第 1 章   緒論 

1.1  研究背景及意義 
物流業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的動脈，這條物流大動脈將國民經(jīng)濟的各個部門聯(lián)系起來，使其成為一個統(tǒng)一有機的整體，所以物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平也成為了衡量一個國家現(xiàn)代化程度及綜合國力的重要標志之一。近些年，我國物流業(yè)隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展也步入了跨越式大發(fā)展的進程當中，據(jù)資料顯示，全國社會物流總額從 2004 年的 38.4 萬億元增長到了 2015 年的 220.3 萬億元，年平均復合增長率達到了 23.07%的水平[1]。 隨著經(jīng)濟社會的進一步發(fā)展，現(xiàn)代物流業(yè)所創(chuàng)造的時間價值和空間價值越來越被關注和重視，物流產(chǎn)業(yè)蘊含著巨大的商機和不可估量的利潤空間，因此有學者將物流業(yè)稱為“經(jīng)濟世界的黑暗大陸”。近年來，國家相繼出臺了一系列促進現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的政策性文件以及物流業(yè)發(fā)展的中長期規(guī)劃。同時，各路資本也集體涌入物流行業(yè)，各大物流公司籌劃上市，現(xiàn)今，在物流行業(yè)發(fā)生的一切都象征著物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進入一個新的“黃金時代”。 伴隨著物流業(yè)飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的貨物運輸企業(yè)也開始了從單一貨運服務型向綜合物流服務型企業(yè)的轉(zhuǎn)變。鐵路作為全國綜合交通運輸體系中的骨干，擁有覆蓋全國的鐵路網(wǎng)絡和信息網(wǎng)絡，鐵路運輸所具有的低成本、長距離、全天候、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，在過去的幾十年間為我國商品的流通做出了巨大的貢獻。但隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，鐵路運輸因為受到管理體制和自身機制的雙重制約，在與其他運輸方式的競爭中處于劣勢。資料顯示，2015 年鐵路全年承擔貨運量占全社會貨運量的比重不足 10%，這一比例與鐵路所擁有的資源嚴重不符，鐵路理應承擔更多的運量。但事實上，鐵路盡管擁有眾多鐵路貨場、港口站、邊境口岸站等基礎物流設施，卻受限于沒有形成一個統(tǒng)一的物流網(wǎng)絡，加之鐵路運輸經(jīng)營管理理念的落后，使得鐵路物流的發(fā)展出現(xiàn)了一定程度的停滯。因此，在當前國內(nèi)物流市場競爭激烈的大環(huán)境下，鐵路貨運只有堅持從客戶的需求出發(fā)，通過對鐵路物流各個環(huán)節(jié)的服務進行完善，才能加快推進鐵路貨運企業(yè)向現(xiàn)代化綜合物流企業(yè)的轉(zhuǎn)型[2]。 
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1.2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 
物流中心內(nèi)部功能區(qū)布局規(guī)劃研究是物流領域研究的重要課題，國內(nèi)外眾多相關專家與學者很早便開始了相關理論及實踐的研究，并取得了很多具有重大意義的成果。物流中心作為市場經(jīng)濟發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，在上個世紀中期伴隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展應運而生。國外物流行業(yè)發(fā)展較早，相關的研究也開展較早，現(xiàn)如今已經(jīng)形成了一套科學、成熟的研究體系，同時已經(jīng)建成一批自動化程度高、機械水平先進的物流中心，這些物流中心的建設對于經(jīng)濟社會的發(fā)展起到了至關重要的作用，受到了全世界相關學者及專家的廣泛關注。 物流中心平面布局規(guī)劃發(fā)展的第一個階段始于設施規(guī)劃。在此階段，設施規(guī)劃主要出現(xiàn)在一些制造企業(yè)的“工廠設計”中，解決的問題主要是如工廠的平面布置（Plant Layout Planning）、工廠內(nèi)物料搬運流程設計（Material Handling）以及工廠工位操作流程設計（Methods Engineering Planning），但是對于這些設施的規(guī)劃主要依賴于設計師的經(jīng)驗和一些定性的方法。 物流中心平面布局規(guī)劃的第二個發(fā)展階段是對于相關科學方法的應用。這個階段，在平面布局規(guī)劃的過程中，設計人員開始應用一些科學的方法，如運籌學、概率論、系統(tǒng)工程學、工程數(shù)學、系統(tǒng)分析、管理科學與工程等的理論與實踐方法，同時也開始嘗試利用電子計算機技術進行一些布置工作。這一階段是布局規(guī)劃設計從定性向定量發(fā)展的萌芽期。 1961 年，美國學者 Richard Muther 以系統(tǒng)分析法為基礎，創(chuàng)造性地提出了系統(tǒng)布置設計方法——SLP（Systematic Layout Planning）方法，該方法將物流分析與作業(yè)單位之間關系密切度分析相結合，以作業(yè)單位之間的密切關系度值大小進行等級劃分，利用圖表進行可視化分析，追求費用最小的目標，力圖達到內(nèi)部資源的最優(yōu)化配置。SLP 方法的出現(xiàn)，標志著平面布局規(guī)劃問題已經(jīng)從定性的階段發(fā)展到了新的定量的階段，這種方法隨后被應用到了各種生產(chǎn)與服務系統(tǒng)的設計中[4]。 
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第 2 章   鐵路物流中心平面布局規(guī)劃相關理論綜述 

