□ 宗 涵 蒋朝哲 徐 芳 范新库 吴文凯

一、引言

中国是世界第一大钢铁生产国，据统计，每生产1 t钢材，需要6 t货物的运输来配套[1]。运输费用占钢厂物流费用的比例高达62.9%。基于这种情况，越来越多的钢厂将运输尤其是无轨运输作为厂内物流的核心进行考虑[2]。无轨运输与城市中的交通流理论息息相关，但冶金学与交通流理论结合得较少，同时交通流理论模型很多，但能够解决实际行业问题的却很少[3]。殷瑞钰在《冶金流程工程学》一书中[4]，首次提出了“流程网络”的概念，对钢铁流集成优化进行了阐述；赵业清等[5]利用网络问题的图论方法对高炉、转炉、连铸、轧钢过程进行了建模；蔡九菊等[6]绘制了铁矿石到钢铁产成品生产过程的物质流图，建立了含铁物料流动过程的铁流模型。这些学者利用不同学科对冶金学的交叉渗透，对钢厂内部网络流程分析具有重要的参考意义。基于此，本文将利用交通流理论及“冶金流程网络”建立钢铁厂交通流系统数据库，并以此为基础研究交通特征量的表征方法和表征模型。同时，用2个应用案例证实，对于钢厂既有系统，利用表征模型可发现并诊断出道路系统问题；对于钢厂拟建系统，利用表征模型可开展道路运输系统能力与需求之间的供需平衡分析，对道路运输系统方案优化提供建议。冶金工业是典型的流程制造业，交通理论与冶金学的交叉研究，将直接推动钢铁制造流程功能的拓展，并对其他各类流程制造业具有重要的参考和借鉴意义。……