集装箱码头堆场交通条件和船舶作业效率（1）

集装箱码头船舶作业效率是指船舶作业期间,装卸集装箱数量与装卸作业时间的比值.这一比值与船舶尺度以及装卸箱量有关,也是集装箱码头综合能力的集中反映,不但受码头设施和设备的数量与能力以及码头布局等因素的制约,而且还受码头管理水平的影响.近年来,由于集装箱码头面临越来越激烈的市场竞争,除了提高港口航道和泊位适应大型船舶的能力外,各港口纷纷致力于提高船舶的作业效率,在这方面国内集装箱码头与国外先进码头的差距较大.除了由于近年集装箱吞吐量持续高速增长,码头设备和设施超负荷运转的原因外,港区内的交通不畅是重要原因之一.本文介绍国外集装箱码头缓解堆场交通拥挤状况的措施以及研究码头内有关交通问题的计算机模拟手段.     

深圳港西部港区出海航道拓宽浚深方案研究

在集装箱船舶大型化趋势下,深圳港西部港区良好的区位优势、港口泊位、设备硬件条件,与西部港区进出港航道对大型集装箱船舶通航限制之间的矛盾日趋严重,已经严重制约了港口能力。通过分析研究深圳港西部港区出海航道拓宽浚深方案,使航道通航等级由原10万吨级集装箱船全天候单向通航升级为20万吨级集装箱船全天候单向通航。     

集装箱码头连续泊位分配问题仿真研究

随着现代港口码头集装箱吞吐量的日益增长,提高集装箱装卸及中转效率已成为港口码头运营的迫切需求。在时间-空间二维的角度上,分析泊位分配问题的影响因素,提出了给予船舶等待时限的柔性调度策略,并利用EM-Plant仿真平台对该系统进行仿真对比研究。由结果数据对比分析可知,给予船舶等待时限的柔性调度策略相较于先到先服务策略,泊位利用率有较大提高。     

沿海集装箱港区单向航道服务水平研究

提出沿海航道服务水平和航道利用率的概念来确定集装箱港区单向航道扩建时机.首先分析航道服务水平的影响因素,并建立对应仿真模型,得到不同通航历时下的泊位数与航道利用率曲线;利用数学方法分析泊位数与航道利用率的关系;最后基于航道利用率划分服务水平等级,确定航道扩建时机.实例证明,基于航道利用率的航道服务水平可用于确定扩建时机,并对其他专业化港区有一定借鉴作用.     

突破集装箱码头作业效率“瓶颈”

为了降低运营成本，集装箱船公司希望港口提高集装箱装卸能力，减少船舶在港停留时间；而港口经营者为了吸引船舶挂靠，也努力提高装卸效率，并最大限度地降低港口运营成本，提高自身竞争力。集装箱码头的作业效率问题不仅涉及港口航道和码头前沿水深、码头前沿机械设备的数量和性能及装卸工艺等因素，     

基于ARENA的沿海港口航道通过能力仿真研究

港口航道通过能力能够表征航道疏导水路交通的能力,对港口航道通过能力进行系统研究,有助于解决航道中船舶因素和设施条件的不足,提高船舶进出港效率。本文构建船舶航行作业系统,将船舶、锚地、航道、泊位组建系统,研究船舶到达率、船舶占用泊位时间、船舶平均等待时间等度量航道服务水平指标的变化趋势。基于ROCKWELL ARENA物流仿真平台,对日照石臼港航道服务过程仿真建模,船舶到达泊位时间间隔越小时,泊位利用率越高,AWT/AST保持在0.3左右,为港口潜力发掘与优化调度提供一定的理论支持。     

沿海集装箱港区港内锚地面积确定方法

设置港内锚地,是沿海集装箱港区缓解航道拥堵,提高港口服务水平的有效途径之一。为完善港内锚地面积确定方法的理论研究,基于计算机仿真技术,建立设置港内锚地的沿海集装箱港区船舶航行作业系统仿真模型,研究计算期内可能同时占用港内锚地的船舶数量及船型组合;计算不同锚泊方式下所需的港内锚地最大面积。仿真结果与分析结论为沿海集装箱港区港内锚地的规划建设及改造扩建提供参考。     

