李斌博

摘要通過對集裝箱碼頭各個作業(yè)環(huán)節(jié)的對比，研究港口集裝箱整個服務(wù)鏈周期的時間與狀態(tài)，找出集裝箱碼頭運營系統(tǒng)中效率需改善的作業(yè)環(huán)節(jié)，以及其服務(wù)鏈中需要壓縮時間的作業(yè)環(huán)節(jié)，認(rèn)為港口企業(yè)應(yīng)該關(guān)注這些可以縮短周期時間的作業(yè)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞集裝箱裝卸；時間周期；堆場作業(yè)；資源配置

隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長，海運集裝箱運輸量增長十分迅速。港口企業(yè)通過各種措施，滿足不斷增長的集裝箱運輸量和船舶對集裝箱碼頭服務(wù)水平的要求，其中，最直接的措施是制訂碼頭中長期擴(kuò)建計劃和購置或更新各種裝卸設(shè)備。但是，由于不能通過無限制地購進(jìn)設(shè)備來滿足貨量需求和提高碼頭服務(wù)水平，因而許多集裝箱碼頭開始走集約化發(fā)展道路，試圖通過不斷挖掘已有設(shè)施設(shè)備的生產(chǎn)能力和潛力來提高服務(wù)水平和作業(yè)時間效率。如何準(zhǔn)確找出集裝箱碼頭運營系統(tǒng)中效率欠佳的環(huán)節(jié)并且提高這些環(huán)節(jié)的作業(yè)效率，是集裝箱碼頭企業(yè)十分關(guān)注的問題。

1集裝箱碼頭服務(wù)鏈周期研究概述

已有的對于集裝箱碼頭各個服務(wù)環(huán)節(jié)和周期進(jìn)行研究的文獻(xiàn)，大多是從裝卸、水平運輸、堆場作業(yè)等單一環(huán)節(jié)或從碼頭整體資源配置等角度切入展開研究的。

1.1集裝箱裝卸橋裝卸作業(yè)研究

張杰[1]在碼頭工藝分析基礎(chǔ)上，對裝卸橋的最大配置展開詳細(xì)分析，提出裝卸橋與碼頭關(guān)系的“占用第數(shù)”，采用利用率和效率的概念，建立裝卸橋配置時機(jī)數(shù)學(xué)模型，以達(dá)到提高裝卸橋工作效率的目的。

1.2水平運輸作業(yè)研究

張維英等[2]在分析影響集裝箱的裝載效率時,考慮場內(nèi)拖車在碼頭堆場和岸邊裝卸橋之間的移動距離,以場內(nèi)拖車將碼頭堆場集裝箱送到岸邊裝卸橋所運行的距離最短為目標(biāo),建立配載模型并應(yīng)用Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行計算機(jī)模擬，以減少場內(nèi)拖車運行的距離,提高集裝箱裝載效率。曹志偉[3]認(rèn)為減少大型船舶在港停留時間、提高船舶裝卸船時量不僅涉及港內(nèi)航道和碼頭前沿水深、碼頭前沿機(jī)械設(shè)備數(shù)量和性能、裝卸工藝和效率，還牽涉到與集裝箱碼頭相匹配的集疏運條件等諸多問題，因此引入集卡調(diào)度系統(tǒng)(TPS)，使集裝箱的裝卸效率實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

1.3堆場機(jī)械作業(yè)研究

張維英等[4]建立龍門式起重機(jī)小車取箱作業(yè)優(yōu)化模型，以龍門式起重機(jī)取箱作業(yè)時倒箱數(shù)量最少為目標(biāo)，以各個取箱階段為節(jié)點、以取箱代價為邊的權(quán)數(shù)，應(yīng)用最小生成樹和啟發(fā)式算法對優(yōu)化模型進(jìn)行求解。根據(jù)最小生成樹的性質(zhì)，獲得倒箱數(shù)最少的優(yōu)化裝船順序，提高裝卸作業(yè)的效率。

1.4港口整體資源配置研究

楊靜蕾[4]從集裝箱碼頭內(nèi)部物流網(wǎng)絡(luò)運作的節(jié)點配置、路徑優(yōu)化和信息系統(tǒng)等3個方面，采用排隊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)、最優(yōu)化技術(shù)和評價技術(shù)等理論方法，對集裝箱碼頭內(nèi)部物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)研究。

