毕业设计论文港口物流园区总体布局优化与仿真研究

毕业设计论文--港口物流园区总体布局优化与仿真研究武汉理工大学硕士学位论文港口物流园区总体布局优化与仿真研究姓名：潘宁楠申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：张培林20100501武汉理工大学硕士学位论文摘要随着人们对现代物流理论研究的不断深入与成熟，发展中心城市的港口物流、规划和建设港口物流园区已经开始受到物流学术界、产业界以及政府部门的高度重视，并取得了长足的发展。在我国，由于受到各种软、硬环境的制约，港口物流在现代综合物流中所发挥的作用远不及发达国家。港口物流园区总体布局规划还处于概念阶段，还需要在实际中不断探索，因此理论研究已成为当务之急。论文在阅读大量国内外文献基础上，引入其它相关学科的理论和方法，结合选题实际情况对港口物流园区的总体布局规划从理论方法和实际应用两方面进行分析研究。本文首先分别对物流园区与港口物流园区的基本内涵进行了分析，指出了它们应具备的特征及功能定位；然后研究了港口物流园区总体布局方案的设计方法，指出了方案的设计思路和原则，对其工作步骤给出了具体说明，并提出了基于模糊聚类分析的规划方法；同时，结合港口物流园区总体布局规划方案优化的原则，通过分析现有物流园区总体布局规划各优化方法的优劣点，提出利用AutoMod软件进行仿真优化的方法，并构建了相应的仿真模型；最后，利用前文研究的结论成功地对某港口物流园区的总体布局进行了规划及优化。总地来说，本文的研究不仅对港口物流园区总体布局规划和建设具有一定的理论和实践指导意义，而且对其他物流园区的总体布局规划也有一定的参考价值。关键词：港口物流园区；总体布局；仿真；优化武汉理T大学硕士学位论文AbstraCtAsnlea11dmodenlmat嘶t，ofacaderIlia，deVelopmentlo西sticstheory’lo西sticsandhaVetototheindustrygoV翎啪eIltbeguIld印硎mentspayhi曲a钍e11tionofcelltralaIldtheaIldconstmctionofPortdevelopmelltcities’portlo西sticsplanningPark职，hichhavetoaofLo西sticsgotteIlrapiddeVelopment．hlChina，duev嘶etysoRalldhardenViro舳entaleff．eCtoftomodenlconstraints，theportlo百sticsisnmchlessthaIlcountries．Theinte黟atedlo舀sticsdeVelopedgeneral1ayoutofPortParkinmeandneedtoofplanIlingLogisticsjustStaysconc印ttakingexploreeVeIltoresearChworkhasbeeIlthetaskofrealitytheoDrplaIl，soahadytoppriority．The0nlit蹦ltu【reshomeaIldtheoriesandthesis，basedmallyabroad，introduceSmethodsinrelev狮tthePortofsubjects锄d锄alyzegeIlerallayoutpl锄lingLo酉sticsParkbotlla11dtheoreticallypra甜callynist11esisthebasiccollIlotationsofParka11dP0rta11alysesLo昏sticsLo酉sticsoutt11echaract谢st主cs柚dfhnction0n朗tationsPark鼻espectivdy，thenpointstheyShouldnleoftheschenleforPorthaVe；secondly，咖dydesi印metllodplanningParkoutthesch锄e’saIldideasLo百sticsgeIlerallayout，pointdesignp―ncipleS，百VeiIlshuctionstoitsandtllemethodbaSedspecificst印sproposeplarulingon龟zzywitllⅡleoftheclustenng锄alysis；besides，bycombiningoptimizationpfinCiplessch锄eforPortPafkandmepl猢ingLo沓sticsgenerallayouta11a1，zings锻m舀hsandweal【Ilesscsofthemethodsf-orParkoptimizationP嘣Lo西sticsg朗crallayoutthesimulationmethodbased0nAutoMod，andplaIlllin吕proposeoptimizationcons咖ctthesimulationmecorrespondingmodel；Finally，plallning锄doptimizeofaPortmeconclusions．