文摘

交叉运输是一个物流管理的概念,产品暂时卸载在中间设备和装上卡车输出被发送到目的地。在本文中,我们提出一个近似的非平稳排队模型大小码头接收卡车的数量,这样他们的卸货将尽可能短的在接收码头,因此交叉运输过程更有效率。可以看出随机排队过程可能不会达到稳定平衡状态。一种建模,不依赖于固定的特点应用开发过程。为了测量效率、性能和可能的调整参数的算法,提出了一种仿真模型使用竞技场®软件。模拟使用分析工具,使问题更详细,这是不允许的理论模型。模拟模型的计算分析比较了两种方法的结果与获得的理论算法,考虑到平均队列长度和等待时间的卡车。根据获得的结果,仿真很代表提出的问题和可能的变化可以很容易地检测到的小的调整模拟模型。

1。介绍

物流系统的主要目标是确保高水平的客户服务,以产品可用性、准时交货、分布种类和数量要求,而且,与此同时,使用最少的公司的资源,无论是在形式的成本、费用或形式的固定资产和流动资金。毕竟,我们需要高水平的服务满足客户需求的股东寻求投资资本回报率(范美女et al。1])。

交叉运输技术提供了一个非常重要的基本优势:减少或消除产品存储的必要性。的交叉运输是一个分布系统收到货物在配送中心并不是存储,因为它已经在这个领域,但传统上进行标记,然后转移到被加载和分布式,立即被交付给客户,或者至少尽快(谢弗(2])。

两和Fliedner3)说,这物流实践主要用于执行交付在城市中心,大型车辆的流通是尺寸和重量限制,阻止他们进行交付。这样汽车卸下他们的产品在仓库里被称为交叉运输终端。交叉仓库的产品在传送带和/或手推车,然后装上其他车辆,这将带来他们各自目的地。如果货物暂时存储,它应该只是很短的一段时间。一个精确的限制很难定义,但通常少于24小时。

迎面而来的卡车直接到码头或排队等候,直到他们被分配到一个卸货码头。当卡车到达接收码头,货物(如托盘、容器或纸箱)排放,最终目的地交付卡车的识别。产品然后运输到另一个门内部一些材料处理设备,比如一个工人操作车或传送带系统。,货物装载到卡车,退出将送到最终目的地,从而完成航运秩序。一次进口卡车完全卸载或退出卡车满载,卡车版本码头入口处的另一个卡车。

为了有一个有效的交叉运输操作一些需求需要得到满足,这取决于关注等方面合作公司成员,可靠性供应计划,组织内部的有效沟通和合作伙伴,合格人员(人力),和战略管理。

根据Buijs et al。4),三个元素是复发性交叉运输策略:基本操作,目标要实现,可用码头的数量,后者是相关的,因为在许多情况下,终端必须同时处理几个货物的卸载,它允许货物运输更敏捷,和货物更好的巩固。

在这种背景下,物流成本(存储成本、运输成本和调度成本)是当前研究的一个重要组成部分。运输成本优化的一部分包括一个码头作业的问题,其中包括码头作业的卡车抵达和出站卡车装载成品并交付给最终客户。良好的编程的码头,他们的尺寸,和外部空间的定义配送中心协助经理在决策关于卸货过程中,减少了等待时间的卡车在队列中,降低成本,提供高服务水平给最终客户。

可以实现交叉运输终端分析,一方面,队列和一个适当的数学模型。通过它,人们可以分析定义概率流程旨在量化绩效指标,表达效率/可操作性参数和产生的费用。另一方面,交叉码头的终端分析可以实现仿真模型。

范美女et al。1)和Agustina et al。5)提供了一个广泛的审查现有文献的交叉运输建模。讨论论文基于解决的问题类型进行分类(从更多的战略或战术,更多的操作问题)。这些修正特别关注的决心坞门的数量,尽量减少队列大小和卡车的等待时间,提供交叉运输设施。

因此,本研究旨在促进交叉运输终端的业务分析框架,特别关注入站卡车行为模式,有两个替代分析建模方法。,目标是保持服务卡车卸货码头保持尽可能短。如此,他们的终端经理将会有更多的灵活性在做决定关于码头利用率,降低成本,提高服务水平,确保客户满意度。本研究也有助于码头卸货码头的最优规模,确定门的数量根据以前的建模能力分析。