2港口集裝箱服務(wù)鏈周期的組成及其影響因素

2.1港口集裝箱服務(wù)鏈周期

由于不同集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)所使用裝卸設(shè)備不同，其組成的服務(wù)作業(yè)環(huán)節(jié)（以下簡稱“作業(yè)環(huán)節(jié)”）也不同，這是影響集裝箱碼頭服務(wù)鏈周期組成（見表1）的最主要因素。

2.2港口集裝箱服務(wù)鏈組成作業(yè)環(huán)節(jié)及其影響因素

由于我國大部分集裝箱碼頭現(xiàn)多采用裝卸橋集卡輪胎式龍門起重機(jī)的裝卸工藝，該裝卸工藝系統(tǒng)下集裝箱服務(wù)鏈各個作業(yè)環(huán)節(jié)時間的組成及其影響因素主要包括集裝箱裝卸橋裝（卸）箱作業(yè)時間、港區(qū)內(nèi)集卡水平運輸作業(yè)時間、堆場輪胎龍門起重機(jī)堆存作業(yè)時間和港區(qū)道口服務(wù)作業(yè)時間等。

2.2.1集裝箱裝卸橋裝（卸）箱作業(yè)

在集裝箱裝卸橋（橋吊）裝卸集裝箱的時候，從橋吊的起吊集裝箱時刻開始，依次經(jīng)過中間狀態(tài)后到達(dá)陸側(cè)準(zhǔn)備起吊下一個集裝箱，完成這個裝（卸）箱的作業(yè)周期。要獲知橋吊作業(yè)周期，除了采用人工計時測量的方法外，還可以采用在已知橋吊小車運行速度的前提下，計算集裝箱在裝卸過程中變化的位移來求出橋吊的作業(yè)時間。

除了由于泊位或裝卸橋數(shù)量配置不夠引起裝卸橋頻繁整機(jī)移動而造成裝卸橋工作效率降低外，作業(yè)時間主要受到橋吊作業(yè)效率的影響，主要是橋吊小車空載和重載運行的速度等，同時進(jìn)口集裝箱在船舶所處的位置（或出口集裝箱堆放在船舶的位置）也是重要影響因素之一，此外還需考慮船舶停泊時的穩(wěn)定性以及漲落潮的落差等因素。

2.2.2港區(qū)內(nèi)集卡水平運輸作業(yè)

本文研究的碼頭裝卸工藝采用的是裝卸橋和輪胎式龍門起重機(jī)，因此碼頭前沿、集裝箱堆場之間的水平運輸需要集卡來完成，所以有必要對水平運輸機(jī)械——集卡的作業(yè)時間進(jìn)行分析，主要考慮碼頭前沿與堆場之間水平搬運周期（本文研究進(jìn)口集裝箱作業(yè)過程，不考慮集裝箱在不同堆場分區(qū)之間由于倒箱而產(chǎn)生的水平搬運時間）。以某集裝箱港口為例，其堆場平面圖及行車路線如圖2。

集裝箱在碼頭前沿與堆場之間的水平搬運周期是指集卡在碼頭前沿與堆場之間的搬運周期，包括車輛行駛和等待時間（在碼頭前沿和在堆場）。具體時間可以通過簡單計算或計時測量得出。

由于集卡是連接橋吊裝卸和堆場龍門起重機(jī)堆碼作業(yè)的重要搬運工具，其作業(yè)時間必然和橋吊、龍門起重機(jī)的工作效率有關(guān)。所以該作業(yè)時間除了受集卡本身行駛速度和路徑選擇等因素影響之外，還應(yīng)該考慮橋吊—集卡和龍門起重機(jī)—集卡數(shù)量配置最小化的問題，這是因為集卡的影響權(quán)重?zé)o法和橋吊、龍門起重機(jī)相提并論，所以會出現(xiàn)集卡等待裝卸的場面，使集卡無效作業(yè)時間增加。

2.2.3堆場輪胎龍門起重機(jī)堆存作業(yè)

本文設(shè)定堆場中的主要堆存機(jī)械為輪胎式龍門起重機(jī)，作業(yè)時間可以分成幾個部分：輪胎龍門起重機(jī)整機(jī)移動時間、堆箱（取箱）中的小車水平移動時間和垂直上下起落時間。其測算時間的方法和集裝箱裝卸橋裝（卸）箱時間相似，在已知龍門起重機(jī)大、小車運行速度的前提下，可通過計算集裝箱在堆碼過程中的位移來求出龍門起重機(jī)作業(yè)的周期時間。