generallayoutLo百sticsParlsuccess允11yusingpreViouslyresearChh鹤c酣aint0tlleoreticaland0Iverall，thepra嘶calguidingsigni6cancemecons觚ctionforPoftParkalsohauspl锄ing觚dLo舀sticsgeIlerallayout，aIldcertainref柏lceValuetotlleformeofotherPonplallIlingg胁erallayoutLo舀sticsPark．Keywords：portlo酉sticspark；geIlerallayout；simulation；optimization独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：磊壶掏日期：∞口。5．2弓。学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。保密的论文在解密后应遵守此规定研究生签名：趟导师签名：莲邋日期：型．2s’武汉理一r：人学硕士学位论文第1章绪论1．1课题研究背景、目的及意义1．1．1研究背景物流园区是我国现代物流发展中出现的新型业态。自1998年以来，我国物流园区走过了lO多年的风雨历程。近年来，得到了国务院有关部门和地方政府的重视和支持。国家“十一五”规划纲要提出，“加强物流基础设施整合，建设大型物流枢纽，发展区域性物流中心”。已制定物流发展规划的省、自治区、直辖市和经济中心城市，都提出了物流园区的规划建设问题。截至2008年7月，我国物流园区基地约为475个。其中，已经运营的122个，占25．7％；在建的219个，占46．1％；规划中的134个，占28．2％。出现了货运服务、生产服务、商贸服务和综合服务等多种类型的物流园区，形成了不同物流需求与多种服务方式有机对接的平台。2009年2月25日，国务院总理温家宝主持召开了国务院常委会议，审议并原则通过了《物流业调整和振兴规划》。物流园区是物流组织活动相对集中的区域，是具有较大规模和多种服务功能的新型物流活动的载体。物流园区的功能除了一般传统意义上的仓储、运输、包装、装卸搬运、配送、流通加工等功能外，还具有与之配套的信息、咨询、综合服务等功能。各种功能由于其所服务对象的差别又形成若干具有紧密联系的功能区，在物流园区各功能区之间的联系包括物流、人流、商流、信息流等活动。而其中物流是这些活动的主要部分，也是产生最大费用消耗的部分，所以在物流园区总体布局规划中，主要应考虑各功能区之间的物流关系，并考虑作业相关度等因素的影响。从而物流园区布局也就进一步转变为解决园区物流活动的时空分布及优化组合的问题。可以说物流园区在本质上是众多功能的有效组合，而在表现形式上则是多功能区的有效组合。物流园区总体布局的主要的目标就是使物流园区物流合理、通畅和最大限度的减少物料搬运。优良的总体布局可使物料搬运费用及施工费用大大减少。这将为园区赢得可观的效益，从而使园区在激烈的竞争中占据领先地位。最近几年来，“港口物流”这一新名词才频频出现在学术研讨和各类媒体上。随着人们对现代物流理论研究的不断深入与成熟，发展中心城市的港口物流、武汉理工人学硕七学位论文规划和建设港口物流园区，己经越来越开始受到学术界、产业界以及政府部门的高度重视。确立港口在物流业中的地位，明确港口物流的规划和建设重点，拓展港口的各项物流服务功能，引导传统的港口运输企业向现代物流企业转型，在港口聚集众多的物流企业群，把港口区域建设成为具有货物装卸、储存、运输、通关、保税、加工和信息服务功能，物资流、信息流、资金流有机融合，有序运作，达到能够对物流活动进行集中控制，同时组织协调，平稳衔接的现代物流园区是形成我国现代物流体系的重要基本环节，对促进我国现代物流业的发展具有重要作用。因此，从理论上研究与探讨港口物流园区总体布局的规划与优化，将对目前我国港口物流园区的规划有～定的指导与借鉴意义。本文正是以此为出发点，对港口物流园区总体布局的规划与优化问题进行分析和研究。1．1．2研究目的港口由于其独特的地理位置，使它作为物流园区，提供的各种物流服务，具有与普通物流园区不同的特点，也更具优势。本文综合研究了港口物流园区总体布局规划的基本内涵，同时，结合港口物流园区总体布局规划方案优化的原则，通过分析现有物流园区总体布局规划各优化方法的优劣点，提出利用AutoMod软件进行仿真优化的方法，并构建了相应的仿真模型，对港口物流园区总体布局规划和建设具有重要的理论和实践指导意义。