2。文献综述

交叉运输中心处理不同类型的问题,如终端的位置和布局(例如,看到穆萨维,穆贾达姆(6];杨et al。7];力和Roodbergen8];巴尔托迪III和想9]),车辆路径(见,例如,廖et al。10],Gonzalez-Feliu [11],Dobrusky费尔南多[12),和李et al。13)、端口分配问题,和卡车调度(见,例如,徐和张14];巴尔托迪III和想15];Soltani和Sadjadi16];Shakeri et al。17];Goddefroy和亚历山大18];Konur和Golias19])。

本研究关注的问题大小的数量接收门卸载馈线卡车在终端运行交叉运输概念。车辆到达交叉码头的码头卸货,发现一个或多个无人服务位置指向其中的一个立即卸载。通常,然而,所有卸货位置被占,车辆必须等待。尺寸标注的货物接收区各自的码头,有必要确定门所需的数量,与此同时,汽车的数量估计在队列中采用适当的服务水平,为了提供卡车停车空间,而不是保持车辆等待时间过度。放电位置的数量操作并行接收码头是由数学排队模型的应用程序,或者通过模拟。

交叉运输操作的复杂性已经感兴趣的领域的研究人员和从业人员优化、供应链管理、运筹学。以下是一些发表作品使用相关的数学建模和/或仿真交叉运输终端。

根据研究假设,解决交叉运输模拟问题,Rohrer [20.]解释仿真有助于确保交叉运输业务的成功。例如,分配问题的入口和出口卡车门在一个配送中心(DC)之前已经研究了模拟方法。

想和康21]介绍了一种新型的队列,称为“临时队列,”组合加载的情况下,主要在托盘上,为了比较不同货运准备协议。作者使用领域仿真包调查三个方面。

泰勒和高贵22)也使用模拟分析分段方法在各种交叉运输环境。在他们的研究中,三个准备替代方案和三个输出需求情况进行了分析。模拟后,他们评估那些场景四个性能标准。泰勒提出的问题和高贵22凉鞋(的)动机研究23]分析交叉运输操作中最适当的准备策略根据负载的拖车的属性,以允许优化卡车上的负载。集成算法在这提到的研究开发,使用领域的仿真模型模拟分析了四种制备策略在交叉码头的环境中开发和应用。

陈等人。24)研究一个类似的问题,他们称多重交叉转运问题。观察到的主要区别是供应和需求不分离,不同的产品可以被认为是在一起(multicommodity流问题)。另外,运输时间在这种方法中没有考虑。整数规划问题的提供,连同其np完全的证明。作者提出了三个启发式(模拟退火、禁忌搜索和两者的结合)来解决这个问题。这些启发式提供更好的解决方案比得到解决整数规划与最大化策略制定,只有不到10%的时间内使用的最大化策略。在三个启发式,禁忌搜索似乎给最好的结果。

Arnaout et al。25)提出一个交叉运输操作的离散事件仿真模型,揭示一些最重要的参数,应该调查。该模型借助舞台模拟器生成和使用离散事件随机分配订单在三个不同的仓库。系统允许我们分析的随机性质不同的场景和揭示一些模型参数的重要性。

一些论文引用这里展示的重要性,仿真工具,在学术和商业环境中,特别是在生产系统中,应用程序处理,和材料存储、特别是在援助涉及交叉运输的物流技术的使用。然而,有一个差距在文献中关于优化过程来确定直流接收门的数量。

3所示。问题陈述

在施工中发现的许多困难复杂的仿真模型,建模的非平稳随机过程无疑是一个案例。甚至没有进入数学形式主义,这些应用程序的定义,认为,作为一个例子,这种类型的过程,一个呼叫中心的公共电话随机发生的,但用不同的利率30分钟到达的间隔。这种随机性模拟软件通过生成随机数符合确定的概率分布(泊松分布、指数分布、正常,威布尔,等等)。调用模型中生成的数量,,应该收敛平均到达率定义的值。但记住,这应该发生尽管这些调用的内在随机性的事件,问题,投诉等等(费雷拉[26])。

在配送中心交叉运输物流运作的情况下,这种处理是绝对不可接受的或不切实际。因此,管理员必须收到货物的时间表,以便(临时)存储的可用空间并非完全填充和卸料门的数量是按照每天收到产品的数量,因为这将产生长队在其周围,直到所有排放可以执行,提高整个物流运作成本和损害。

因此,商品的配送中心的到来是通过一个适当的物流规划由经理,但它仍然取决于这加载中心设计,具体确定门的数量(维尼斯基因(27])。

本研究提出了一个近似理论数学排队模型适用于门分配的问题,考虑到队列是不稳定的。这个理论模型将后来遇到一个仿真模型,使用领域的软件,为了验证前。使用模拟的优势是,它可以复制活动和交叉码头拥堵,以及提供准确的信息,使正确的决策,提高交叉运输性能。