2.1  鐵路物流中心概述 
隨著我國物流行業(yè)的發(fā)展，作為現(xiàn)代物流發(fā)展到一定水平和社會化分工深度細化的產(chǎn)物，物流中心已經(jīng)成為了我國物流系統(tǒng)規(guī)劃建設的關鍵一環(huán)，對我國物流業(yè)未來的發(fā)展都起著至關重要的作用。 物流中心是物流系統(tǒng)中的基礎性設施，它將儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、信息處理等物流的各個職能集于一體，在物流網(wǎng)絡中起著節(jié)點的作用，物流中心提供的綜合性服務功能能夠加速商品的流通速度，降低成本，在創(chuàng)造時間價值及空間價值的同時還能夠按照客戶的需求完成物品的流轉(zhuǎn)，提升顧客需求的滿意度[27]。 2007 年頒布的我國最新版國家標準《物流術語》當中對物流中心的定義如下[28]：“物流中心是指從事物流活動且具有完善信息網(wǎng)絡的場所或組織。它應基本符合下列要求：①具備多種物流功能；②為社會提供公共性物流服務；③集聚福射范圍大；④存儲、吞吐能力強；⑤對下游配送中心客戶提供物流服務”。同時，國內(nèi)外一些專家學者對物流中心的理解還有廣義、狹義之分。狹義的物流中心概念指的是一些專為商品流通而建立的物流管理和調(diào)配的物流場所，側重的是物流管理的行為；廣義的物流中心概念包括了如港口、機場、貨運站等功能不盡相同，但對物品的流通起到積極作用的場所，同時也包括企業(yè)自身擁有的諸多物流設施[29]。 
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2.2  鐵路物流中心相關內(nèi)容分析
鐵路物流中心是在鐵路貨運站基礎之上，依托鐵路運輸長久以來的資源優(yōu)勢，拓展其服務功能之后逐漸發(fā)展成現(xiàn)代物流中心，所以，鐵路物流中心與傳統(tǒng)鐵路貨運站有相似之處。同時鐵路物流中心與傳統(tǒng)物流中心、配送中心等也有其相似之處，根據(jù)鐵路物流中心服務的重要程度進行劃分，其功能可分為基本功能和增值功能[32]:鐵路物流中心的倉儲功能是指通過對貨物的暫存，使其克服物品生產(chǎn)與銷售所產(chǎn)生的時間差異，既保證了物品的價值，又可以滿足市場的需求，維持產(chǎn)品的正常供給。因為鐵路貨運運輸能力很強，經(jīng)鐵路運輸?shù)呢浳锓N類豐富、批量大等原因，鐵路物流中心能夠為貨物提供存儲等服務。同時，鐵路物流中心存儲功能應該具備對貨物進行分類存儲的能力，包括對集裝箱、散貨、整車貨物的分類存儲。 
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第 3 章   系統(tǒng)布置設計方法（SLP）介紹及改進 ..........23 
3.1  系統(tǒng)布置設計方法（SLP）概述 ....23
3.2  系統(tǒng)布置設計方法（SLP）的改進........25
3.3  改進型 SLP 法在鐵路物流中心布局規(guī)劃中的應用 .....26
3.4  本章小結 ...........31 
第 4 章   鐵路物流中心功能區(qū)布局模型構建與求解 .....33 
4.1  鐵路物流中心功能區(qū)的確定 ..........33
4.2  基于改進 SLP 法的鐵路物流中心平面布局模型構建 .........39
4.3  基于遺傳算法及 Matlab 程序的布局模型求解 .....42
4.4  本章小結 ...........50 
第 5 章   實證研究 ......51 
5.1  長春鐵路物流中心背景介紹 ..........51 
5.2  長春鐵路物流中心功能區(qū)劃分 ......52 
5.3  功能區(qū)布局模型中各項指標整理 ..........53
5.4  長春鐵路物流中心功能區(qū)相關性分析 ..........58
5.5  遺傳算法求解功能區(qū)布局優(yōu)化模型 ......62
5.6  長春鐵路物流中心平面布局方案評價 ..........64 
5.7  本章小結 ...........65 