1．1．3研究意义由于微观方面物流园区规划设计的研究十分薄弱，大多数己建成的物流园区并没有进行系统化的设计，许多物流园区只是在城市总体布局规划中涉及物流园区的位置、大致的用地界限。在缺乏物流园区系统设计的情况下，匆匆招商引进物流企业或把土地给物流企业，不合理的内部布局，导致物流园区的用地相当粗放，空间利用率低，企业间协作通道不畅，大大限制了规模效益的发挥，同时也给管理带来一定的难度。因此物流园区规划设计理论及方法的研究亟待加强。具体来讲本文的研究意义主要表现在以下几个方面：1通过参考国内外物流园区内部功能区布局规划的经验，结合港口物流园区的特点，提出了～种港口物流园区总体布局规划方案设计的具体方法。2武汉理‘J二入学硕七学位论文2通过分析港口物流园区内部功能区布局主要优化方法的优劣点，提出了AutoMod仿真优化的方法。3通过实例研究，针对某港口物流园区，利用模糊聚类分析法和AutoMod仿真相结合的规划及优化方法，给出了其内部功能区布局规划设计方案。1．2国内外研究综述设旌规划的方法对于物流园区的功能区布局具有一定的借鉴意义。过去，在设施布局方面采用的主要还是定性分析的经验设计方法，以致设计结果往往与需求相差甚远，造成了资源的浪费。近年来才逐步形成了一些先进的设计方法，其中具有代表性的是理查德??缪瑟提出的sLPSystematicLayoutPl锄ing系统布置设计方法，该法创新性的提出了作业单位相互关系的等级表示法，使设SetProbl咖二次分派问题模型、二次集合覆盖模型QuadraticCoveringModeI、neoretic线性整数规划模型LinearIntegerProgrammingModel、图论模型GraphModel、多目标决策模型Multi田bjectiveLayoutModel、动态布局模型Dyn锄icLayoutModel、随机布局模型StoChasticLayoutModeI、鲁棒性及柔性布局模型AndFleXibleRobustLayoutModel、流线型布置模型F10w．1inesLayoutModel、Layout行列型布置模型RowLa，―DutModel、环形布局模型LoopModel、机器LayoutLayoutModel等。随着计布局模型MachineModel和单元布局模型Cell算机技术的发展，人们开始应用计算机技术进行平面布局设计，常用的方法有LayoutALDEPCoRELAPConlputI函zedRelationshipPl籼in曲布局法、AutomatedLayoutRelativeAllocationofFacilitiesTechnique布局法、MultiPLEMulti．noorLayoutEvaluation布局法等。目前，在实践中，人们最常用的方法是将常用的布局模型与计算机辅助布置法相结合来进行布局，这样既符合物流系统功能要求，又能在经济性、合理性、高效性、安全性等多方面达到满意的布局方案。以上几种方法都对物流园区的规划及优化提供了理论支持，但它们都有各自的不足之处，需要进一步进行完善。而且港口物流园区由于其所处环境和从事业务比较特殊，因此其在布局时所考虑的因素也有别于一般物流园区。3武汉理j上人学硕士学位论文1．3研究的主要内容及技术路线1．3．1主要内容本文首先分别对物流园区与港口物流园区的基本内涵进行了分析，指出了它们应具备的特征及功能定位；然后研究了港口物流园区总体布局规划方案的设计方法，指出了方案的设计思路和原则，对其工作步骤给出了具体说明，并提出了基于模糊聚类分析的规划方法；同时，结合港口物流园区总体布局规划方案优化的原则，通过分析现有物流园区总体布局规划各优化方法的优劣点，提出利用AutoMod软件进行仿真优化的方法，并构建了相应的仿真模型；最后，利用前文研究的结论成功地对某港口物流园区的总体布局进行了规划及优化。1．3．2技术路线本文的技术路线如图1．1所示。图1．1技术路线图4武汉理工大学硕士学位论文第2章港口物流园区特征分析2．1物流园区功能与特征分析2．1．1物流园区的主要功能1业务功能物流园区的业务功能是它能够提供给客户的各种相关服务的总称。1物资集散功能接受通过各种运输方式达到的物资，并进行分拣、储存，将本地区发出的物资进行集中，通过直接换装的方式向外发送。通过建立有形的专业商品批发市场，形成强大的商品批发交易与集散力，促进商贸流通业快速增长，提高商贸流通业的总体效益。2储存保管功能物流园区可以发挥仓库的集中仓储保管功能，通过与企业建立供应链联盟，还可以为企业提供集中库存功能和相应的调节功能，从而减少客户对仓库设施的投资和占用。