敬 瑜 邵冰倩 侯璐懿 杨鹏菲 倪佳盛
(同济大学浙江学院,浙江嘉兴 314051)
20世纪80年代,伴随西方国家高速铁路网规划和建设,法国、德国、意大利、西班牙、美国等先后尝试使用160~200 km/h的铁路快运业务。但都存在不同程度的问题,如法国的La Poste,运行过程中会与高速铁路线路夜间的维修天窗产生冲突,易影响列车运行准点率;德国Parcel InterCity列车在高速铁路线网上运行时由于追求高正点率,运行速度与常规货物列车相比较快,导致能力浪费。随着高铁网络不断加密,中铁快运正式向市场推出高铁快运服务,目前在全国250多个车站、200多个城市利用载客动车组快运柜、不售票车厢、高铁确认车等方式提供高铁快运服务。2019年,《交通强国建设纲要》明确提出推进运输装备技术升级,广泛应用智能仓储和分拣系统等新型装备设施,打造绿色高效的现代物流系统。2020年底,世界首列350 km/h的高铁快运动车组在唐山市正式下线。配套建设基于专用集装容器的高铁快件集散分拨的场站基地,是实现高铁快运规模化、专业化发展的需要,是落实交通强国、实现“全球123快货物流圈”重要途径。本方案以高铁物流作业智慧化为设计目标,基于现代物流运作要求,通过解析高铁快运业务流程,引入先进的物联网、5G以及物流自动化等理念,完成铁路场站线路布设和装备配置一体化的高铁物流基地概念设计。
基于高铁快运基地核心功能区作业流程,按照“需求分解-功能匹配-功能区聚类”的总体思路,采用需求传递方法构建高铁快运物流基地功能区划分结构模型。
(1)需求分解,基于对高铁快运物流基地功能区作业流程的分析,可将高铁快运物流基地功能区作业需求分解为发送作业需求、到达作业需求、配套作业需求。
①发送作业需求可以分解为汽车到达、汽车卸车、集装货物安检、集装货物分拣、集装货物暂存、集装货物搬运、高铁快运动车组装车、高铁快运动车组发车等作业。
②到达作业需求可以分解为高铁快运动车组到达、高铁快运动车组卸车、集装货物搬运、集装货物安检、集装货物分拣、集装货物暂存、汽车装车、汽车发车等作业。
③配套作业需求主要包括办公配套作业和生活配套作业。办公配套作业需要提供业务受理、在线办公、信息查询等功能,生活配套作业需要提供餐饮、停车等功能。
(2)功能匹配,按照相互依存、相互独立、相互协作等原则,将高铁快运物流基地需要实现的功能划分并匹配。
(3)功能区聚类,结合各功能间的相似度,聚类合并相似度接近的功能区。
基于高铁快运物流基地核心功能区的作业需求分解、功能匹配与功能区聚类,高铁快运物流基地功能区划分方案如图1所示。
图1 高铁快运物流基地功能区划分方案
基于高铁物流基地功能区划分方案的构建,采用关联图法对各功能区进行布局规划,尽可能将活动关联度高、物流量大的功能区靠近布局。
(1)分析关联活动的类型,包括程序上关系、组织上关系、控制上关系、作业环境上关系等。
(2)确定功能区内各功能区作业的接近程度等级,根据人员接触程度、作业顺序、设备共用、空间区域共用、作业安全、工作效率等主要影响因素,确定各功能区作业的接近程度等级。包括绝对重要(A)、特别重要(E)、重要(I)、普通重要(O)、不重要(U)以及不可接近(X)。
(3)构建作业关联图,以作业区域关联度紧密程度为基础,确定两两活动(或区域)之间的关系,分别确定接近度等级(A,E,I,O,U,X),表明重要程度,如图2所示。
图2 高铁物流基地核心功能区作业关联
(4)以作业关联图作依据,绘制关联线图底稿表(无X项),严格依照功能区关联线底稿合理,合理构建功能区关联线图,得到高铁快运物流基地功能区的布局规划方案,如图3所示。
图3 高铁快运物流基地功能区布局规划方案
此方案基地中设置2座侧式装卸站台及2条装卸线,在装卸站台尾端设置各功能区。根据平面布局的规划方案,借助Sketch Up软件实现基地外溢区设计构想三维立体构建,具体效果如图4所示。
图4 高铁快运物流基地3D效果
借鉴现代物流企业先进技术,在站台装卸、安检、汽车装卸、分拣与仓储等作业环节,引入5G技术。基于5G智能物流系统,打造一个全智能的高铁快运物流基地,实现人、机、车及设备的互联,实现智慧化、自动化运转。
5G可以实现更高程度的无人化,意味着基地内部的作业将会更安全、更节约成本、更高效且更精准。
在5G、物联网、AI与自动化物流技术的加持下,高铁快运物流基地将大幅度提高作业效率,实现高铁快运物流的时效性要求。
智能化设施设备的应用与布置方案如图5所示。
图5 智能设备应用与布置方案
依托高铁快运物流基地以“延伸物流链、拓展产业链、提升价值链”为导向,创新高铁快运体系经营与管理理念、模式及产品,打造高铁快运产业外溢发展区。本方案构想高铁物流基地外溢区包括公路联运中心、商贸服务配套区、电商企业物流园区、冷链物流中心、智慧城市配送中心、产品流通加工与展销区等。基于高铁快运物流基地外溢区平面布局构想,借助Sketch Up软件实现基地外溢区设计构想的三维立体再现,具体效果如图6所示。
图6 高铁快运物流基地及外溢区鸟瞰效果
本概念设计基于“科学布局、设施集成、先进智能、多式联运、产业集聚”的总体建设理念,从体现高铁绿色物流、节能减排、实现碳中和等角度出发,进行智慧型高铁快运物流基地的概念设计,规划理念、功能布局与设施配置等方面注重前瞻性,满足高铁快运物流基地甚至高铁快运产业的发展需求,为未来我国智慧型高铁快运物流基地的打造与建设提供思路与借鉴。