朱斌武 張兆民

摘要集裝箱碼頭堆場堆存計(jì)劃和船舶配載計(jì)劃的優(yōu)劣影響著船舶裝載效率,為提高碼頭整體效率,在集裝箱裝船流程的基礎(chǔ)上分析現(xiàn)行堆場堆存計(jì)劃和船舶配載計(jì)劃的原理和現(xiàn)狀,指出缺點(diǎn)和不足,提出4級分類堆存策略、艙面梯形配載法和集裝箱互換法等3項(xiàng)改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞集裝箱碼頭;集裝箱運(yùn)輸;裝載效率;堆存計(jì)劃;配載計(jì)劃

0引言

為提高服務(wù)質(zhì)量和追求規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,越來越多的大型集裝箱船舶被投入到國際航運(yùn)市場中。截至2008年9月,全球前20大集裝箱船公司擁有以上的船舶638艘,占船舶總數(shù)的23.4%,占總運(yùn)力的45.7%,隨著新造船舶的投入使用,這一數(shù)字還將繼續(xù)增加。船舶趨于大型化之后,船公司更加關(guān)注船舶所掛靠港口的船舶使費(fèi)、集裝箱裝卸費(fèi)用及船舶作業(yè)效率,因此,港口要致力于降低營運(yùn)成本、提高船舶作業(yè)效率,以便降低船舶使用和裝卸作業(yè)收費(fèi),加速船舶周轉(zhuǎn),保證船公司能夠從大型集裝箱船舶的應(yīng)用中獲得預(yù)期的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。提高船舶作業(yè)效率已成為增強(qiáng)碼頭核心競爭力的重要著力點(diǎn)之一,如鹽田國際多年來一直保持/h的效率。近年來,各大型港口不斷刷新船時(shí)作業(yè)效率和岸橋作業(yè)效率的世界記錄,如上海港2008年1月創(chuàng)造船時(shí)量/h和橋吊臺時(shí)量/h的世界紀(jì)錄。

集裝箱裝載效率是影響船舶在港停泊時(shí)間的直接因素,效率高則停泊時(shí)間短,效率低則停泊時(shí)間長。集裝箱裝載效率取決于堆場集裝箱堆存情況、龍門起重機(jī)作業(yè)效率、拖車由堆場到船舶的行駛距離、岸橋裝船效率等因素。裝載效率可通過升級碼頭硬件的方式來提高[1],如提升岸橋性能,增加同時(shí)作業(yè)的機(jī)械數(shù)量,采用具有GPS定位和自動(dòng)操作功能的龍門吊等;也可通過優(yōu)化碼頭相關(guān)軟件的措施來提高。

本文從集裝箱碼頭實(shí)際操作流程出發(fā),在綜合分析集裝箱裝船流程的基礎(chǔ)上,討論如何通過優(yōu)化堆場堆存策略和船舶配載策略來提高集裝箱裝載效率,進(jìn)而縮短船舶在港停泊時(shí)間。

1堆場堆存計(jì)劃的制定和實(shí)施

1.1堆場功能劃分

堆場是集裝箱碼頭的重要資源和服務(wù)場所,除直裝、直提的危險(xiǎn)品集裝箱外,陸運(yùn)轉(zhuǎn)水運(yùn)、水運(yùn)轉(zhuǎn)陸運(yùn)或水運(yùn)轉(zhuǎn)水運(yùn)的集裝箱均需先在堆場堆存。為最大限度地提高操作便利性,堆場細(xì)分為出口重箱區(qū)(出口干貨箱區(qū))、進(jìn)口空箱區(qū)、進(jìn)口重箱區(qū)、特種箱區(qū)、冷藏箱區(qū)、中轉(zhuǎn)箱區(qū)等不同區(qū)域,如圖1所示。各類箱區(qū)的位置分布綜合考慮內(nèi)集卡的水平運(yùn)輸距離、堆場電源插座、危險(xiǎn)品安全防護(hù)等因素,各類箱區(qū)的面積大小根據(jù)預(yù)測箱量及堆存期確定,同時(shí)為平衡內(nèi)集卡的流量,按照船舶作業(yè)量進(jìn)行比例均衡配置。[2]

1.2堆存計(jì)劃的制定和實(shí)施

在集裝箱碼頭堆場中,集裝箱位置以“段—間—行—高”來表示。根據(jù)碼頭地形和泊位布置將堆場分為若干段位(Block),每段包含20~30個(gè)間位(Stack), 間位根據(jù)場橋?qū)挾扔?~6行(Lane)組成,每行最高堆存5~6 層(Tier)(見圖2)。