3中转衔接功能作为现代化的物流节点，物流园区对多种运输方式的有效衔接是其最基本的功能之一，其主要表现在实现公路、铁路、水运、航空等多种不同运输方式的有效衔接上。提供中转服务也是物流园区的基本功能之一，特别是对于枢纽型的物流园区之一功能更为重要。由于物流园区的特殊性，它们大都建在交通枢纽，是国家与国家、地区与地区、城市与城市商品运输的节点和中转地，大批量的货物从这里中转流通，因此，物流园区具有明显地中转功能。通过与不同等级物流节点的有效衔接，再通过中转，将本地运往其他地区的货物共同整合组织发送，将其他地区进入本地的部分货物化整为零组织转运，完成货物的集散作业；开展货物开拨、集装箱中转、集装箱拼箱拆箱等业务。4加工功能物流园区并不是一个简单的只提供单纯中转、货物集散、配送等功能的物流节点。它还为各方面的用户加工服务，以增加商品的价值，其内容主要包括5武汉理丁火学硕十学位论文商品的包装、整理、加固、换装、改装、条形码的印刷、粘贴等。5配送功能配送是一种现代流通手段，集经营、服务、社会集中库存、分拣、装修、搬运于一身，通过配货、送货形式最终完成社会物流活动。这一活动主要包括两个直接连接的过程，即“配”和“送”，对物流园区而言，既可以由入驻企业自己实现这一功能，也可以通过引进第三方物流企业来实现这一功能。6信息咨询功能物流园区作为一种现代化的物流节点，高科技和高效率是其基本特征。它可以通过其高科技，高效率地向各需求方提供信息咨询服务，其提供的信息包括交易信息、储存信息、运输信息、市场信息等。7辅助功能一方面物流园区在政府支持下可以为园区内运营单位提供一体化运作的物流公共支持系统服务，如设立综合服务区、维修保养厂、加油站等设施，并提供保安、车辆、设施维修、加油等配套业务；另一方面，物流园区内的运营单位可以开展诸如通关、保税、法律、咨询等增值业务。另外，作为一种公共公益事业，物流园区除了承担上述功能之外，还应该在软件建设方面发挥应有的作用。比如，信息系统的构建、专业人才的培训培养等。8综合组织与管理功能这是物流园区之所以被称为物流园区的重要原因，它最能体现物流园区的特点。物流园区的重要功能是对置身其内部也有外部，但主要是内部的组织及其活动进行综合组织和管理。这种综合组织和管理功能主要体现在两个对象上，①从事物流活动或其他直接相关的组织，②上述组织的活动。在这种综合组织和管理活动中，物流园区实际上充当了相当于物业管理的角色。由于物流园区通常规模都很庞大，更重要的是其辐射范围广，其业务流量相对大，绝非一般物流节点所能相提并论，这就更突出了物流园区作为综合组织与管理者的重要作用。2社会功能1促进经济发展功能①经济开发功能物流园区概念的提出，很重要的原因不是由于其在物流发展和运作本身的作用，而在于其经济开发作用。而经济开发功能又可以分为两大方面：6武汉理T大学硕七学位论文a物流基础设施项目的经济开发功能基础设施项目的建设对经济发展具有开发性的功能和作用，已为经济界所认识。它具体又可分为两个方面：新建设施的开发功能和既有设施及资源的整合功能。b完善的物流服务所支持的经济开发功能从定义的角度出发，物流园区除了具有自身的经济开发功能外，还具有支持产业经济开发的功能，主要原因是物流园区在物流基础设施方面比较完善，物流服务功能较为齐全，从而保证了经济发展所必需的物流运作效率和水平，这正是经济进一步上台阶发展的重要基础。②提升经济功能组织建设物流园区，可将多个物流企业集中在一起，发挥整体优势和规模优势，实现物流企业的专业化和互补性，同时这些企业还可共享一些基础设施和配套服务设施，降低运营成本和费用支出，获得规模效益进而提升城市或区域经济。2完善城市功能科学规划的物流园区建设将分布于城乡各个角落的物流结点统一起来，通过功能整合、技术创新、规模运作，减少物流系统给城市发展造成的负面影响，改善城市的交通、生态环境、城市的景观和优化城市的功能布局，增强城市的综合竞争力。更具体而言，这一功能体现在以下几个方面：①改善交通状况功能，②促进城市用地结构调整，③满足仓库建设的大型化发展趋势的要求，④优化城市生态环境，满足可持续发展要求。3区域整合、辐射带动功能作为一个物流园区，它的服务区域不能仅仅按行政区域来划分，而应该考虑它自身的辐射带动半径，这个半径很可能不再局限于某个行政区域，而是一个经济区域。一般而言，区域整合、辐射带动这两个功能是同时发挥作用的，只不过是层次有所不同而已，因为辐射带动功能是建立在区域整合功能基础之上的。就其过程而言，我们无法分清区域整合与辐射带动，因为辐射带动功能寓于整合功能之中，整合的过程也即是辐射的过程。4产业提升功能物流园区的这一功能主要体现在以下几个方面：①整合现有资源，引入现代机制通过引进“第三方物流”的产业组织形式，建立现代物流企业，以及将传统的7武汉理：[大学硕士学位论文储运企业转变为现代物流企业，即：从整合现有物流资源入手建设物流园区有利于促进现代物流业的形成；提高物流社会化程度，为企业优化物流系统提供市场环境。