基于仿真技术的黄骅港煤炭港区航道拓宽方案确定

2017年以来黄骅港煤炭港区吞吐量持续超过2亿t，船舶大型化趋势显著，导致船舶等待时间偏长，航道通过能力也已不能满足港区发展要求，急需对现状5万吨级航道进行拓宽升级。为了合理确定航道拓宽方案，采用系统仿真技术，通过建立涵盖锚地、航道、港池和泊位的港航系统模型，结合港口生产数据，对多个航道拓宽方案开展港航系统仿真研究。结果表明，各航道拓宽方案均能满足港区吞吐量发展要求；随着航道拓宽里程增加，煤炭船舶平均离港等航道时间、煤炭码头平均单船空泊时间呈减小趋势，相应煤炭码头泊位利用率、港航系统通过能力逐步提升。基于仿真研究结论，通过综合对比投资、航道横流、后期维护费用等因素，推荐采用航道拓宽方案1。     

船舶进出港安全时距对沿海散货港区航道通过能力的影响*

沿海散货港区规模化以及散货船舶大型化的趋势对航道航行安全性以及航道通过能力提出了更高的要求.船舶进出港安全时距作为控制同向进出港船舶尾随时间的安全参数,是影响沿海航道通过能力的因素之一.基于港口船舶航行作业系统,利用Arena仿真软件构建模型,研究不同条件下安全时距对沿海散货港区航道通过能力的影响,并将其应用于实例分析.仿真试验结果表明:安全时距与航道通过能力之间呈负幂函数关系;安全时距对双向航道通过能力影响程度更为显著;货物流向变化对二者的敏感关系影响并不明显;单线航道受安全时距的影响程度随通航历时的增加呈递减趋势.     

大窑湾集装箱码头泊位通过能力影响因素研究

以大窑湾集装箱码头的实际运营为例,将决定泊位通过能力的各个环节分为泊位年营运天数、泊位有效利用率、船时装卸效率、单船装卸箱量、昼夜装卸作业时间、船舶装卸辅助作业及船舶靠离泊时间、岸边集装箱岸桥配备台数等因素逐一分析,并利用计算机程序进行仿真模拟,得出各因素对泊位通过能力影响的权重,从而为码头的管理决策提供了科学依据,以期提高集装箱码头泊位的通过能力,获取更大的经营效益、改善码头服务水平.     

单线航道通过能力仿真研究

运用仿真软件Arena建立了航道的理论通过能力和设计通过能力仿真模型,并以我国北方某港口为例进行验证,得到自然条件、装卸效率等因素对航道通过能力的影响程度。     

The size effect of a port on the container handling efficiency level and market share in internation transshipment flow

This study examines the relationship between the size of a port, its efficiency increase and the performance growth in the transshipment market. The hypothesis tested is that the bigger size of a port would increase the market share of the port in container transshipment; only when the size effect guarantees better ‘relative’ container handling efficiency in competing port system where the port belongs. To verify the hypothesis, this study carries out two analyses. First, the overall efficiency change of major Asian ports is examined through stochastic frontier analysis (SFA)—this produces the relative efficiency indices of the ports. Second, the relationship between efficiency indices and container transshipment volumes is studied through panel data analysis. From these analyses, it is observed that larger Asian ports show better cargo handling efficiency in relative terms; they also record bigger market share in container transshipment, while the size effect of the ports starts to play a factor when the annual container throughput reaches 5 million twenty-foot equivalent units (TEU).     

基于SIMIO的航道通过能力仿真研究

以某沿海港口为例,采用新一代面向对象的建模软件SIMIO构建了航行作业系统模型,计算了其航道通过能力,分析了港口运营状态,验证了仿真模型的可靠性,并分析了两种装卸效率下,不同船流密度对通过航道货运量、 AWT/AST和AWT的影响。研究结果表明,航道货运量随船流密度的增加而增大,且存在一个极限值,高效率的装卸设备只有在船流密度较大时才能发挥作用。为真实、客观地分析和预报港口航道通过能力提供一种新工具。     

基于条件期望的港口货物吞吐量预测模型的建立与分析

为了有效预测港口货物总吞吐量的大小,利用条件数学期望提出了港口货物总吞吐量的预测模型.由于货物总吞吐量的变化与到达港口的货运船数目以及装卸设备的工作效率有密切关系,构造一个关于到达港口的货运船数目以及装卸设备的工作能力组合而成的复合变量,货物总吞吐量是这些复合变量所表示的货物装卸量的和.应用全概理论,得到货物总吞吐量的概率分布.在此基础上,将未来货物总吞吐量看作已完成吞吐量的条件期望.利用增长函数得出港口货物吞吐量的预测模型.以山东地区某港口的货物吞吐量变化规律进行了案例分析.理论分析和案例分析均表明该模型是预测港口货物总吞吐量的有效方法.     