它不是这个工作的对象来处理内部转运操作的一部分元素,如物料搬运设备和劳动力的分配工作分析,协助卸载/装载卡车,以及终端内的材料的位移。这方面,最小化的货物从接收的内部转移距离大门运输的,由一些作者研究的主题,也不是一部分的目标工作。

3.1。应用实例

连锁超市经营交叉运输终端接收到产品从供应商公司和转移他们的汽车供应公司的商店。在初步近似,它是假定所有产品到达统一的纸盒,尺寸如图1。在图所示的纸箱1是理解为产品的等效处理单元。因此,产品到达的流,处理,随后的终端是以一个简化的等效盒子的数量。

终端不断接收的平均每小时10625等价的纸箱。馈线卡车车队的组成如表所示1。

4所示。理论模型的非平稳的队列

图2显示了供应卡车的到达过程为预定的交叉运输操作终端,运营商需要发送入境车辆的位置,尊重一个预定义的时间窗口(图的图2基于Odoni和de Neufville [28]文章)。观察到,在这种情况下,足够严格的操作规程,随机排队过程可能达不到上述稳态平衡的经典的排队模型。也就需要应用一个不依赖于固定的建模类型特征的过程。纽厄尔(29日,30.)开发了一种相当独特的和强大的建模解决方案排队问题瞬态和非平稳的状态。为此,使用连续表示,到达过程表现为如果它的元素是一个流体运动。

它被认为是一个假想的连锁超市(真实数据是公司专有的),拥有一个交叉运输终端,运营供应卸货车辆在一个时间窗口小时每天,共有每一天= 85000箱。在应用程序中,每辆车平均463.8箱。的积分在这一期间应该等于总需求中观察到的时间窗口,获得最终的表达式:

4.1。队列形成过程

让是累积的卸货能力的函数收到门并行操作同时在终端码头。每个门都有能力下载,平均而言,盒子每小时。卸料门的总容量平均因此等于。有人认为,平均放电容量随着时间是恒定的;也就是说,线性变化作为时间的函数:

假设没有排队时间,也就是说,,在那里表示队列的大小。这no-queue情况会保持一段时间,当达到一个增长率等于(Rohrer [20.])和曲线分离的线,如图3。

因此,必要的决定这样 也就是说,即时是一个产品的到达率就等于总放电容量的码头(Newell [30.),包括所有的门;也就是说, 在这个应用程序中,即时是由最小化由不同的绝对值和根据关系(3) 并应用一个黄金搜索数值方法(Novaes安东尼奥(31日])来解决(5)。

在图3需要指出的是,,因为在那个位置是重合的。因此,直线的方程(2专门为)可以表达:

图3表明,提供车辆服务过程结束时间,当最后一个卡车开始被卸载。但在大多数情况下,这不是究竟发生了什么。事实上,点吗的值等于,即当服务供应完全满足日常需求。然后的价值通过表达式的计算(7),使:

4.2。队列的扩展

从理论上讲,它可以认为,这种类型的非平稳的排队情况,终端操作可以执行的任何值等于或大于团结。正确的操作是建立一个规模最大的码头的日常操作时间和卸料门的数量,以便终端的日常操作时间不超过一定的限制。

扩展排队过程的瞬间之间的不同和;为队列为空。我们有以下公式:(一) , (b) , (c) ,

三个参数感兴趣的分析:平均队列,考虑所有卸货操作的时间,平均队列只考虑堵塞阶段和队列的最大价值在上面的三个案例。

4.3。排队时间

本文通过小和坟墓32]给出的有效性 在哪里是在队列中元素的平均数量,是一个元素的平均等待时间的队列,然后呢λ是单位时间内平均到达率。表达式(12),广泛应用在实践中,“小法”这个名字,因为它几乎普遍的性格。

表达式(12)是用于这个工作估计队列的平均等待时间,给出的。

4.4。队列扩展的随机变化

如果我们把时间窗口成无限小的间隔在他们每个人移民可以被认为是服从泊松分布,与的意思(纽厄尔29日,30.])。因为它是一个泊松分布、方差等于平均水平。另一方面,汽车的排放时间由对数正态分布分布在我们的应用程序。出勤率是运行速度等于方差相等。

之间的差异的方差到达过程和服务过程是()和卡车的放电(),积累时间。因此,队列方差,累计产生随着时间的推移,是由(Newell [30.]) 的标准偏差

Delphi编写的计算机程序/帕斯卡,柏林Version 10.1中,通过内河码头技术公司,主要开发确定队列元素表示在这一节中。问题的决策变量在交叉运输终端,卸料门的数量,不同的时间间隔。