通过物流园区的建设和新型物流服务的开发，唤起中小工业、加工企业潜在的物流需求。鼓励其将物流职能从生产经营中剥离出来，由专业物流公司提供规模化的物流服务，降低企业营运成本。②满足物流市场需求经济的快速发展，对物流市场的现实需求和潜在需求巨大，特别是全方位、高质盘、全过程、系统化的物流服务需求将不断增长。规划建设物流园区旨在构建物流产业发展的高地，为物流企业营造一个良好的发展环境，使其尽快成为物流企业的集聚区和示范区，向全社会提供高水平、符合国际惯例和运行方式的物流服务，进而全面推动物流产业的快速发展。③为物流企业发展提供有利发展空间按照规划先行原则，为物流企业发展提供或准备一定的合理空间，就显得十分必要。从满足物流企业发展的角度来说，物流园区的规划应该满足三个方面的要求：a给物流提供必要的停歇中转空间；b减少物流在空间上的不合理流动；c保证物流供应的顺畅和反应的快捷。④集约互补功能所谓物流园区的集约，首先要有量上的集约，要有一批物流企业在此集中经营，从这个意义上讲，物流基地应该可以被视作一个物流产业开发区。当然，量上的集约并不意味着经营项目上的趋同，而要注重业内的分工细化。除了量的集约，还有货物处理的集约，表现在将过去多处进行分散的货物处理集约在一处；技术的集约，表现在物流园区中采用类似生产流程式的流程和大规模处理设备；管理的集约，可以利用现代化手段进行有效地组织和管理。⑤推动物流系统化、产业化规划建设物流园区可以促进第三方物流的发展，推进物流产业的社会化、现代化、系统化、专业化的发展。物流园区是营造物流产业优良环境的一个区域，具有系统性和综合性，也是现代物流技术、信息、设备、人才、管理、资源、客户的集中地，使物流技术的研究、开发、运用有了丰富的源头和实施的载体。各种经济成分和不同运作模式的物流企业聚集在一起，互为补充、相得益彰。8武汉理丁大学硕+学位论文2．1．2物流园区的主要特征物流园区主要具有派生性、空间集聚性、产业相关性、建管分离性等主要特征。1派生性物流园区是社会经济活动和现代物流业发展到一定阶段的产物，不可能独立于其他社会经济活动而存在，受其他活动的影响和制约，因此具有派生性。2空间集聚性物流园区是多种现代物流设施设备和多家物流组织在空间上集中布局的大型场所，因此具有明显的空间集聚性。3产业相关性在物流园区集聚的企业或组织都与物流业务相关，具有产业一致性或相关性。园区内各机构彼此之间存在作业性质上的极大相似性，同时在作业过程上也存在一定的衔接性和互补性。4建管分离性物流园区用地的划拨和征用，前期的九通一平等公共基础设施建设一般由政府支持组建投资开发公司承担并在后期对园区进行相应的维护管理；而园区内物流业务的运作经营则主要通过招商引资吸引有关企业前来投资运营。这样，物流园区的基础设施建设维护和物流业务开展分别由不同经营主体承担，因此具有“建管分离”性。2．2港口物流园区功能与特征分析2．2．1港口物流园区的主要功能港口物流园区通常具备有基本功能和增值服务功能。具体如下：1基本功能a综合运输功能运输功能是整个物流链中最重要的功能之一，其鲜明的动态特征真正体现了物的“流动”，使产品价值在时间和空间转移过程中得以实现。根据现代运输技术在社会经济活动中的应用状况，运输方式主要包括铁路、公路、航空、水运和管道。港口综合物流园区的综合运输体系主要～般由公路运输、水路运输和铁路运输组成，通过合理的运输路线衔接和有效的运输组织，形成运输网络系9武汉理上人学硕士学位论文统与运营系统，实现综合物流园区的运输功能。b集合仓储功能仓库设施方面，传统的物流企业为了更好地满足客户需要，往往要规划、建设大面积的仓库，造成较为严重的重复建设和资源浪费。因此，在进行港口物流园区物流中心和配送中心的功能规划过程中，应整合利用已有的仓储设施与设备。同时，港口物流园区应通过建设共同的物流信息平台，将散置在各地、分属不同所有者的仓储设施连接起来，使之成为“虚拟物流企业”，以电子物流的方式进行统一管理和调配使用，以有效扩大服务半径和货物集散空间。c城市配送功能港口物流园区的配送功能，强调公共型配送、共同型配送与专业化配送的有机结合，协调发展。企业间通过沟通、交流，在互信、互惠互利的基础上，通过水平、垂直、同业、异业的整合，以战略联盟、协同组合、物流共同化等合作方式共享有限的资源，从而达到物流配送的整合，降低营运成本、提高获利能力。d物流配送中心作业功能港口综合物流园区内规划有多个物流中心和配送中心，这些物流配送中心既是开展物流业务的重要物理平台，也是物流作业的信息集成中心。现代物流配送中心与传统意义上的货运场站、库场的区别在于服务功能范围的不同，物流配送中心更加强调以客户需求为导向，在传统储运功能之外增加了一系列的增值服务。e信息处理功能在港口物流园区这样一个复杂的系统环境中，将产生大量反映不同物流作业活动的信息。