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野戰倉庫軍用集裝箱裝卸機械優化配置

1.引言

在軍用物資集裝箱儲運工作中,軍用集裝箱的裝卸搬運作業是既繁重又重要的工作環節。搞好軍用物資集裝箱儲運工作,充分發揮集裝箱運輸優勢,除了要有相適應的公路、鐵路、水路及空運運輸設備,還要有性能良好、配置合理的集裝箱裝卸搬運設備。只有采用先進的集裝箱裝卸方法,合理編配裝卸機械數量,使裝卸機械與運達的集裝箱達到最佳配合,才能使運載工具和裝卸機械停歇時間最短,所需裝卸勞動力最少,裝卸機械裝卸能力得到最大程度的發揮。只有這樣,才能提高裝運作業效能,真正體現軍用物資集裝籍儲運的優越性【1】。

2 .問題的分析與描述

在野戰倉庫,由于短時間內軍用集裝箱流量相對較大,為便于使用和維護,一般野戰倉庫只裝備一種主要的集裝箱裝卸機械。而所裝備的裝卸機械數量的多少,除了與其本身的裝卸能力有關,還取決于在一段時間內由軍用集裝箱運輸車輛運達的集裝箱數量。為提高軍用集裝箱裝卸機械的裝卸效率,裝卸機械的工作制度和軍用集裝箱運輸車輛的工作制度應協調一致,盡量減少非必要的停歇損失。影響軍用集裝箱運輸車輛與裝卸機械工作配合程度的因素很多:裝(卸)點同時服務的軍用集裝箱運輸車輛數,軍用集裝箱收、發點之間的距離,軍用集裝箱車輛行駛時間的分布,隨機變化的裝卸機械裝卸停歇時間,裝卸機械完好率等【2】,可根據以上條件確定野戰倉庫某型集裝箱裝卸機械的數量。

3 .仿真模型的建立

根據近似配合條件確定的簡便算法對某野戰倉庫實際需要的軍用集裝箱裝卸機械數量進行分析計算。

在任一連續周期T內,集裝箱運輸車輛的平均周轉時間

(1)

集裝箱裝卸機械平均每次裝(卸)及等車時間

(2)

為使整個系統達到或接近最佳配合,在T時間內應保證兩方面的上作節奏相一致,即滿足條件

(3)

式中n 集裝箱運輸車輛在T時間內的周轉數

t0i 集裝箱運輸車輛的第i次周轉時間

A 服務于該倉庫的集裝箱運輸車輛數

Nm 裝(卸)機械臺數

裝卸機械完好率

tsi 集裝箱運輸車輛的第i次裝(卸)時間(含等待該車到達的時間)

由于

(4)

式中 集裝箱運輸車輛在裝(卸)點結束裝(卸)至返回該點的平均間隔時間

平均裝(卸)停歇時間

平均裝(卸)停歇時間包括集裝箱運輸車輛在裝(卸)點等待裝(卸)平均所需時間及

裝(卸)平均所需時間,即

(5)

平均每次的裝(卸)及等車時間

(6)

式中t w 裝卸機械等待集裝箱運輸車輛依次進入裝卸工位的平均時間

達到最佳配合的條件是,則

(7)

式(3)可改寫成

(8)

一般情況下,集裝箱運輸車輛返回出發點的時間與車輛數無關,考慮條件(4),上式還可改寫為

(9)

式中ε 配合條件系數

由此可得

(10)

由式(10)可確定集裝箱裝卸機械數量。

ε值的選取應符合集裝箱運輸車輛與裝卸機械停歇時間的最佳配合關系。一般當配合條件最有利時,ε l;個別情況下,為保證裝卸機械的停歇時間最小,可取ε 1;工作中當車(運輸車)、機(裝卸機械)充分協調一致時,可達到ε=1【2】。

4 . 實例仿真

野戰倉庫所編配軍用集裝箱裝卸機械的數量與要求同時服務的軍用集裝箱運輸車輛密切相關,其必須能滿足一個運次所到達的最大集裝箱運輸車輛,盡量達到 車不等機 、 機不等車 的理想狀態【2】。由于野戰倉庫集裝箱的發放有時不是連續的,因此這時盡量做到 車不等機 也是比較理想的狀態。

假定由某獨立汽車營擔負某野戰倉庫的集裝箱運輸任務,一個運次可運輸100TEU,至少需要100臺集裝箱運輸車(如果獨立汽車營的運載能力是組合箱的單箱折算值,那么實際所需要的運輸車輛更多,可根據獨立汽車營的車型進行計算),此處假定為100臺。假定這些車輛全部到某野戰倉庫運載集裝箱,倉庫某型裝卸機械裝(卸)1個集裝箱平均所需時間為3min(假定集裝箱的裝卸時間與箱型無關),車輛在倉庫結束裝載至它返回該倉庫的平均間隔時間為1h20min,裝卸機械完好率 =0.95,若取ε=0.90,則野戰倉庫需該型集裝箱裝卸機械的數量

即該野戰倉庫需要編配17臺該型集裝箱裝卸機械才能完成裝卸任務。

5 . 結論

本文應用排隊論的方法,根據野戰倉庫軍用集裝箱裝運卸的特點,建立了集裝箱裝卸機械需求數量的相關數學模型,并給出仿真實例。經項目評審專家評定和部隊實際工作應用,認為仿真模型能夠解決野戰倉庫單一集裝箱裝卸機械編配數量問題,其計算方法簡便,實用性強,有效地解決了野戰倉庫集裝箱編配數量的難題。

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