钢铁厂内运输物流方案的优化

欧阳展

（江苏冶金设计院有限公司武汉分公司，武汉 430223）

1 引言

钢铁厂内，无论是各车间生产过程，还是各工序间的生产，其均存在大量的物流。由此可见，在总图运输设计过程中，优化物流方案配置占据着重要地位[1]。钢铁厂内运输物流配置方案，也就是物流规划方案，作为总平面布置的重要基础和前提，对其运输物流方案展开必要的优化是至关重要的。对此，本文主要从以下四方面展开了论述。

2 总图设计的相关理论概述

2.1 总平面布置内涵及原则

钢铁企业厂总平面布置主要是指在企业总体规划的基础上，依据工艺流程、国家及行业规范，利用环境条件，实现场地，包括各生产车间、辅助设施、运输线路以及工程管线等设施进行科学合理的布置[2]。总平面布置作为总图设计的重要组成，其设计方案的合理与否将直接影响总图设计的质量，甚至有可能影响钢铁企业的经济效益[3]。因此，在进行总平面布置时，为获得最佳的总平面布置系统，应遵循一定的原则，具体来说，主要包括以下几点：第一，总平面布置应坚持与规划中的要求相符；第二，应坚持因地制宜的原则展开布置；第三，应满足工艺要求、相关规范要求、建筑朝向、卫生以及“三防”等要求展开布置；第四，应符合内外运输的要求，以确保运输路线的快捷；最后，应考虑多种因素，使布置不仅美观，更能体现出钢铁企业的长远规划[4]。

2.2 物流方案在运输过程中的重要作用

在钢铁厂的总平面布置中，运输物流方案在其中占有重要地位，具体来说，主要体现在以下几个重要方面：第一，物流方案直接决定钢铁厂生产设施的平面设置，同时还直接影响钢铁厂的生产效益，进而关系到钢铁厂的经济效益；第二，物流对钢铁厂生产中的物料运输成本具有直接影响。这主要是由于钢铁生产中的物料运输费用主要有内部搬运费等，因而在运输过程中，物流配置方案的优化有利于降低钢铁厂的成本。由此可见，总平面布置方案在物流运输过程中具有重要影响。

3 钢铁厂内运输物流最优路径的确定

3.1 最优路径的概念

顾名思义，最优路径即最好的路径，其主要包括两个标准，其一，距离最优，其二，时间最优。对于钢铁厂内运输而言，最优路径即距离与时间均最短的运输路径。由于企业的特殊性，其比较容易发生局部路段车流量过大而造成拥堵的情况，为钢铁企业的生产带来不良影响。而鉴于企业基建投资以及道路其他时段实际利用率不高的情况，对道路进行扩宽是比较不合理的做法。因此，这种情况下，需要借助交通流分配理论，对钢铁厂内的运输道路进行优化。

3.2 钢铁厂内道路通行能力计算

一般情况下，钢铁厂道路通行能力的主要影响因素，包括车道宽度、交叉口、交通条件、称量装卸作业、车间引道横向车流量以及行人自行车等。因此，在对钢铁厂道路通行能力进行计算的过程中，应以理想状态下，城市道路通行能力的计算公式为基础，综合考虑上述六种因素带来的实际影响，并根据钢铁厂的实际条件对计算公式进行修正。

3.3 折算标准交通量

①车流量的计算。钢铁厂内道路交通流量的多少，主要受道路性质、生产车间、深层次工序、设备性质等因素的影响，同时也会随着空间位置与时间的不同而发生变化。因此，车流量的计算必须充分考虑以上几种影响因素。其中，运输车流量与年运输量、运输不均衡系数、车辆备用系数以及车辆检修系数之间，均呈现正比例关系。

②标准交通量的折算。标准交通量的折算，应首先选择标准车型。若道路的主要行驶测量为一种或多种重型自卸汽车，则其标准车应选择重型自卸汽车；而当道路的主要行驶车辆为少量的重型自卸汽车以及大量的其他各种类型汽车时，则应该以其他汽车类型中，后轴重量最大的汽车作为标准车。

4 钢铁厂内铁路通道宽度的优化

对于钢铁厂而言，其铁路通道宽度的优化，主要是对铁路宽度进行优化，而铁路宽度的优化则应从其主要影响因素入手，采取针对性的设置方法。

4.1 影响铁路通道宽度的主要因素

在钢铁厂内铁路通道宽度的主要影响因素包括以下几点：第一，铁路与道路的占地宽度。第二，工程管线的占地条数。第三，绿化与人行道占地。第四，竖向布置的具体要求。第五，建、构筑物的安全、卫生、防护、自然采光、日照以及通风要求。第六，通道自身的预留发展。第七，铁路引入车间技术条件。其中，通道的预留发展指的是，近期工程需要按照工艺工序的具体要求，布置合理、紧凑，并与远期工程进行合理衔接。

4.2 设置通道宽度的重要方法

基于上文中对钢铁厂内铁路通道宽度主要影响因素的分析，必须采取有效措施，对通道宽度进行合理设置，进而使总图设计更加紧凑、合理，降低运输线路的长度以及管线长度。具体而言，首先，对相应的工艺流程进行分析，找出建、构筑物位置；其次，合理地采用其他运输方式，尽可能减少铁路运输，利用机械运输或无轨运输方式；再次，对管线综合进行合理布置，采用合理的最小差距，保证管线之间及其和道路、建筑物质量互不影响；最后，对通道中的各项内容进行合理叠加。

5 钢铁企业厂道路出入口和人流出入口的设计

钢铁厂内运输物流方案的优化，主要工作是道路出入口与人流出入口的设计。

5.1 道路最佳出入口及宽度的设计

首先，对钢铁厂厂区的物流情况进行详细分析；其次，对钢铁厂的岀入口个数与位置进行定性分析；再次，站在物流运输的层面上，明确最佳岀入口；最后，对岀入口的宽度进行修正。基于总图的钢铁厂铁路线路的布置形式，是受到总图约束的。因此，铁路线路的布置需要在满足生产工艺要求的同时，尽可能避免交叉与货流干扰。

5.2 人流出入口个数及宽度的设计

一方面，人流岀入口个数的设计。通常情况下，只有在企业规模大、人流量较多时，会设置辅助人流岀入口，其余情况一般只设置一个专门的人流岀入口。另一方面，人流岀入口宽度的设计。对于钢铁厂而言，其道路人流出入口的宽度设计，主要受高峰时人流量的大小以及行人的单位宽度平均流率所影响，道路宽度设计时，至少需要满足人流集散以及高峰期不过分拥堵的要求，具体计算公式如下：

其中，W人表示人流岀入口的宽度，单位为m；

Qmax表示最大人流量，单位为人/时；

Q表示行人的平均流率，单位为人/米。

6 结论

本文基于总图运输过程中的相关理论概述，通过对钢铁厂内生产铁路运输物流最优路径的确定，以及钢铁厂内铁路通道宽度优化的分析，对钢铁企业厂道路出入口和人流出入口的设计进行了深入研究，以期更好地实现钢铁厂内生产运输物流配置方案的优化，进而在节约成本的同时，提高钢铁厂运输物流方案布置的合理性。