港口物流园区能否有效运营，关键在于能否将反映物流活动的大量信息资源进行有效利用。传统的物流信息主要依靠人工处理和、等初级手段传输，而计算机及网络技术的飞速发展将社会经济活动的信息化水平提高到了前所未有的新阶段，这些技术在物流领域的广泛应用成为现代物流区别于传统物流的主要标志之一。通过应用现代信息网络技术，物流活动的全过程可以得到实时控制。2增值服务功能港口物流园区除了以上提到的基本功能外，一般还会根据其特定的物流服务对象和物流需求发展状况，有针对性地提供增值物流服务。a保税仓库服务功能lO武汉理1：大学硕士学位论文根据港口物流园区进出口货物物流服务需求状况，在物流园区的规划中，会在物流中心设立海关监管区或保税仓库，配备完善的口岸功能，实现与主要口岸的直通，以提高辐射区域的进出口物流运作水平。b特种货物储运功能根据对港口物流园区内经营商品的品类分析，具备满足某些特殊商品储运要求的功能。如某食物配送中心需要处理以食品为主的大量冷藏货物，包括水果、蔬菜、肉类、海鲜等，容易受微生物侵染，易腐变质，因而配备冷藏运输车辆和冷库等特殊物流设施设备。c流通加工功能根据港口物流园区内大型市场的特点，会针对不同类型的客户群体开展专项物流及流通加工服务。如物流中心的金属材料市场内就会配置有专门进行剪切、套裁加工的物流企业。d物流咨询服务功能随着港口物流园区内物流业的快速发展和产业规模的扩大，园区除了传统的物流服务外，还会具备为园区内物流企业、工商企业提供全面物流咨询服务的功能，具体包括：为专业物流企业提供市场调查和预测、物流信息收集与分析、物流配送方案咨询、运输路线选择与规划，库存控制策略建议，以及人员培训等。e招商引资功能港口物流园区规划的指导思想就是充分发挥交通区位优势，逐步构筑起社会化、专业化、现代化的物流服务体系。通过物流园区的建设，有利于改善本地区的投资环境，加大招商引资力度，促进本地区产业结构的优化和经济的发展。f电子物流功能在互联网技术的支持下，通过港口物流园区的信息平台，能够实现企业内部、企业与供应商、企业与消费者、企业与政府部门之间的在线联系和物流服务，包括在线规划配送线路，在线进行物流调度，在线进行货物检查和查询等电子物流功能。g防治环境污染功能若港口综合园区内有装饰材料市场或石化配送中心、液体化工配送中心，这些装饰材料和石化产品在运输及仓储保管期间可能发生物理化学变化，造成环境污染，并可能影响其他产品的质量。因此，在建设石化原料与制成品的仓武汉理工大学硕：学位论文储、配送中心项目前，会先进行环保评价分析，以预防环境污染。2．2-2港口物流园区的主要特征1集群化港口物流以物流园区的空间形态集聚发展，宏观上有利于城市物流系统的合理布置，有利于城市物流资源的整合和优势互补，可以全面拉动城市经济发展。从微观上讲，对于港口及物流企业本身，由于不同功能的物流企业集聚在同一区域内，共同为海运物流服务，功能互补，减少了物流中间环节，提高了物流服务的速度和效率，提升了物流满足客户需求的服务水平，加速了第三方物流的发展。2信息化现代物流业采用先进信息技术，运用现代化的管理设备，来实现物流操作手段现代化。现代物流的信息化商品代码、数据库、港航信息服务的标准化、实时化、数字化，运用数字平台和资源库，在运输网络合理化合系统化的基础上，整个物流系统才会实现管理电子化，从而使现代物流进入以网络技术和电子商务为代表的信息化阶段。3协同化现代港口物流是一个系统，它包括运输、仓储、包装、搬运、装卸搬运、流通加工、物流信息等环节，每个环节都有各自的职能，不可或缺。只有每个环节协同发展，才能顺利完成每一笔港口物流业务的收取、存储、分拣、运输和配送等工作，才能实现物流的最优服务。4一体化一体化是20世纪末最有影响的物流趋势之一，其基本含义是指与港口物流相关的不够职能部门之间或不同企业之间通过物流上的合作，达到提高物流效率、降低物流成本的效果。当一体化系统发展到一定阶段时，以物流为联系的企业关系就会形成一个网络关系，即一体化的物流网络，以保证整个港口物流系统以经济的方式运行。12武汉理’T大学硕十学位论文第3章港口物流园区总体布局方案设计3．1设计思路和原则物流园区是物流系统的重要组成部分，是组织各种物流活动、完成物流功能、提供物流服务的重要场所，其合理布局不但对降低物流企业的成本，提高物流企业的物流效率，改善物流企业的服务水平具有重要作用，而且对提高社会物流效率，降低全社会物流成本，发展社会经济，改善人民生活水平也具有重要意义。因此，建设适应物流企业发展的物流园区，不但有利于企业物流资源的有效整合，发挥企业整体优势，实现物流一体化经营，提高物流经营的规模效益，而且有助于整个社会的物流合理化。3．1．1设计思路目前，国内外物流园区的总体布局规划模式可归纳为以下四种：功能区式布局模式、地块式布局模式、概念园区式布局模式以及混合布局模式。