鋼鐵廠內(nèi)運輸物流方案的優(yōu)化

歐陽展

（江蘇冶金設(shè)計院有限公司武漢分公司，武漢 430223）

1 引言

鋼鐵廠內(nèi)，無論是各車間生產(chǎn)過程，還是各工序間的生產(chǎn)，其均存在大量的物流。由此可見，在總圖運輸設(shè)計過程中，優(yōu)化物流方案配置占據(jù)著重要地位[1]。鋼鐵廠內(nèi)運輸物流配置方案，也就是物流規(guī)劃方案，作為總平面布置的重要基礎(chǔ)和前提，對其運輸物流方案展開必要的優(yōu)化是至關(guān)重要的。對此，本文主要從以下四方面展開了論述。

2 總圖設(shè)計的相關(guān)理論概述

2.1 總平面布置內(nèi)涵及原則

鋼鐵企業(yè)廠總平面布置主要是指在企業(yè)總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，依據(jù)工藝流程、國家及行業(yè)規(guī)范，利用環(huán)境條件，實現(xiàn)場地，包括各生產(chǎn)車間、輔助設(shè)施、運輸線路以及工程管線等設(shè)施進行科學(xué)合理的布置[2]?？偲矫娌贾米鳛榭倛D設(shè)計的重要組成，其設(shè)計方案的合理與否將直接影響總圖設(shè)計的質(zhì)量，甚至有可能影響鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟效益[3]。因此，在進行總平面布置時，為獲得最佳的總平面布置系統(tǒng)，應(yīng)遵循一定的原則，具體來說，主要包括以下幾點：第一，總平面布置應(yīng)堅持與規(guī)劃中的要求相符；第二，應(yīng)堅持因地制宜的原則展開布置；第三，應(yīng)滿足工藝要求、相關(guān)規(guī)范要求、建筑朝向、衛(wèi)生以及“三防”等要求展開布置；第四，應(yīng)符合內(nèi)外運輸?shù)囊?，以確保運輸路線的快捷；最后，應(yīng)考慮多種因素，使布置不僅美觀，更能體現(xiàn)出鋼鐵企業(yè)的長遠規(guī)劃[4]。

2.2 物流方案在運輸過程中的重要作用

在鋼鐵廠的總平面布置中，運輸物流方案在其中占有重要地位，具體來說，主要體現(xiàn)在以下幾個重要方面：第一，物流方案直接決定鋼鐵廠生產(chǎn)設(shè)施的平面設(shè)置，同時還直接影響鋼鐵廠的生產(chǎn)效益，進而關(guān)系到鋼鐵廠的經(jīng)濟效益；第二，物流對鋼鐵廠生產(chǎn)中的物料運輸成本具有直接影響。這主要是由于鋼鐵生產(chǎn)中的物料運輸費用主要有內(nèi)部搬運費等，因而在運輸過程中，物流配置方案的優(yōu)化有利于降低鋼鐵廠的成本。由此可見，總平面布置方案在物流運輸過程中具有重要影響。

3 鋼鐵廠內(nèi)運輸物流最優(yōu)路徑的確定

3.1 最優(yōu)路徑的概念

顧名思義，最優(yōu)路徑即最好的路徑，其主要包括兩個標(biāo)準，其一，距離最優(yōu)，其二，時間最優(yōu)。對于鋼鐵廠內(nèi)運輸而言，最優(yōu)路徑即距離與時間均最短的運輸路徑。由于企業(yè)的特殊性，其比較容易發(fā)生局部路段車流量過大而造成擁堵的情況，為鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)帶來不良影響。而鑒于企業(yè)基建投資以及道路其他時段實際利用率不高的情況，對道路進行擴寬是比較不合理的做法。因此，這種情況下，需要借助交通流分配理論，對鋼鐵廠內(nèi)的運輸?shù)缆愤M行優(yōu)化。

3.2 鋼鐵廠內(nèi)道路通行能力計算

一般情況下，鋼鐵廠道路通行能力的主要影響因素，包括車道寬度、交叉口、交通條件、稱量裝卸作業(yè)、車間引道橫向車流量以及行人自行車等。因此，在對鋼鐵廠道路通行能力進行計算的過程中，應(yīng)以理想狀態(tài)下，城市道路通行能力的計算公式為基礎(chǔ)，綜合考慮上述六種因素帶來的實際影響，并根據(jù)鋼鐵廠的實際條件對計算公式進行修正。

3.3 折算標(biāo)準交通量

①車流量的計算。鋼鐵廠內(nèi)道路交通流量的多少，主要受道路性質(zhì)、生產(chǎn)車間、深層次工序、設(shè)備性質(zhì)等因素的影響，同時也會隨著空間位置與時間的不同而發(fā)生變化。因此，車流量的計算必須充分考慮以上幾種影響因素。其中，運輸車流量與年運輸量、運輸不均衡系數(shù)、車輛備用系數(shù)以及車輛檢修系數(shù)之間，均呈現(xiàn)正比例關(guān)系。

