集装箱码头服务链周期的组成及其影响因素

李斌博

摘要通过对集装箱码头各个作业环节的对比，研究港口集装箱整个服务链周期的时间与状态，找出集装箱码头运营系统中效率需改善的作业环节，以及其服务链中需要压缩时间的作业环节，认为港口企业应该关注这些可以缩短周期时间的作业环节。

关键词集装箱装卸；时间周期；堆场作业；资源配置

随着全球经济的快速增长，海运集装箱运输量增长十分迅速。港口企业通过各种措施，满足不断增长的集装箱运输量和船舶对集装箱码头服务水平的要求，其中，最直接的措施是制订码头中长期扩建计划和购置或更新各种装卸设备。但是，由于不能通过无限制地购进设备来满足货量需求和提高码头服务水平，因而许多集装箱码头开始走集约化发展道路，试图通过不断挖掘已有设施设备的生产能力和潜力来提高服务水平和作业时间效率。如何准确找出集装箱码头运营系统中效率欠佳的环节并且提高这些环节的作业效率，是集装箱码头企业十分关注的问题。

1集装箱码头服务链周期研究概述

已有的对于集装箱码头各个服务环节和周期进行研究的文献，大多是从装卸、水平运输、堆场作业等单一环节或从码头整体资源配置等角度切入展开研究的。

1.1集装箱装卸桥装卸作业研究

张杰[1]在码头工艺分析基础上，对装卸桥的最大配置展开详细分析，提出装卸桥与码头关系的“占用第数”，采用利用率和效率的概念，建立装卸桥配置时机数学模型，以达到提高装卸桥工作效率的目的。

1.2水平运输作业研究

张维英等[2]在分析影响集装箱的装载效率时,考虑场内拖车在码头堆场和岸边装卸桥之间的移动距离,以场内拖车将码头堆场集装箱送到岸边装卸桥所运行的距离最短为目标,建立配载模型并应用Hopfield神经网络模型进行计算机模拟，以减少场内拖车运行的距离,提高集装箱装载效率。曹志伟[3]认为减少大型船舶在港停留时间、提高船舶装卸船时量不仅涉及港内航道和码头前沿水深、码头前沿机械设备数量和性能、装卸工艺和效率，还牵涉到与集装箱码头相匹配的集疏运条件等诸多问题，因此引入集卡调度系统(TPS)，使集装箱的装卸效率实现质的飞跃。

1.3堆场机械作业研究

张维英等[4]建立龙门式起重机小车取箱作业优化模型，以龙门式起重机取箱作业时倒箱数量最少为目标，以各个取箱阶段为节点、以取箱代价为边的权数，应用最小生成树和启发式算法对优化模型进行求解。根据最小生成树的性质，获得倒箱数最少的优化装船顺序，提高装卸作业的效率。

1.4港口整体资源配置研究

杨静蕾[4]从集装箱码头内部物流网络运作的节点配置、路径优化和信息系统等3个方面，采用排队网络技术、仿真技术、最优化技术和评价技术等理论方法，对集装箱码头内部物流网络进行详细研究。

2港口集装箱服务链周期的组成及其影响因素

2.1港口集装箱服务链周期

由于不同集装箱码头装卸工艺系统所使用装卸设备不同，其组成的服务作业环节（以下简称“作业环节”）也不同，这是影响集装箱码头服务链周期组成（见表1）的最主要因素。

2.2港口集装箱服务链组成作业环节及其影响因素

由于我国大部分集装箱码头现多采用装卸桥集卡轮胎式龙门起重机的装卸工艺，该装卸工艺系统下集装箱服务链各个作业环节时间的组成及其影响因素主要包括集装箱装卸桥装（卸）箱作业时间、港区内集卡水平运输作业时间、堆场轮胎龙门起重机堆存作业时间和港区道口服务作业时间等。

2.2.1集装箱装卸桥装（卸）箱作业

在集装箱装卸桥（桥吊）装卸集装箱的时候，从桥吊的起吊集装箱时刻开始，依次经过中间状态后到达陆侧准备起吊下一个集装箱，完成这个装（卸）箱的作业周期。要获知桥吊作业周期，除了采用人工计时测量的方法外，还可以采用在已知桥吊小车运行速度的前提下，计算集装箱在装卸过程中变化的位移来求出桥吊的作业时间。

除了由于泊位或装卸桥数量配置不够引起装卸桥频繁整机移动而造成装卸桥工作效率降低外，作业时间主要受到桥吊作业效率的影响，主要是桥吊小车空载和重载运行的速度等，同时进口集装箱在船舶所处的位置（或出口集装箱堆放在船舶的位置）也是重要影响因素之一，此外还需考虑船舶停泊时的稳定性以及涨落潮的落差等因素。