其中，功能区式布局模式指的是将物流园区按照物流功能或物流经营主体的行业性质划分不同功能的予区，比如有的物流园区划分了仓储配送区、流通加工区、保税物流园区等。功能区式布局模式的优点主要是同类设施统一规划和建设与某一功能区，可以提高设施的共享率和效率，也有利于同类企业之间的协作；缺点主要是灵活性差，可能会因物流需求量预测不准而造成设施建设多余或不足，并且无法满足入驻物流企业的特殊要求。这种布局模式主要适合由主体引导开发的物流园区、依托大型枢纽的物流园区以及专业性物流园区。因此，本文的港口物流园区的总体布局使用的是这种布局模式。本文提出的港口物流园区总体布局规划方法，是将物流园区的服务对象、货种、货物数量、作业流程、以及各功能区的功能定位和面积等作为布局的基本要素，即己知量，其中，服务对象是要明确货种的特性，功能区的定位主要是明确功能区的数量和服务对象，功能区的面积主要是确定各个功能区占地面积之间的比例，最后通过模糊聚类分析，完成物流园区内部功能区的初步布局设置。在指标的设定和规划过程中，主要突出考虑港口物流园区的服务特性，本着货畅其流的核心原则，充分考虑了各功能区分布和货运量波动及周边环境受损等问题。13武汉理J大学硕士学位论文3．1．2设计原则港口物流园区总体布局规划应遵循以下原则：1近距离原则。在条件允许的情况下，使货物和人在园区内流动的距离最短，即以最少的运输与搬运量，使货物以最快的速度到达用户的手中，满足客户的要求，或使行人能快捷舒适地到底目的地。2布置优化原则。在园区规划设计时，应尽量拉近彼此之间货物流量或人流量大的功能区间的距离，而物流量小的设施可布置得远一些，同时尽量避免货物运输的迂回和倒流。迂回和倒流现象会严重影响物流园区的整体效率与效益，甚至会影响物流园区货物的流畅和环境。因此必须尽量减少迂回和倒流的程度，使整个物流园区的功能区布置达到整体最优。3系统优化原则。由于现代物流园区功能拓展，物流园区的功能远远超出了传统的仓储、运输等基本功能。随着商务、展示等功能与园区联系的加强，在进行物流园区功能设计时应对物流园区进行准确的功能定位，合理考虑各种物流与非物流关系对物流园区功能布局的影响，从而确定合适的比例进行功能布局设计，使整个物流园区的效率达到最优。4柔性化原则。随着社会经济的发展，货流量及货物的种类也会发生变化。因此，物流园区功能布局应该留有发展的空问和适应于变化的设计，具有一定的可扩展性和前瞻性。5便于管理原则。物流园区的功能布局要有利于货畅其流，有利于生产和管理，有利于各环节的协调配合，使物流园区的整体功能得到充分的发挥并获得最好的经济效益。完善物流增值配套功能，加强与海关、检疫等监管部门的协作，完善通关环境等。6系统性原则。物流园区功能区域之间在功能上必须具有互补性、协作性和整体性，使这些功能区域既能独立承担物流服务业务，同时又能共同承担层次更高、技术含量更高的增值物流服务，体现出园区物流系统化、层次化运作的能力。7动态性原则。物流园区功能布局应根据市场需求环境的变化进行多阶段修正，具有一定的动态特性。3．2总体布局设计优化工作流程港口物流园区总体布局设计的工作流程主要有以下五个阶段：第一阶段，14武汉理工人学硕七学位论文收集、分析原始资料，其内容主要是通过市场调研，如现场调查、询问访谈、问卷调查等方式，摸清主要客户的物流需求，包括物流服务需求功能种类、物流需求量、物流流向等基本数据，以及收集物流园区自身建设的一些重要数据，主要包括园区面积功能区数量，各功能区面积大小、比例和主要服务对象等，在此基础上，对所获取的数据进行相应的系统分析，以便整理出规划所需的信息；第二阶段，功能区模糊聚类分析，具体是指通过筛选和综合，选择合适、科学的评价指标，构建港口物流园区功能区布局的指标体系，将属性相近和关联性较强的功能区进行聚类，以减少功能区之间的搬运费用和避免货流和人流的绕行；第三阶段，功能区初步布局，具体是指从规划区和功能区两方面进行分析，在第二阶段所得结果的基础上，得到园区内部功能区的初步布局；第四基于园区内部功能区初步布局的交通和业务流程，从而对功能区的面积和位置进行适当的调整。具体工作流程如下图所示：图3．1总体布局规划工作流程图15武汉理工大学硕七学位论文下文将对工作流程中几个比较重要的阶段进行进一步说明。3．3内部功能区聚类分析聚类分析法是数理统计中以研究“物以类聚”为目的的一种多元分析方法，即用数学定量确定样品的亲疏关系相似度，从而对它们进行客观地分类。由于事物本身在很多情况下都带有模糊性，因此把模糊数学方法引入聚类分析，就能使分类更切合实际。港口物流园区作为一个以港口枢纽为中心的物流园区，其总体布局带有较大的模糊性。而将内部功能区的模糊聚类分析应用于园区的总体布局中，能够将这一模糊的问题通过具体指标的建立和量化，以数学的方法较为准确地得到各功能区的聚类结果，从而为进一步得到港口物流园区的初步布局提供依据。