堆存計(jì)劃分為進(jìn)口堆存計(jì)劃和出口堆存計(jì)劃。進(jìn)口堆存計(jì)劃的制定相對簡單,根據(jù)進(jìn)口船圖和艙單等詳細(xì)信息制定堆場箱位的分配計(jì)劃,只要實(shí)際執(zhí)行情況與堆存計(jì)劃相吻合,卸船效率就能得到有效保證。出口堆存計(jì)劃的制定相對復(fù)雜,其原則是以每條航線船舶歷次出口箱量及季節(jié)性浮動(dòng)為基礎(chǔ)預(yù)測箱量,據(jù)此預(yù)先對堆場進(jìn)行適當(dāng)規(guī)劃,按照分類堆存策略為每艘船舶預(yù)留出口箱位置,集裝箱實(shí)際進(jìn)場時(shí)依此位置堆存。但實(shí)際操作中出口集裝箱到達(dá)碼頭的時(shí)間是隨機(jī)的,一般情況下在船舶到港前3~陸續(xù)進(jìn)箱,船舶到港前12~24 h停止進(jìn)箱。碼頭制定的堆存計(jì)劃不可能準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)出口箱的進(jìn)港順序、類型、重量和卸貨港等信息,為確保堆存效率,堆場人員有可能背離堆存計(jì)劃進(jìn)行堆放。

2船舶配載計(jì)劃的制定和實(shí)施

2.1出口集裝箱裝船流程

為保證班期,集裝箱船在碼頭停泊時(shí)間較短,船舶大副沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行配載,配載工作因此由碼頭承擔(dān)。船公司預(yù)配中心根據(jù)集裝箱的數(shù)量和詳細(xì)資料制作集裝箱預(yù)配圖,碼頭以船公司提供的預(yù)配圖為依據(jù)制定具體配載計(jì)劃。船舶到港后,配載計(jì)劃經(jīng)船舶大副檢查確認(rèn)后生效,碼頭據(jù)此進(jìn)行裝船作業(yè)。具體裝船流程如圖3所示。

2.2配載計(jì)劃的制定和實(shí)施

船舶在海上航行可能遭遇惡劣海況,對船舶穩(wěn)性和集裝箱安全系固的要求較高,特別是近年來集裝箱掉海事件多有發(fā)生,集裝箱安全問題日益受到國際海事組織的重視。配載計(jì)劃應(yīng)滿足船舶運(yùn)輸安全要求[3],即保證船舶航行安全、集裝箱運(yùn)輸質(zhì)量和船舶營運(yùn)的經(jīng)濟(jì)效益。

科學(xué)合理的配載計(jì)劃不僅要滿足船舶穩(wěn)性和集裝箱安全系固的要求,還要符合堆場取箱的規(guī)則。配載工作的實(shí)質(zhì)就是在船舶安全和碼頭效率之間選取船、港雙方都能接受的平衡點(diǎn),做到出箱順序和裝船順序盡量統(tǒng)一。如果配載計(jì)劃的執(zhí)行涉及大量翻箱操作,裝船效率將受到嚴(yán)重影響。[4]實(shí)際操作中如果僅注重一方的利益而不能有效協(xié)調(diào)船方與港方之間的關(guān)系,則可能造成2種后果:(1)最大限度地考慮碼頭利益而不重視船舶要求,導(dǎo)致配載計(jì)劃得不到船方認(rèn)可,必須制定新計(jì)劃等待船方確認(rèn),浪費(fèi)時(shí)間,影響整體效率;(2)著重考慮船舶要求而忽視碼頭的實(shí)際情況,裝船過程中造成大量翻箱作業(yè),船舶配載的整體效率低下。因此,在制定船舶配載計(jì)劃時(shí),應(yīng)考慮以下問題:(1)每個(gè)集裝箱由哪部岸橋裝船;(2)集裝箱裝船順序;(3)從堆場取箱順序;(4)集裝箱裝船位置。

3基于裝載效率的堆場堆存和船舶配載策略分析

堆場堆存策略和船舶配載策略的優(yōu)劣對裝載效率的影響很大,集裝箱碼頭在經(jīng)營過程中會不可避免地遇到堆場密度過高、堆場資源緊缺、船期變化等問題,這些問題可能影響堆存計(jì)劃和配載計(jì)劃的執(zhí)行及整體裝載效率,因此,優(yōu)化出口箱堆存策略和船舶配載策略具有積極意義。

3.1分類堆存策略

出口箱主要有2種堆存策略,即預(yù)堆存策略和分類堆存策略。[5]