Which terminals should expand investment: a perspective of internal non-cooperative competition in a port?

ABSTRACT

With the increasing container cargo throughput and the arising of port congestion, container ports start to choose the investment expansion strategy to increase the port efficiency and then to figure out the problem of port congestion. To analyze this strategy, we formulate a non-cooperative game model for a two-terminals-one-port system, and derive the optimal equilibrium outcomes of the investment expansion strategy and investment constant strategy. In the game, we find that when the investment parameter of expansion strategy and impact of handling efficiency on demand changes, both pure-strategy Nash equilibrium and mixed-strategy Nash equilibrium exist, and two terminals are more likely to choose the investment expansion strategy in most cases. Numerical simulation is applied to explore the equilibrium strategy under different circumstance.     

计算机模拟技术在港口工程设计中的应用

计算机模拟技术作为有效的系统分析方法之一,已在国内、外港口工程的设计中得到广泛应用。结合多年来从事模拟模型研究的经验,通过不同货种码头和进港航道通过能力专题研究的实例对比,简要介绍模拟模型的技术特点及其在港口工程设计中的应用。     

东流水道航道整治二期工程整治思路及方案

东流水道航道整治工程实施后,总体河势基本得到控制,航道条件明显改善。但对东流水道的演变分析结果表明:近年来东港分流比快速增加,使得老虎滩左侧航道淤浅、西港过渡段航宽紧张。如果任由这些不利趋势继续发展,不仅会严重削弱已建工程的整治效果,而且可能产生新的碍航问题。阐述继续将西港作为主航道进行整治的思路,同时提出针对该水道的具体整治方案。     

基于船舶加热系统的缸套水废热回收设计

鉴于普通柴油机能量有效转化率不足50%,以及船东对节能减排的特殊要求,文章以缸套水为研究对象,设计出一套能够回收主、辅机缸套水废热的加热系统。利用主、辅机产生的废热去加热燃油舱、污油舱、货油洗舱水以及空调等用户,以实现节能、提高燃油利用率的目的。满足船舶在停泊、装卸货、进出港、正常航行等工况时以及洗舱时的热能需要。运用简单实用的办法提高船舶动力装置总效率,为中小型船舶的废热利用提供借鉴。     

Research on probability distribution of port cargo throughput

In order to more accurately examine developing trends in gross cargo throughput, we have modeled the probability distribution of cargo throughput. Gross cargo throughput is determined by the time spent by cargo ships in the port and the operating efficiency of handling equipment. Gross cargo throughput is the sum of all compound variables determining each aspect of cargo throughput for every cargo ship arriving at the port. Probability distribution was determined using the Wald equation. The results show that the variability of gross cargo throughput primarily depends on the different times required by different cargo ships arriving at the port. This model overcomes the shortcoming of previous models： inability to accurately determine the probability of a specific value of future gross cargo throughput. Our proposed model of cargo throughput depends on the relationship between time required by a cargo ship arriving at the port and the operational capacity of handling equipment at the port. At the same time, key factors affecting gross cargo throughput are analyzed. In order to test the efficiency of the model, the cargo volume of a port in Shandong Province was used as an example. In the case study the actual results matched our theoretical analysis.     

Characteristics of low-frequency motions of ships moored inside ports and harbors on the basis of field observations

In order to understand characteristics of low-frequency motions of ships moored inside ports and harbors, analysis on actual cargo handling logbook of stevedoring services company, including events of interruption of cargo handling, and countermeasure for ship mooring problems are investigated by field observations at two ports and numerical simulation on moored ship motions. First model port concerns with interruption of cargo handling due to the low-frequency motions. Second model port relates to a resonant effect of long-period waves or harbor oscillations, and its countermeasure by mooring system. From the investigation, it is confirmed that the low-frequency motions of ships are induced by a resonance between surge motions and long-period waves or harbor oscillations and an asymmetry in the mooring system, and affect safe ship mooring and operation efficiency of cargo handling in ports and harbors significantly.