第6章港口通过能力

货 流 锚 泊 件 杂 货
集 装 箱
散 货
石 油
危 险 品
客 轮
泊位子系统
搬 运 作 业
货 流 搬运作业
装卸 子系统
作业线
货 前方库场 流
子系统
搬 运 作 业
集疏运 子系统
货 流
后方库场 子系统 港口通过能力的系统结构模型
空 铁 公 水 管 路 路 路 路 道
6.3港口交通流分析
一、港口交通流的概念 港口交通流是指到、离港的船舶流，车辆流，货物流， 客流的总称。 港口交通流对港口系统的服务对象，其对港口通过能力 提出需求，其可以被看成为港口的顾客。 研究港口交通流的规律与特征，是因为它对港口生产状 态有决定性的影响。当船舶、车辆密集到达时，港口的生 产就呈现紧张状态，港口能力会得到充分利用；当船舶、 车辆稀疏到达时，港口生产呈现松弛现象，港口能力将出 现闲臵。这种忙、闲不均地生产特点被称为港口生产的不 平衡性。只有认识并掌握其不平衡的特征与规律，才能通 过计划、组织、调度，控制港口生产的连续与均衡。
6.3 港口交通流分析
二、船舶流及其基本规律分析 船舶到达港口可归纳为定期到达和不定期到达两种方式。 （一）定期到达 船舶规则地以相等的时间间隔到、离港口，亦即班轮运 输方式。船舶按固定的班期运行，船舶到达港口的间隔时间 分布（和在港时间分布）是定长分布。 （二）不定期到达 船舶到港时间不确定。通常假定这种到达方式具有如下 特点： ①在某段时间内到达的船舶数仅与这段时间长短有关； ②不相交的时间区间到达的船舶数量相互独立； ③船舶到达总有先后次序，不存在两艘以上的船舶同一 时间到达。 恰好满足上述特点的船舶流称为简单流，其一般可用泊松 分布描述。船舶的这种到达方式又称随机到达。
由于船、车、货物的到达并不是均衡和稳定的， 港口装卸机械设备、装卸工人所组成的装卸能力 不可能在生产过程中组织衔接得十分严密，以及 其他多方面因素的影响，泊位设计能力不可能被 完全利用，因此就产生了营运通过能力。
3、营运通过能力，也叫现有能力，指港口 在计划年度内，依据现有的生产设备、技术 组织措施和货运量的实际构成，以及在营运 期内能够实现的扩大通过能力的改造措施等， 实际可能达到的通过能力或者统计期已经达 到的能力。 在实际工作中，上述三种通过能力各有 不同的用途和作用。在编制长远规划时，以 设计能力或核定能力为依据；编制年度生产 计划或短期作业计划时，以营运通过能力为 依据
二、港口通过能力系统结构模型
港口通过能力系统概况为：货物以某种流的方式，从泊位 子系统或集疏运子系统输入或输出；货流进入系统后，在泊位 与库场（前方、后方）之间，泊位与集疏运系统之间，库场与 集疏运系统之间流动。其可以划分为4个子系统： 1、装卸子系统：其以“人－机”组合的作业线形式支持货 流在泊位、库场、集疏运系统之间流动； 2、泊位子系统：由件杂货、集装箱、散货、客船、浮筒等 构成； 3、集疏运子系统：由铁路、公路、水运、空路、管道以及 输送带等方式组成。 4、库场子系统：根据货物堆存的时间长短可划分为前方和 后方两库场部分。前方库场通常是指码头前沿，直接为泊位上 的船舶装卸服务；后方库场是指远离码头前沿位置，通常为堆 存期较长的货物提供服务，或者为需要进行某些辅助作业，如 改换包装，干燥或其他加工等提供场所。 这一结构划分为两个部分：一个是物流通过的物理系统—泊位、 库场、集疏运子系统；另一个是保证货物实现其流动的支持系
码头前沿船舶动态模拟图
离岸作业过程 离 岸 准 备 装 卸 装 卸 准 备
出港
泊 位 占 用 时 间
靠岸作业过程
靠岸等待
入港
2.泊位子系统的货物流动
进口货经舱口起重机（岸边起重机）装 卸，分别卸到岸边、火车、卡车直接运 走，或经港内水平运输入库，出口货则 正好相反。
码头前沿货物流动图
水平运输 装 船舶 卸 驳船 库场
火车
卡车
结论
从泊位子系统的动态模拟及货物的流动可以看出 泊位子系统的关键环节是装卸 装卸的快慢影响码头对船舶服务时间的长短，这 可以从船舶在港停泊时间（t船停）指标来反映
船舶停泊时间t船停是船舶衡量港口服务水
平的尺度
同时装卸的快慢又影响码头泊位利用率η 泊位利用率是衡量码头设施利用的尺度，它直接影响港 口、船舶的成本 泊位利用率的大小直接对船舶排队等待时间有影
6.3 港口交通流分析
（三）船舶流分析规律的验证 以船舶到达分布服从泊松分布为例，则船舶到达 的理论分布模型为： Px(t)=e-λ.λx/x! 式中：t--船舶到达时间间隔（t>0）； x--随机到达的船舶数（x＝0，1，2，…)； λ—平均每天到达的船舶数（艘/天） 已知某港区某年共到达799艘杂货船到港和每天 到港船舶艘次，试验证船舶到港服从泊松分布。 H0：假设样本分布为泊松分布 P(x=k)=e-λ.λk/k!
