Flexsim系统仿真在物流园区规划设计中的应用

□ 曹国权
    当前我国物流系统的迅速发展，促进了物流园区规划和建设速度。但是物流园区在功能和发展潜力上存在规划不完善，在运作管理上主要以经验为主，采用优化理论和方法较少，很难保证物流资源配置的可靠性和合理性。如何通过利用Flexsim系统仿真软件建立公路货运站仿真模型，模拟甩挂货运站运作流程，为规划设计可行性提供仿真结果参考？
    深圳某公路货运枢纽的规划设计规划方案中，提出了作业平台面积利用率对作业效率的影响和停车场停车位的数量设计是否能满足作业需求等课题。为解决这些课题，在依托经验数据设计之外，还将通过运用Flexsim系统仿真软件建立模型，就上述问题进行仿真实验分析，得出有利于验证方案设计可行性的支持数据。
    建模过程：
    一、提出仿真研究的问题和对象：确定需要研究的内容，需要回答哪些问题。带着问题建立研究计划的框架。1.装卸平台面积利用率对装卸作业效率的影响；2.停车场停车位数量是否合理。
    二、分析研究问题所需要的评价指标：根据提出的问题，收集数据，定义模型需要的评价指标，为模型框架确定设计方向。1.平台面积利用率——完成装卸作业的时间效率；2.停车位数量——停车场占用情况。
    三、建立系统模型的流程图：通过分析仿真对象的作业流程，根据仿真实验提出的框架，选出其中用于仿真研究对象的部分，绘制出仿真模型所需的流程图。
    根据仿真流程图，将整个流程划分为两个主要的功能模块：装卸作业平台功能区域和停车场功能区域。装卸平台功能区域负责车辆的装卸作业处理；停车场功能区域负责车辆的等待和车厢暂存。
    四、分析组建各个功能区域所需的Flexsim标准部件：1.装卸作业区域。摘挂部分可以使用分解器的分离特征，实现车辆和车头的分离；装货作业可以使用合成器装载功能，实现货物装载；车厢挂载可以使用合成器的组合功能实现；2.停车场功能区域。使用占存区的暂时停放特征实现停车场功能；3.行走路线功能区域。通过网络节点绘制网络路径的方法，规划行走路线。
    五、完善模型：利用标准部件实现功能模块的搭建，完成仿真流程示意模型。通过全局表等工具，修正完善模型，实现基础模型到复杂模型的搭建。
    设计仿真实验器
    使用Flexsim自带的仿真试验器，通过设置实验参数和评价指标，用试验器可自动进行仿真试验分析。
    运行仿真实验器，输出以下实验结果。
    结果分析
    作业平台面积利用率。随着月台作业暂存区实体的容量的扩大，从6个标准托盘增加到12个标准托盘的过程中，作业效率有明显提高，从12个标准托盘增加到14个过程中，增加趋势放缓。结合实际设计的要求和限制，对月台面积利用率的规划中，使月台容量至少能容纳14个标准托盘的面积，使月台作业效率发挥较好，符合设计作业能力的需要。
    统计观察停车场占用情况。随着横轴时间的进行，停车场占用情况逐步变化。根据设计输入每天到达货运站车辆的数量和时间分布，停车场在一天的工作过程中，占用数量峰值为80个左右。可以根据模型设计比例来估计整个方案设计的停车场面积需求，根据仿真结果中停车场占用峰值80左右来作为设计参考。
    通过仿真模拟实验，对货运站规划设计中难以把握的部分进行建模分析，以便得出系统瓶颈和设施设置不合理之处，和设计方案参数进行比较调整，为整个方案提出优化意见。
    （作者单位：北京创时能科技发展有限公司）