方法

办公室主要是接收、整理订单，进行数据分析的地方，不是主要功能区，一般为20～50平方米。

1.3.3 配电室设施规模确定方法

配电室是存放低压配电装置和配电变压器的地方，以保证仓储中心的电力运行，是辅助功能区，一般为20～30平方米。

1.3.4 其他建筑面积设施规模确定方法

根据调查分析得到，其他辅助功能区的规模可根据其物流功能区的规模来确定。由于仓储中心规划过程中存在一些不可预料的因素，通常需要预留出3%～5%的空间，其他建筑面积可根据式（6）计算。

式中：

S：其他建筑面积;

S’：除其他建筑面积以外的面积;

α：预留系数（3%～5%）。

根据上述所确定的数学模型，可预测出各个功能区的占地面积，面积划分结果如表1所示。

2 基于SLP的地铁配件仓储中心布局规划

2.1 SLP中的基本参数和设计流程

SLP方法通过相关数据分析及计算完成整体布局规划，5项基本要素包括：产品P、产量Q、生产路线R、辅助部门S和时间T。仓储中心布局规划的设计流程包括：确定各部门面积、绘制作业单位相关图解、绘制面积相关布置图解、绘制平面布置图。

2.2 SLP方法在地铁配件仓储中心的应用

2.2.1 仓库区域划分与各区域面积

通过对资料的查阅与现有资料的分析，布局规划分为以下十个区域：①进货区;②存储区A;③存储区B;④拣货区;⑤出货区;⑥退货区;⑦设备存放区;⑧办公区;⑨配电室;⑩其他建筑区。

2.2.2 绘制从至表

通过统计现有地铁配件仓储中心每年的运作流程和年均物流量，得到相关作业单元间物流量。

2.2.3 作业单位间的物流相关分析

结合SLP方法可以将物流强度按照等级划分为 5个等级，作业单位间的物流强度随单位间物流量占总物流量的比例来确定，根据实际物流量，绘制物流强度分析表，如表2所示。根据表3物流强度分析完成作业单位物流相关图设计。

2.2.4 作业单位间的非物流相关分析

在实际应用中不能只考虑物流关系而忽略对非物流关系的重视。在不同条件下，非物流关系的影响因素不同，因此根据作业单位之间的影响因素对各作业单位之间的关系密切程度做出等级分类，关系密切等级分类。 [2]仓储系统的作业单位间除了物品出入的物流关系外，还应考虑到：①作业流程的顺序;②使用相同设施等因素;③员工之间工作的频繁联系;④管理的方便性;⑤公共设施及辅助设施;⑥噪声污染。

非物流关系的强度等级是通过调研工作人员意见及规划者共同评定，通过修改，得到非物流关系强度等级表，根据非物流关系强度等级表绘制作业单位非流相关图。

2.2.5 作业单位间的综合相互关系分析

在仓储中心各个作业单位之间不仅有物流关系，还有非物流关系。通过 SLP 设施布置法得到作业单元物流关系表与非物流关系表，根据赋予权值累加求和计算方法，得到综合相互关系，制作出综合相关表，一般情况下，物流关系与非物流关系的相对重要性比值X∶Y在1∶3至3∶1。

该仓储中心的作业单位并不像生产线的布局一样由物流关系起决定作用，但仓储作业的效率一定程度上也会受到非物流关系的影响。因此在仓库作业单位布局过程中，物流和非物流关系是布局的重要依据，仓储中心作业单位间综合相互关系如式（7）所示：

式中：

TRij：表示i和j的综合关系量化值;

mMRij：表示i和j在物流关系下的量化值;

nNRIJij：表示i和j在非物流关系下的量化值;

m：n：表示物流與非物流关系的比值，本文中m∶n=1∶1。

其中量化值：A=4，E=3，I=2，O=1，U=0。根据这些量化值，可推出经量化后的作业单位关联性。通过计算作业单位综合相互关系，完成作业单位综合相互关系图。

2.2.6 作业单位位置相关图

根据作业单位综合相互关系图，计算出各个作业单位之间的综合接近程度。根据综合接近程度分值的大小对作业单位进行排序，分值越大，布置顺序越优先。

3 基于SHA的轨道交通配件仓储中心布局优化设计

根据规划好的布局，确定搬运路线，绘制出仓储中心物流图。确定各作业单位之间的搬运距离d及物流量f的大小，制作搬运路线汇总表。如表3所示。

在轨道交通配件仓储中心布置图的基础上，根据搬运路线汇总表以及作业单位间物料的流向，可绘制出仓储中心物流关系图，如图2所示。

图中将作业单位间的物料流向画成直线箭头，标注物料搬运物流量的大小，箭头的起点与落点代表物料实际搬运过程中的起止位置。

在城市轨道交通配件仓储规划与设计中，通过城市轨道交通运营故障情况，分析相关配件的采购数量和库存情况。以城市轨道交通信号配件仓储中心为研究对象，对城市轨道交通应急配件仓储进行区域划分。采用SLP设施布局法对城市轨道交通仓储中心进行基础布局规划，并结合SHA物流搬运系统完成仓储中心的布局优化设计。

参考文献：

[1]唐文君. 北京京北物流园区平面布局规划研究[D].北京：北京交通大学，2010.

[2]兰建华，严余松，常军乾，等.铁路物流园区规划研究[J].铁道运输与经济，2003.

[3]张萌. 一汽零部件新仓储配送中心布局规划研究[D].长春：吉林大学，2014.

[4]董舒豪， 徐志刚， 秦开仲，等. 基于SLP与SHA的农机车间布置优化及仿真研究[J]. 现代制造工程， 2020（1）：8.

[基金项目]北京联合大学2019年校级委托科研项目“基于城市轨道交通风险管理的应急物资科学储备”（项目编号：WZ20201901）。

[作者简介]李平（1964—），男，汉族，河北人，北京联合大学现代物流研究所所长，研究方向：物流工程;马翠鑫（1998—），女，汉族，北京人，北京联合大学物流专业2016级学生。

1567501186249