2.2.2港区内集卡水平运输作业

本文研究的码头装卸工艺采用的是装卸桥和轮胎式龙门起重机，因此码头前沿、集装箱堆场之间的水平运输需要集卡来完成，所以有必要对水平运输机械——集卡的作业时间进行分析，主要考虑码头前沿与堆场之间水平搬运周期（本文研究进口集装箱作业过程，不考虑集装箱在不同堆场分区之间由于倒箱而产生的水平搬运时间）。以某集装箱港口为例，其堆场平面图及行车路线如图2。

集装箱在码头前沿与堆场之间的水平搬运周期是指集卡在码头前沿与堆场之间的搬运周期，包括车辆行驶和等待时间（在码头前沿和在堆场）。具体时间可以通过简单计算或计时测量得出。

由于集卡是连接桥吊装卸和堆场龙门起重机堆码作业的重要搬运工具，其作业时间必然和桥吊、龙门起重机的工作效率有关。所以该作业时间除了受集卡本身行驶速度和路径选择等因素影响之外，还应该考虑桥吊—集卡和龙门起重机—集卡数量配置最小化的问题，这是因为集卡的影响权重无法和桥吊、龙门起重机相提并论，所以会出现集卡等待装卸的场面，使集卡无效作业时间增加。

2.2.3堆场轮胎龙门起重机堆存作业

本文设定堆场中的主要堆存机械为轮胎式龙门起重机，作业时间可以分成几个部分：轮胎龙门起重机整机移动时间、堆箱（取箱）中的小车水平移动时间和垂直上下起落时间。其测算时间的方法和集装箱装卸桥装（卸）箱时间相似，在已知龙门起重机大、小车运行速度的前提下，可通过计算集装箱在堆码过程中的位移来求出龙门起重机作业的周期时间。

如果是出口箱操作，则可能会发生翻箱作业，这一因素会严重影响到龙门起重机的作业周期时间，同时，由于堆场各个箱区之间计划作业量和场吊数量不平衡，往往会出现龙门起重机在不同堆场箱区之间的调度情况，若调度不科学会导致龙门起重机无效工作时间增加（龙门起重机在不同堆场分区之间转移需要较长时间，而且会影响到港区内的集卡水平运输，造成道路拥挤等不良后果）。

2.2.4港区道口服务作业时间及其影响因素

港区检查口在码头作业中一般被称作道口或闸门，它是集装箱进出港区的通道，因而也是区分码头内外责任的物理分界点。除了作为集装箱进出的重要路径节点之外，它还承担港口其他一些服务功能，因此这个环节效率的高低对集装箱卡车能否及时出入港区以及港区内外集卡集疏运速度能否提高有着重要意义。此外，港区道口也是集装箱码头服务链的起始（或终结）的端点，其服务内容主要有：（1）审核电子装箱单、设备交接单、危险品集装箱包装容器使用鉴定单和集装箱装运危险品集装箱装箱证明书等单证，接受合格单证，核对出口重箱箱号、箱型是否正确；（2）对进、出口重箱过磅，办理进、出场手续；（3）按作业申请单和设备交接单办理集装箱进场手续；（4）办理回码头空箱进场手续；（5）核对计划；（6）对所有进出码头的集装箱进行检验交接；（7）对客户提供调箱服务的计划受理及收费服务。

港区道口服务作业时间可以分为（下转第24页)（上接第21页）两个部分：一是进出港区的集卡等待道口服务的时间；二是集卡接受服务的时间。

影响作业时间的主要因素是进出港区的集卡数量和排队等待服务时间，此外道口服务所采用的技术先进与否及工作效率高低也是影响作业时间的因素之一。

综上所述，通过对作业环节时间的分析，可知在该港口集装箱服务链中，堆场龙门起重机作业耗费时间较长，其中龙门起重机整机移动耗费时间较多，此外，集卡等待堆场龙门起重机装卸作业时间也较长。因此，堆场龙门起重机作业是可以进行时间压缩的作业环节，缩短该作业环节的时间不仅能提升该环节的效率，还能减少集卡等待堆场龙门起重机装卸的无效工作时间。

参考文献：

[1] 张杰. 上海港集装箱码头装卸桥配置研究[D]. 上海: 上海海运学院,2003.

[2] 张维英,林焰,纪卓尚. 基于拖车路径优化的集装箱船配载模型研究[J]. 大连理工大学学报,2005(6).

[3] 曹志伟. 优化TPS集卡调度系统提高集装箱码头装卸效率[D]. 上海: 上海海运学院,2003.

[4] 张维英,林焰,纪卓尚,等. 出口集装箱堆场取箱作业优化模型研究. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2006（2）.

[5] 杨静蕾. 集装箱码头内部物流网络运作研究[D]. 上海: 上海海运学院,2003.

（编辑：吴磊明收稿日期：2008-09-28）