第 5 章   實證研究 

5.1  長春鐵路物流中心背景介紹 

長春市地處我國東北腹地核心的松遼平原中部，是東北地區(qū)的地理中心、東北亞幾何中心以及東北亞十字經(jīng)濟走廊核心。長春市西北與松原市毗鄰，西南和四平市相連，東南與吉林市相依，東北同黑龍江省哈爾濱市接壤。長春市區(qū)位如圖 5.1 所示。長春市擁有發(fā)達的立體交通網(wǎng)路。在鐵路方面，長春是中國北方重要的鐵路交通樞紐，以京大線、長白線、長圖線為骨干，形成了貫通東西南北的鐵路網(wǎng)，可直達全國近40 個城市；在公路方面，同三高速、京哈高速、長哈高速、長四高速、長吉高速、長平高速、長營高速、繞城高速等多條高速公路和 302、102 等國道縱橫交錯，四通八達[68]。 基于此背景，2015 年 6 月商務部下發(fā)的《全國流通節(jié)點城市布局規(guī)劃》中將長春市劃定為國家級流通節(jié)點城市，同年 9 月，鐵路總公司在下發(fā)的《鐵路物流基地2015-2017 年技術建設計劃》（鐵總計統(tǒng)〔2015〕260 號）中計劃將長春市鐵路綜合貨場改擴建為全國性的鐵路物流中心。長春市鐵路物流中心的建立，不僅可以從全局提升長春市的物流服務水平，加快貨物流通速度，降低物流運作成本，同時提升長春市對于周邊省市區(qū)的輻射能力和吸引能力，助力長春實現(xiàn)成為我國東北地區(qū)的區(qū)域性經(jīng)濟中心和東北亞合作的重要平臺的構想。 長春鐵路物流中心（長春綜合貨場）位于長春高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，毗鄰 G302 國道和長春環(huán)城高速公路，物流中心依托京哈線，規(guī)劃建設總占地面積達 2961 畝，地理位置如圖 5.2 所示： 

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總結 

物流中心平面布局規(guī)劃的合理性影響著物流中心的物流效率、物流成本、物流周轉(zhuǎn)時間等諸多方面，，因此物流中心功能區(qū)平面布局規(guī)劃問題是國內(nèi)外相關專家及學者研究的熱點，同時也是一大難點。目前我國物流中心功能區(qū)布局規(guī)劃的研究成果與國外相比較而言，尚有一定差距，還處在研究的初級階段，理論方法體系等尚不夠完善，缺乏對實踐工作的有效指導。 本文在物流中心平面布局規(guī)劃的相關理論基礎之上，通過對經(jīng)典設施平面布置方法——系統(tǒng)布置方法（SLP）應用在鐵路物流中心平面布局規(guī)劃問題上的不足之處進行了分析并提出改進措施，并以改進 SLP 方法為手段，構建鐵路物流中心功能區(qū)布局規(guī)劃的數(shù)學模型，利用基于 Matlab 程序的遺傳算法進行求解，得到優(yōu)化布局方案。論文研究的主要成果總結如下： 
（1）對物流中心平面布局規(guī)劃的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了詳細的論述并總結，有助于國內(nèi)相關研究工作者了解該領域發(fā)展前沿動態(tài)以及明確研究方向。 
（2）詳細介紹經(jīng)典設施布局方法——系統(tǒng)布置方法（SLP），包括 SLP 法的設計原理及規(guī)劃流程，分析其應用在鐵路物流中心平面布局規(guī)劃上的不足之處并提出相應改進措施，具體包括： ①非物流因素的細化。本文考慮鐵路物流中心實際情況，對影響布局結果的非物流因素進一步細化，研究分析各種非物流因素對布局的影響。 ②考慮既有交通因素的影響。本文將鐵路線設定為鐵路物流中心內(nèi)部的一個虛擬功能區(qū)進行功能區(qū)間的相互關系分析。 
（3）利用改進型 SLP 方法，對鐵路物流中心功能區(qū)平面布局規(guī)劃問題構建以鐵路物流中心功能區(qū)間綜合密切關系值最大和物流搬運成本最小為目標的數(shù)學模型，同時應用遺傳算法求解該模型。 
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參考文獻(略)

本文編號：92703