分類堆存策略是綜合考慮集裝箱類型、尺寸、船名、航次、卸貨港、重量等具體信息,對集裝箱進(jìn)行分組堆存的策略。同組箱具有基本相同的性質(zhì),如卸貨港、類型、裝船位置一致等,不翻箱就能滿足碼頭裝船的要求。國內(nèi)港口吞吐量較大,堆場資源相對缺乏,因此大多采用分類堆存策略。

分類堆存策略下影響堆存計(jì)劃執(zhí)行的不可預(yù)見因素較多,如天氣原因造成的船舶靠泊時(shí)間變動(dòng)、節(jié)假日前大量集裝箱提前到港、集裝箱卸貨港信息臨時(shí)變動(dòng)、堆場機(jī)械故障等,因此堆場箱位分配計(jì)劃必須具備一定的靈活性。運(yùn)用4級分類堆存決策模型制定堆存計(jì)劃可有效緩解此類問題。4級分類堆存決策模型是根據(jù)影響堆存計(jì)劃的各因素特點(diǎn)確定不同優(yōu)先級的箱位決策模型。各級別意義如表1所示,間位擺箱方案如圖4所示。4級分類堆存決策模型的堆存計(jì)劃靈活性較高,同行位的集裝箱具有同船、同卸貨港的性質(zhì),能夠較好地適應(yīng)船期變動(dòng)等隨機(jī)事件。該策略能夠根據(jù)堆場堆存密度和特殊需求采取合理的應(yīng)對方案:當(dāng)堆場密度較低時(shí),箱位分配可在堆場允許的情況下細(xì)化重量級別,最大程度地降低翻箱率,提高裝船效率;當(dāng)堆場密度較高時(shí),尤其是高于60%~70%時(shí),出口箱位不足,可通過簡化重量級別的劃分,甚至放棄卸貨港細(xì)分的方式來提高堆場利用率。

3.2艙面梯形配載法

集裝箱沿左右舷和自下向上的方向進(jìn)行裝載,對應(yīng)海側(cè)至陸側(cè)平鋪裝載、海側(cè)至陸側(cè)垂直裝載、陸側(cè)至海側(cè)平鋪裝載、陸側(cè)至海側(cè)垂直裝載等4 種裝船模式。艙面梯形配載法在現(xiàn)有4種裝船模式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),該模式下集裝箱裝船并非嚴(yán)格按照層平鋪或者行垂直進(jìn)行,而是考慮堆場集裝箱的實(shí)際分布情況,按照堆場取箱原則,模擬人上樓梯的方式對集裝箱進(jìn)行配載。艙面梯形配載可有效避免為滿足船舶對集裝箱重量的要求而嚴(yán)格按重量取箱導(dǎo)致翻箱作業(yè)發(fā)生的情況。

3.3集裝箱互換法

集裝箱互換指同貝位(Bay)、同尺寸、同卸貨港的集裝箱在裝船過程中互換位置。艙面互換和艙內(nèi)互換的情況不同。由于艙面配載要求“重不壓輕”,因此同層互換可以維持在相近的重量級別內(nèi)。艙內(nèi)互換則要考慮船舶穩(wěn)性,如果船舶穩(wěn)性較好,則每一行的集裝箱可以互換,如果對穩(wěn)性要求較高,則不能互換。集裝箱互換能有效降低碼頭堆場的翻箱率,同時(shí)可盡量避免集裝箱無法裝船的情況發(fā)生。

艙面梯形配載法與集裝箱互換法相結(jié)合,能有效提高集裝箱裝載效率,縮短船舶在港停泊時(shí)間。

4結(jié)束語

合理制定堆場堆存計(jì)劃和船舶配載計(jì)劃能最大限度地保證碼頭整體堆存的優(yōu)化性和具體箱位堆存的靈活性,有效提高船舶裝載效率及碼頭服務(wù)水平和客戶滿意度。

參考文獻(xiàn):

[1] 彭傳圣. 提高集裝箱碼頭作業(yè)效率的措施[J]. 港口裝卸,2001(4):21-25.

[2] 張艷偉,石來德,宓為建,等. 集裝箱碼頭出口箱集港堆存模型研究[J]. 中國工程機(jī)械學(xué)報(bào),2007,5(1):32-38.

[3] 梁海澄.集裝箱配載初探[J]. 中國水運(yùn):理論版,2006,4(8):131-132.

[4] 張艷,韓暉. 降低集裝箱碼頭堆場翻箱率[J]. 集裝箱化,2008,19(4):8-9.

[5] ZHANG Chuqian,LIU Jiyin,WAN Yat-wah,et al. Storage space allocation in container terminals[J]. Transportation Research Part B:Methodological,2003,37(10):883-903.

(編輯:張婕收稿日期:2009-05-31)