6.3 港口交通流分析
（三）船舶流分析规律的验证
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H0：假设样本分布为泊松分布 P(x=k)=e-λ.λk/k! ∑(ni-m pi)2/ m pi =1.743；查表Χ26（0.05)=12.592>1.743 即H0 成立。检验表明船舶到达服从泊松分布。
项目 船舶数/日 0 1 2 ni 44 87 90 ni/m 0.121 0.238 0.247 pi 0.112 0.248 0.268 (ni-m pi)2/ m pi 0.238 0.066 0.625
响
泊位通过能力计算
泊位设计通过能力
理论上应具备的能力 泊位年运营期 泊位设计作业线数 每条作业线的昼夜生产吨
P
泊 设计
泊 P设计 = T营 n p
p = 24 α利 q额 β
泊 装卸设备负载利用率 装卸设备理论利用率 装卸设备额定生产率 P = P 设计 码 设计 i 1 m
第6章 港口通过能力
本章重点：1、港口通过能力的影响因素
2、港口各环节通过能力的计算 3、合理泊位通过能力的确定
6.1 港口通过能力的概念
一、通过能力定义
港口通过能力：指港口在营运期（年、 月、日）内在既定的技术装备条件下， 按照先进、合理的工艺流程组织装卸生 产所允许通过的饱和货运量，计量单位 为货物自然吨（标准箱）。
5、装卸工人及机械司机 装卸设备是港口的主要生产工具，要充分发挥 设备的能力，就必须有一批具有一定技术水平的 装卸工人和装卸司机。其水平的高低、数量及积 极性决定着生产能力，关系到港口通过能力的大 小 6、港口的自然条件 风、雨、气温等自然因素，直接影响港口工 作的时间和营运期的长短，对船舶能否靠泊和作 业及其作业条件和作业时间等会产生很大的影响， 从而对港口通过能力产生影响。
设计通过能力（理论上）是在泊位设计时按照具体货 种、作业线数确定的，是提供营运能力的基础。 设计通过能力不受船型、船舶到达规律的直接影响。 设计通过能力大小只与泊位机械的技术状态和作业线 有关。（岸壁的维修，不在T营内） 码头通过能力即为各泊位通过能力之和。 从公式（6-2）中看出：由于，营运期对确定的港口 是个稳定常数，泊位通过能力仅与泊位上作业线（ 或开工舱口）数以及相应的作业线生产率有关。
6.1 港口通过能力的概念
港口通过能力的含义可概述为如下四点： 1、是港口企业内部各个生产环节、各种固定资产 的综合生产能力，是各环节生产能力综合平衡的 结果。它由港口泊位、库场、装卸、集疏运等各 环节通过能力的合理组合而构成的综合能力； 2、是指在一定时间内所能装卸货物的最大数量； 3、是指一定技术组织条件下所能装卸货物的最大数 量； 4、反映港口装卸货物的最大可能性。
例题
设某泊位可靠一艘大船，配合2台安全负荷为10吨 的吊机，假设实际平均每吊8吨，每5分钟起落一 次，每天工作20小时，港口一年的营运天数为 300天，求该泊位的设计通过能力。
解：每条作业线每小时完成量： （60/5）*8=96 每条作业线每天完成量：20*96=1920 该泊位每天完成量：2*1920=3840 设计通过能力=300*3840=1152000
6.3 港口交通流分析
四、货物流分布规律分析 货流分布的意义在于对库场与疏运能力 的需求，货流的强度，货流的不平衡特征是 决定能力及储备的主要依据。 其分布规律的研究方法同上。 五、港口交通流分布与生产状态分析方法的 一般程序 运用统计学原理分析港口交通流与生产 状态的特征，不仅纠正了对交通流与港口生 产状态规律性认识的模糊概念，而且使港口 交通流、港口生产状态与通过能力的关系建 立在科学的基础上。