4.5。车辆放电时间的分布

假设放电时间由对数正态分布分布,与的意思43岁的8分钟和标准偏差12日,8分钟。的概率密度函数是由 在哪里和给出的两个辅助参数吗 放电率在任何的门接收码头卸货时间的倒数 与表示在几分钟内和每小时,表达盒卸载是一辆卡车的平均负载(纸箱),我们获得吗盒子每小时排放。

4.6。平均占领卸货码头

时间接收码头卸货车辆时有效地使用 在哪里是码头的日常使用时间(小时)。

的时间等于加上平均放电时间;也就是说, 在(19),这个词指的是额外的时间有关的卡车到达终端允许在最后的时刻。

4.7。在系统的平均时间

让的分数到达车辆不进入队列。另一方面,在队列的平均时间,计算时间间隔内拥堵时(即。,队列)发生。当发生排队时,系统的平均时间的总和等于时间队列和卸载时间。相反,当没有队列,系统中的时间等于卸货时间。因此,系统的平均时间,的话,是

4.8。收到门的数量分析

确定的上限,被称为在Pascal程序开发,值得强调的是,这条线做交叉曲线为。在这样的条件下,代表切线的曲线吗。从那时起,它变成了不经济的添加更多的卸料门的码头,由于利益将是零。

另一方面,对于小的值的价值,可能增加太多,超过可接受的操作条件。考虑到这些方面,以下为决策变量偏差范围是

4.9。结果的应用理论模型的非平稳的队列

如前所述,在Pascal程序开发,在Delphi XE7平台,为了应用模型。表2显示的主要结果的应用模型,从10到29。结果被引用的“盒子”单位(纸箱)。这些值,然后除以463、8纸箱每辆车将他们变成“车辆单位。”

分析表2和图4的配置接收位置似乎满意,平均队列5.4车辆和平均等待时间是0.23小时。我们表明,一个近似的非平稳的队列模型,基于连续中央的代表变量,可以提供足够的结果的初步分析问题。通过一个仿真模型,分析可以加深,导致结果更准确的值。

5。模拟

仿真是分析和综合的过程,有用的作为一个工具来帮助决策复杂的生产过程。因此,理解为所有过程的仿真计算模型的精化的代表一个真正的(或假设)的传导系统和实验为了理解一个系统的行为和/或评估其操作策略(香农(33])。

模拟时使用不可能与实际系统实验(由于,例如,执行实验所需的时间,或者实验的高成本,或身体携带实验的难度)(法律和Kelton [34])。这也是模拟的优势,使实际系统无需修改他们的研究,与速度和低成本相比,真正的生理和组织变更必要研究未来情景的相同的替代品。通过这种方式,可以尝试更改和研究以系统的方式在不妨碍真正的系统(贝克35])。

现在通过使用仿真是可行的和实用的检查(i)的理论模型方法的实际模型的精度水平;(2)如果问题(我)没有验证,需要哪些调整,使理论模型适合真正的问题;(3)模拟利用工具要尽可能详细的问题,这是不允许的理论模型。

5.1。使用领域建模和模拟模型

包选择仿真过程是使用领域的建模过程模拟和模型结构和编码基于SIMAN仿真语言的选择模块包含建模过程的特点。

在处理模拟时,首先需要定义仿真运行多长时间(一天,一周,一个月,或只有几个小时)。通常,这个定义是根据系统建模的本质。

最后,另一个非常重要的参数是多少复制/轮或模拟样本。在模拟使用概率分布随机变量提供,运行仿真一天并不意味着在那一天我们将会有一个“典型”的一天。

图5显示了一个包含模拟模型的主要部分的草图,在哪里(我)卡车的到达过程模型中首先建立实体(卡车),到达配送中心。为了模拟卡车的到达,根据理论模型中使用相同的标准,一个程序是使用Pascal编程语言开发的,在交付分布曲线的函数生成图的卡车2是实现的。随着每一个新的复制一个新的分布曲线模拟了卡车的到来;(2)阅读这个条目,卡车经历一个队列的管理;即,当到达接收实体被称为直接出席招待会码头。如果所有码头都占领了实体进入等待队列在院子里;一旦一个码头是免费的第一个等待卡车被照顾。不符合本研究的兴趣找到最好的入站卡车卸货码头门为了最小化CD即将离任的卡车内的距离;(3)的卸货卡车服从同一分布的理论模型。在第一阶段的模拟、平均服务时间见表1被认为是,放电时间由对数正态分布分布,与的意思吗43岁的8分钟和标准偏差= 12日8分钟。事实上,前面几节中描述的简化随机模型不允许车辆类型的区别,和作为一个祝愿来比较这两种方法的结果,平均等效类型的车辆是最初允许;(iv)卸货后,卡车被路由到系统退出。

