集裝箱碼頭服務(wù)鏈周期的組成及其影響因素

李斌博

摘要通過對集裝箱碼頭各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的對比，研究港口集裝箱整個(gè)服務(wù)鏈周期的時(shí)間與狀態(tài)，找出集裝箱碼頭運(yùn)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(shí)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(shí)間的作業(yè)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞集裝箱裝卸；時(shí)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(yùn)集裝箱運(yùn)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(yùn)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(jì)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(shí)間效率。如何準(zhǔn)確找出集裝箱碼頭運(yùn)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(gè)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(yùn)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(shí)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(yùn)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(shí),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(yùn)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(jì)算機(jī)模擬，以減少場內(nèi)拖車運(yùn)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(shí)間、提高船舶裝卸船時(shí)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(yùn)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(shí)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(shí)倒箱數(shù)量最少為目標(biāo)，以各個(gè)取箱階段為節(jié)點(diǎn)、以取箱代價(jià)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(yùn)作的節(jié)點(diǎn)配置、路徑優(yōu)化和信息系統(tǒng)等3個(gè)方面，采用排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)、最優(yōu)化技術(shù)和評價(jià)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(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)時(shí)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(shí)間、港區(qū)內(nèi)集卡水平運(yùn)輸作業(yè)時(shí)間、堆場輪胎龍門起重機(jī)堆存作業(yè)時(shí)間和港區(qū)道口服務(wù)作業(yè)時(shí)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(shí)候，從橋吊的起吊集裝箱時(shí)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(gè)集裝箱，完成這個(gè)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(jì)時(shí)測量的方法外，還可以采用在已知橋吊小車運(yùn)行速度的前提下，計(jì)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(shí)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(shí)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(yùn)行的速度等，同時(shí)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(shí)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(yùn)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(yùn)輸需要集卡來完成，所以有必要對水平運(yùn)輸機(jī)械——集卡的作業(yè)時(shí)間進(jìn)行分析，主要考慮碼頭前沿與堆場之間水平搬運(yùn)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(yùn)時(shí)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(yùn)周期是指集卡在碼頭前沿與堆場之間的搬運(yùn)周期，包括車輛行駛和等待時(shí)間（在碼頭前沿和在堆場）。具體時(shí)間可以通過簡單計(jì)算或計(jì)時(shí)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(yùn)工具，其作業(yè)時(shí)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(shí)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?yàn)榧ǖ挠绊憴?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(shí)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(shí)間可以分成幾個(gè)部分：輪胎龍門起重機(jī)整機(jī)移動時(shí)間、堆箱（取箱）中的小車水平移動時(shí)間和垂直上下起落時(shí)間。其測算時(shí)間的方法和集裝箱裝卸橋裝（卸）箱時(shí)間相似，在已知龍門起重機(jī)大、小車運(yùn)行速度的前提下，可通過計(jì)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(shí)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(shí)間，同時(shí)，由于堆場各個(gè)箱區(qū)之間計(jì)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(shí)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(shí)間，而且會影響到港區(qū)內(nèi)的集卡水平運(yùn)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(shí)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(diǎn)。除了作為集裝箱進(jìn)出的重要路徑節(jié)點(diǎn)之外，它還承擔(dān)港口其他一些服務(wù)功能，因此這個(gè)環(huán)節(jié)效率的高低對集裝箱卡車能否及時(shí)出入港區(qū)以及港區(qū)內(nèi)外集卡集疏運(yùn)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(diǎn)，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(xiǎn)品集裝箱包裝容器使用鑒定單和集裝箱裝運(yùn)危險(xiǎn)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(jì)劃；（6）對所有進(jìn)出碼頭的集裝箱進(jìn)行檢驗(yàn)交接；（7）對客戶提供調(diào)箱服務(wù)的計(jì)劃受理及收費(fèi)服務(wù)。

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

影響作業(yè)時(shí)間的主要因素是進(jìn)出港區(qū)的集卡數(shù)量和排隊(duì)等待服務(wù)時(shí)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(shí)間的因素之一。

綜上所述，通過對作業(yè)環(huán)節(jié)時(shí)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(fèi)時(shí)間較長，其中龍門起重機(jī)整機(jī)移動耗費(fèi)時(shí)間較多，此外，集卡等待堆場龍門起重機(jī)裝卸作業(yè)時(shí)間也較長。因此，堆場龍門起重機(jī)作業(yè)是可以進(jìn)行時(shí)間壓縮的作業(yè)環(huán)節(jié)，縮短該作業(yè)環(huán)節(jié)的時(shí)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(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

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[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(bào)(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(yùn)作研究[D]. 上海: 上海海運(yùn)學(xué)院,2003.

（編輯：吳磊明收稿日期：2008-09-28）