②標(biāo)準交通量的折算。標(biāo)準交通量的折算，應(yīng)首先選擇標(biāo)準車型。若道路的主要行駛測量為一種或多種重型自卸汽車，則其標(biāo)準車應(yīng)選擇重型自卸汽車；而當(dāng)?shù)缆返闹饕旭傑囕v為少量的重型自卸汽車以及大量的其他各種類型汽車時，則應(yīng)該以其他汽車類型中，后軸重量最大的汽車作為標(biāo)準車。

4 鋼鐵廠內(nèi)鐵路通道寬度的優(yōu)化

對于鋼鐵廠而言，其鐵路通道寬度的優(yōu)化，主要是對鐵路寬度進行優(yōu)化，而鐵路寬度的優(yōu)化則應(yīng)從其主要影響因素入手，采取針對性的設(shè)置方法。

4.1 影響鐵路通道寬度的主要因素

在鋼鐵廠內(nèi)鐵路通道寬度的主要影響因素包括以下幾點：第一，鐵路與道路的占地寬度。第二，工程管線的占地條數(shù)。第三，綠化與人行道占地。第四，豎向布置的具體要求。第五，建、構(gòu)筑物的安全、衛(wèi)生、防護、自然采光、日照以及通風(fēng)要求。第六，通道自身的預(yù)留發(fā)展。第七，鐵路引入車間技術(shù)條件。其中，通道的預(yù)留發(fā)展指的是，近期工程需要按照工藝工序的具體要求，布置合理、緊湊，并與遠期工程進行合理銜接。

4.2 設(shè)置通道寬度的重要方法

基于上文中對鋼鐵廠內(nèi)鐵路通道寬度主要影響因素的分析，必須采取有效措施，對通道寬度進行合理設(shè)置，進而使總圖設(shè)計更加緊湊、合理，降低運輸線路的長度以及管線長度。具體而言，首先，對相應(yīng)的工藝流程進行分析，找出建、構(gòu)筑物位置；其次，合理地采用其他運輸方式，盡可能減少鐵路運輸，利用機械運輸或無軌運輸方式；再次，對管線綜合進行合理布置，采用合理的最小差距，保證管線之間及其和道路、建筑物質(zhì)量互不影響；最后，對通道中的各項內(nèi)容進行合理疊加。

5 鋼鐵企業(yè)廠道路出入口和人流出入口的設(shè)計

鋼鐵廠內(nèi)運輸物流方案的優(yōu)化，主要工作是道路出入口與人流出入口的設(shè)計。

5.1 道路最佳出入口及寬度的設(shè)計

首先，對鋼鐵廠廠區(qū)的物流情況進行詳細分析；其次，對鋼鐵廠的岀入口個數(shù)與位置進行定性分析；再次，站在物流運輸?shù)膶用嫔?，明確最佳岀入口；最后，對岀入口的寬度進行修正?；诳倛D的鋼鐵廠鐵路線路的布置形式，是受到總圖約束的。因此，鐵路線路的布置需要在滿足生產(chǎn)工藝要求的同時，盡可能避免交叉與貨流干擾。

5.2 人流出入口個數(shù)及寬度的設(shè)計

一方面，人流岀入口個數(shù)的設(shè)計。通常情況下，只有在企業(yè)規(guī)模大、人流量較多時，會設(shè)置輔助人流岀入口，其余情況一般只設(shè)置一個專門的人流岀入口。另一方面，人流岀入口寬度的設(shè)計。對于鋼鐵廠而言，其道路人流出入口的寬度設(shè)計，主要受高峰時人流量的大小以及行人的單位寬度平均流率所影響，道路寬度設(shè)計時，至少需要滿足人流集散以及高峰期不過分擁堵的要求，具體計算公式如下：

其中，W人表示人流岀入口的寬度，單位為m；

Qmax表示最大人流量，單位為人/時；

Q表示行人的平均流率，單位為人/米。

6 結(jié)論

本文基于總圖運輸過程中的相關(guān)理論概述，通過對鋼鐵廠內(nèi)生產(chǎn)鐵路運輸物流最優(yōu)路徑的確定，以及鋼鐵廠內(nèi)鐵路通道寬度優(yōu)化的分析，對鋼鐵企業(yè)廠道路出入口和人流出入口的設(shè)計進行了深入研究，以期更好地實現(xiàn)鋼鐵廠內(nèi)生產(chǎn)運輸物流配置方案的優(yōu)化，進而在節(jié)約成本的同時，提高鋼鐵廠運輸物流方案布置的合理性。