模糊聚类分析的一般步骤为：建立评价指标体系_获得评价指标数据叶数据标准化_÷建立模糊相似矩阵_建立模糊等价矩阵_模糊聚类。3．3．1内部功能区布局评价指标体系评价指标的选择是否合理在很大程度上关系到模糊聚类分析法对样品的分类效果。在指标体系建立的系统性、科学性、简洁性、独立性以及定性与定量相结合的原则框架下，选择有一定指标性意义，有较强的区分能力和代表性的指标对得到相对精确、科学的聚类结果是非常关键的。本文参考了相关文献，通过筛选和综合分析，选择了以下的评价指标作为港口物流园区总体布局的指标，具体如下：与公路关联性互、与铁路关联性互、与水路关联性互、与航空关联性瓦、货物流动性E、人员流动性瓦、货物种类G1、货物批量G’、货物运输形态G3、对周围环境的影响程度巨．、对城市整体形象的影响程度E1。内部功能区布局的指标体系图如下图所示：16武汉理丁大学硕士学位论文图3．2内部功能区布局指标体系3．3．2获得评价指标数据的方法设论域ut，，x：，…，‘为待聚类对象，且每个对象又有m个指标表示其性状，即毛k。，而，…，‰fl，2，…，，1，这样原始数据矩阵为：～●而l‘2所●而l屯2一m●‰‰～．一●‘lxn2一‰卅其中的u五，屯，…，毛即为待聚类的功能区。为了便于分析和比较，各功能区的指标可取按照百分制，取值区间为【l，100】的整数，且步长为lO，最小值设为l，数值的多少与符合指标的程度成J下比。数值的填写方法可采用专家评价法完成，也可采用多名相关人员填写取均值的17武汉理工大学硕七学位论文方法完成。3．3．3数据标准化数据标准化就是根据模糊矩阵的要求，将数据转化到区间lo，1l上。不同指标的数据一般具有不同的量纲。为了方便进行比较，通常要对数据进行去量纲化。通常，进行去量纲化的方法有两种，一是平移标准差变换；二是平移??极差变换。但平移??标准差变换得到的数据不一定在所要求的区间Io，lI上，所以本文采用“平移??极差变换”作为数据标准化的方法，其计算公式为：嘞一minkj，工；――]―产L_丁1U1，2，…，，，z。嘞j―mln鼢jlSfS"1蔓jSn其中，x。为物流园区待聚类功能区f的第．，个评价指标值，刀为物流园区待聚类的功能区数，历为物流园区各功能区模糊聚类评价指标数。3．3．4建立模糊相似矩阵建立模糊相似矩阵也称标定，就是根据实际情况，按一个准则，给论域中的元素两两之间都赋以区间【o，1】内的一个数，即相似系数，它的大小表征两个元素彼此接近或相似的程度。设论域己，扛。，石：，…，‘，和_的相似程度。建立模糊相似矩阵的方法主要有相似系数法、距离法及主观评分法等。本文选用的是距离法，其计算公式如下：白1一甜k，算，J其中，c为选取的适当参数，使得o≤％≤1：dk，x．，J为毛和x』之间的“距离”，本文采用的距离公式为：dk，_∑k一‰l3．3．5建立模糊等价矩阵本文采用传递闭包法求模糊等价矩阵。模糊相似矩阵R，不一定具有传递性，即R不一定是模糊等价矩阵。为了进行模糊聚类，还应将尺转变成模糊等武汉理工人学硕士学位论文价矩阵尺‘。而模糊相似矩阵尺的传递闭包是指包含JR的最小模糊等价矩阵。具体方法是：从模糊相似矩阵尺出发，利用平方法依次计算出尺2，R4，…，R“，当第～次出现尺‘o尺‘尺。时，这时的R‘就是传递闭包fR。其中，符号“o”定义的是矩阵的模糊乘法符号，其具体运算规则如下：假设彳口，，为刀×m阶矩阵，其中，^运算符定义的是两数取大运算，即逻辑大运算，v运算符定义的是两数取小运算，即逻辑小运算。3．3．6模糊聚类设求得的传递闭包f伍眈上。。，则V旯∈【o，1】，可得x上的关系，似Lc彳xJ，即有布尔矩阵，@X兰如l。。：弓≥乏三三对于蕾、一，若巧∽1，则在水平兄下将其归于一类，从而达到将待聚类对象分类的目的。随着水平五在【o，1】中发生改变，相应的聚类也发生改变，从而形成聚类谱系图。在模糊聚类分析中，对于各个不同的兄∈【0，l】，可得到不同的分类，从而形成一种聚类图，这对全面了解样本的分类情况是比较形象和直观的。3．4内部功能区初步布局3．4．1规划区域分析规划区域分析主要指的是对待规划区域的地理条件、可规划面积、周边交通情况以及用地性质进行分析。地理条件分析主要包括地形分析和风向分析等，它们为物流园区的交通网络设计和散杂货物的布置提供依据；可规划面积分析就是要充分考虑港口、火车站、机场、电网和通讯网络等园区基础设施建设所需的用地；交通条件分析主要是对附近的转运枢纽和规划区域四周的道路进行分析，其中在道路方面，主要就是确定是生活性道路，还是货运通道，是高速公路，还是城市主干路或者快速路等，为物流园区的主要出入口设置和综合服务区、停车场及多式联运区等与道路交通密切相关的功能区布局提供依据；用地性质分析就是要充分考虑物流园区各区域相对于居民用地、商业用地和工业用