使用不同的资源根据先前见过的理论模型,从10至29港口。

5.2。仿真结果分析与理论模型

分析过程通过计算机模型仿真结果进行处理得到的实验数据。实现的主要目标是允许推论和预测的行为和性能仿真模型。更关注的主要原因的过程分析模拟的结果是基于这一事实,在一般情况下,模型提出一个随机行为类似于系统他们模仿(Freitas和保罗36])。

模型的验证和确认过程开发考虑执行的结果进行仿真模型。仿真的结果可以以多种方式。Harrel和Tumay37)评论说,有几种类型的仿真报告;其中作者引用多个复制的分析报告,提供几轮模拟结果相结合,使统计结果与估计的治疗错误,所需的不确定性范围内,基于分析器的输出。

分析结果还取决于类型的模拟。模拟可以确定为终端或非终结符。两者的区别在于定义一个长度的模拟的可能性。如果一个系统有明确的开始时间和结束时间,系统被认为是终端。否则,它被称为非终结符系统。在我们的情况下,对系统终端。终端仿真的重要的是要建立多少运行(复制)必须为了统计结果一致(Freitas和保罗36])。

治疗终端系统,通过多个复制选择的输出形式分析,分析偏差,根据与结果之间的不确定性,通过置信区间接受治疗。

在理论模型中,置信水平被认为是95%;也就是说,。我们认为23码头的测试确定复制的数量。的援助竞技场输出分析仪工具和方法适用于Freitas和保罗(后36),许多50(图中获取复制6),这是足够的问题研究,总体平均等待时间为0.25,标准差为0.04,semiconfidence间隔为0.01。根据Freitas和保罗36通常发现的值的置信区间大约是小于或等于10%的样本均值。

分析的结果与仿真模型的应用,同样的门的数量变化的理论模型,从10到29码头。表3显示了结果的均值与50复制。

查看图7很明显,几乎所有的曲线是重合的点。两曲线中观察到的行为范围,当等待时间的变化往往是线性的,而为变异指数,如提出的理论模型。理论的平均等待时间为0.23 h,在模拟达到0.24 h, 14.4分钟。平均队列是5.4车辆理论模型;在仿真模型中车辆4.9这个数字几乎是一样的。

分析解决方案的另一个重要因素是平均占领码头。在图8曲线的平均时间和总时间平均入住率的系统功能提供一个曲线相似图6的理论模型;曲线有一个指数的行为一开始倾向于线性门数量的增加。它不产生任何影响门接收加载更多,因为他们的入住率达到近50%的总容量。码头的总平均总时间的使用表明,关闭后8小时的时间窗车辆接待,终端操作仍在为另一个1小时6分钟服务卡车仍然需要被卸载。因此,先前建议的解决方案23端口是一个可能的解决方案的情况下进行了研究。

6。结论和未来的研究

本研究的基本动机是卸货的必要性分析队列生成到达交叉码头的终端产品,方法在文献中没有遇到。事实上,车辆必须保持终端的最短时间,只需要卸载的时候,让他们的货物在内部转移到卡车将货物最终目的地。这方面,仿真建模在目前的就业工作允许转运码头操作的更现实的分析。具体地说,它允许定义许多码头门更兼容的卡车数量每天收到终端,从而减少交通拥堵时观察到卸货的车辆,因此诱导减少运营成本。

我们研究通过仿真模型的具体应用方法的交叉运输终端连锁超市。我们获得了非常相似的结果在应用理论制定排队模型,仿真分析结果。雇佣一个理论框架的优点是易于通过显式计算的数学公式和数值计算方法。另一方面,使用模拟打开过多的分析师表示可能性,允许一个更详细的模拟方法。模拟另一个优势是,它可以检测系统中可能的瓶颈和产生图形表示非常方便的讨论系统缺陷和可能的修正。

仍需要更多的研究调查在这个部门的物流供应链问题,即交叉码头的设计和操作。由研究人员解决相关问题是货物单位的内部位移的地区分配运输卡车卸货门。卡车门这样的分配,减少内部持有成本可能会导致大量的运营成本。

最后,尽管它不容易这样的建模工具应用到真实的情况下发展中国家像巴西,由于实证方法和专利限制,寻找可能的实际应用将进一步探索。演示的方法可能在技术和学术会议,他们中的许多人出席的运输和物流专业人员,可能是一个不错的选择。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。