6.2 港口通过能力影响因素
港口通过能力是港口企业生产组织、管理水平、 装卸设备能力、职工素质等情况的反映。它受诸多因 素的影响，是各种因素综合作用的结果。 一、影响港口通过能力的主要因素 1、货种及其流向、流量 通过港口的货物各种各样。 由于其物理、化学性质不同，以及尺寸、性状、 包装、重量和体积不同，因而在相同装卸设备条件下， 各种货物的装卸效率是不同的。 同样货物，同样装卸设备，由于货物流向不同， 其装船和卸船效率也不相同。 泊位通过能力随各种货物所占吞吐量比重，及进、 出货物所占比重不同而变化。影响整个港口综合通过 能力。
6.1 港口通过能力的概念
计算港口通过能力的意义
了解自己能力，确定经营目标（如新扩建） 和编制生产计划 提供反馈信息，发现和消除薄弱环节改善综 合能力，减少船、货在港积压
6.1 港口通过能力的概念
二、通过能力的种类
港口通过能力，通常分为设计能力、核定能力 和营运能力（现有能力）。 1、设计通过能力：指新建或扩建的港口，在设计任 务书和技术文件中所规定的应达到的生产能力。 2、核定通过能力：指老码头没有规定设计能力，或 者是经过设备的技术改造，或者是泊区专业化分工 作了新的调整，实际的通过能力已超过原设计能力， 港口企业根据先进合理的技术组织条件，重新测算 的通过能力，称核定能力，也称查定通过能力。
6.2 港口通过能力影响因素
2、港口设施与设备
航道的水深、宽度、曲率半径及可利用潮位 锚地的规模、水深、掩护程度及距港池或泊位的 距离 泊位的数量、结构、水深及装备情况 库场的面积及布臵、特征、进出方便程度和使用 机械 装卸机械的种类、数量、性能及技术状态 辅助设施和设备
6.2 港口通过能力影响因素
6.2 港口通过能力影响因素
7、生产管理水平 企业领导素质的高低和生产管理水平如何，决定着生产 组织的合理与否，关系到港口技术设备能否发挥其效能和 劳动力能否合理安排，同时也关系到装卸生产各环节的衔 接和协调，这些都会影响港口的通过能力。 8、其他 港口的作业班次、港口内外协作的好坏等，都直接或 间接影响装卸作业时间和装卸效率，影响港口的通过能力。
3、港口总体布臵 码头、库场布臵 水陆域面积 港内、外交通的布局方便程度 船舶换装
6.2 港口通过能力影响因素
4、来港运输工具的技术性能和作业条件 船舶：运输船舶的船型、结构、舱口数 及舱口尺寸、船舶载重量及船上装卸设备 的类型、数量、起重量等主要技术参数， 决定着装卸效率，影响港口的通过能力。 车辆：车型、载重量和长度 到达和服务时间分布规律影响排队
3
4 5 6
77
41 19 7 365
0.211
0.112 0.052 0.019 1.000
0.196
0.107 0.047 0.017
0.417
0.097 0.197 0.102 1.743
6.3 港口交通流分析
三、车辆（火车、汽车）流的规律分析 港口火车车流到、离港的分布特征， 也是影响港口生产状态的另一重要因素。 由于车辆是港口主要疏运方式，车辆装卸 的及时不仅直接影响船舶在港时间，而且 路港之间有约束性合同，所以港口生产组 织上一直遵循“以车保船”的原则，车辆 的装卸是及时的。 火车车流到、离港分布规律的研究方 法同上。 车流特征呈现正态分布的特征
港口通过能力
第三节 码头与泊位系统通过能力
一、码头与泊位系统
泊位子系统实际是由件杂货、集装箱、散货、危险货 物、客船以及浮筒与锚泊泊位等构成。 泊位子系统的内部是由码头泊位、前方装卸机械（或 船舶吊杆）、水平搬运机械和劳动力组成。
1、船舶动态模拟
码头前沿船舶动态模拟图反映了船舶从入
港、靠岸装卸到船舶离岸、出港期间的作业 情况。