如果是出口箱操作，則可能會發(fā)生翻箱作業(yè)，這一因素會嚴(yán)重影響到龍門起重機(jī)的作業(yè)周期時間，同時，由于堆場各個箱區(qū)之間計劃作業(yè)量和場吊數(shù)量不平衡，往往會出現(xiàn)龍門起重機(jī)在不同堆場箱區(qū)之間的調(diào)度情況，若調(diào)度不科學(xué)會導(dǎo)致龍門起重機(jī)無效工作時間增加（龍門起重機(jī)在不同堆場分區(qū)之間轉(zhuǎn)移需要較長時間，而且會影響到港區(qū)內(nèi)的集卡水平運輸，造成道路擁擠等不良后果）。

2.2.4港區(qū)道口服務(wù)作業(yè)時間及其影響因素

港區(qū)檢查口在碼頭作業(yè)中一般被稱作道口或閘門，它是集裝箱進(jìn)出港區(qū)的通道，因而也是區(qū)分碼頭內(nèi)外責(zé)任的物理分界點。除了作為集裝箱進(jìn)出的重要路徑節(jié)點之外，它還承擔(dān)港口其他一些服務(wù)功能，因此這個環(huán)節(jié)效率的高低對集裝箱卡車能否及時出入港區(qū)以及港區(qū)內(nèi)外集卡集疏運速度能否提高有著重要意義。此外，港區(qū)道口也是集裝箱碼頭服務(wù)鏈的起始（或終結(jié)）的端點，其服務(wù)內(nèi)容主要有：（1）審核電子裝箱單、設(shè)備交接單、危險品集裝箱包裝容器使用鑒定單和集裝箱裝運危險品集裝箱裝箱證明書等單證，接受合格單證，核對出口重箱箱號、箱型是否正確；（2）對進(jìn)、出口重箱過磅，辦理進(jìn)、出場手續(xù)；（3）按作業(yè)申請單和設(shè)備交接單辦理集裝箱進(jìn)場手續(xù)；（4）辦理回碼頭空箱進(jìn)場手續(xù)；（5）核對計劃；（6）對所有進(jìn)出碼頭的集裝箱進(jìn)行檢驗交接；（7）對客戶提供調(diào)箱服務(wù)的計劃受理及收費服務(wù)。

港區(qū)道口服務(wù)作業(yè)時間可以分為（下轉(zhuǎn)第24頁)（上接第21頁）兩個部分：一是進(jìn)出港區(qū)的集卡等待道口服務(wù)的時間；二是集卡接受服務(wù)的時間。

影響作業(yè)時間的主要因素是進(jìn)出港區(qū)的集卡數(shù)量和排隊等待服務(wù)時間，此外道口服務(wù)所采用的技術(shù)先進(jìn)與否及工作效率高低也是影響作業(yè)時間的因素之一。

綜上所述，通過對作業(yè)環(huán)節(jié)時間的分析，可知在該港口集裝箱服務(wù)鏈中，堆場龍門起重機(jī)作業(yè)耗費時間較長，其中龍門起重機(jī)整機(jī)移動耗費時間較多，此外，集卡等待堆場龍門起重機(jī)裝卸作業(yè)時間也較長。因此，堆場龍門起重機(jī)作業(yè)是可以進(jìn)行時間壓縮的作業(yè)環(huán)節(jié)，縮短該作業(yè)環(huán)節(jié)的時間不僅能提升該環(huán)節(jié)的效率，還能減少集卡等待堆場龍門起重機(jī)裝卸的無效工作時間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張杰. 上海港集裝箱碼頭裝卸橋配置研究[D]. 上海: 上海海運學(xué)院,2003.

[2] 張維英,林焰,紀(jì)卓尚. 基于拖車路徑優(yōu)化的集裝箱船配載模型研究[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報,2005(6).

[3] 曹志偉. 優(yōu)化TPS集卡調(diào)度系統(tǒng)提高集裝箱碼頭裝卸效率[D]. 上海: 上海海運學(xué)院,2003.

[4] 張維英,林焰,紀(jì)卓尚,等. 出口集裝箱堆場取箱作業(yè)優(yōu)化模型研究. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版),2006（2）.

[5] 楊靜蕾. 集裝箱碼頭內(nèi)部物流網(wǎng)絡(luò)運作研究[D]. 上海: 上海海運學(xué)院,2003.

（編輯：吳磊明收稿日期：2008-09-28）