BNSF应用仿真规划集装箱码头多式联运设备扩容方案

BNSF应用仿真规划集装箱码头多式联运设备扩容方案

BNSF铁路公司运营北美洲最大的铁路之一, 拥有32500英里的运营网络, 遍及美国的28个州和加拿大的3个省。BNSF每年运送超过500万个集装箱和拖车,亦被公认为世界最大的铁路多式联运承运公司。

BNSF通过提供不同类型的货物,包括农产品、煤炭、工业品和多式联运货物,将全球市场上的货运托运人和消费者联系起来。多式联运承运业务约占BNSF总业务量的一半,而且这一比例还在继续增长。该公司的多式联运中心网络由美国超过26家工厂组成,如芝加哥的Corwith,南加州的Hobart以及德克萨斯州沃思堡的Alliance。

为扩展公司现有设备,并在多式联运领域开发新设备,需要进行大量资本投资。为了帮助评估主要设备的各种扩容方案,并根据数据做出决策,BNSF开发了Corwith和Hobart集装箱码头设备仿真模型。

团队选择AnyLogic仿真建模软件是因为它的灵活性和基于Java的架构,这使得不熟悉仿真建模但熟悉Java的员工更易学习使用该软件。

案例#1:Corwith多式联运码头仿真

问题

Corwith Intermodal facility simulation and optimization

Corwith多式联运设备的主要目标是增加每年的起重能力,以满足不断增长的需求。该团队知道需要新的轨道式起重机,与此同时,他们不确定是否也应该增加仓储空间。现实情况也很复杂,因为工厂位于内陆,周围都是企业和社区,所以公司无法扩大占地面积。该团队须执行选择一种方案:

解决方案和结果

还有一种扩大产能的方法是增加一个标准橡胶轮胎龙门起重机。这种起重机非常灵活,可以在集装箱堆场中自由移动,缺点是应用这种起重机是不允许创建额外轨道的。而大跨度起重机是一种允许更多轨道的起重机,如果使用这种起重机,整个过程就不会那么迅速和高效。

集装箱码头作业仿真
标准橡胶轮胎龙门起重机(RTG)
联运设备仿真
悬臂式橡胶轮胎龙门起重机(CRTG)
集装箱堆场优化
大跨度起重机
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Corwith多式联运集装箱码头仿真与优化

第三种类型的起重机是悬臂式橡胶轮胎龙门架(CRTG) - 是前两种起重机的混合体。它虽然没有大跨度起重机那么大,但可以跨越多个轨道,并且它有橡胶轮胎,可以在多组卡车之间灵活移动。 为了解这种起重机对码头运营的影响,该团队仿真了其在模型中的功能。

集装箱码头模型展示了起重机的运行过程。首先,火车到达,然后被推进生产轨道。接下来,起重机卸下一个箱子,然后把它放到卡车上,卡车再把箱子运到另一条轨道上。之后,CRTG起重机到达并将箱子装载到另一节车厢中。

在该模型中,工程师测试了新CRTG起重机的运行方式。 为了分析起重机的效率,开发人员在模型中添加各种指标度量,例如卡车利用率,库存,入站和出站性能,延迟时间等。

分析结果显示, 在集装箱码头操作中使用CRTG起重机,可以产生更多对于额外轨道进尺、作业速度和灵活性的有效组合方案。

案例2:霍巴特(Hobart)轨道场仿真—南加州

问题

霍巴特(Hobart)轨道场仿真

霍巴特是BNSF铁路公司最大的工厂,每年处理超过100万件。在扩大设备容量时,工程师团队面临以下挑战:

为了确定可能的问题并评估其改善策略,公司决定使用仿真建模进行集装箱堆场规划和优化。


解决方案和结果

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霍巴特(Hobart)轨道场仿真与优化

为了找出更有效地增加设备容量的方案,该团队仿真了大跨度起重机的操作以及起重机臂下的一种新型对角停车场。仿真结果表明,就有限的空间和运用新型对角线停车场所能提供的额外灵活性而言,这种组合对于这一特定设备非常有效。

为了仿真设备中的交通拥堵,开发人员运用AnyLogic密度图,帮助团队理解设备中的关键点在哪里,并找到管理它们的方法。

通过对该模型的分析,可以看出如何扩大霍巴特(Hobart)设备的容量,避免瓶颈。这就需要采取多种办法:

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联盟多式联运设备仿真

该公司正在寻求自动化技术,以扩大其在沃斯堡的联盟多式联运设备的容量,该类设备每年增长20%。 使用AnyLogic仿真建模,分析团队已经开始研究路由逻辑和可能的死锁以及设备的操作。他们随后将把这一点纳入其联盟设备的全面模型中。

BNSF运营研究经理Mike Prince的项目介绍

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