【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ≤ 1恒成立 ， 得港口最少泊位數(shù)為 : bnNRQS ??m in Q 設(shè) 平均一個(gè)泊位的日裝卸量為 R (t/泊 日 )，則： Q =R 泊位被利用的天數(shù) 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 船舶隨機(jī)到港、船舶作業(yè)占用泊位的模式也具有隨機(jī)性，大量統(tǒng)計(jì)資料表明，可以用某些理論分布函數(shù)來(lái)近似描述其規(guī)律性。 船舶到港，假如此時(shí)所有泊位都已停滿，到港船舶依次排隊(duì)待泊，泊位一空閑，即依次立刻靠泊作業(yè)，作業(yè)結(jié)束即離開(kāi)泊怔。貨源充足船 舶不斷到達(dá)。 反映船到達(dá)規(guī)律的參數(shù)，平均到船率 λ ，可通過(guò)吞吐量 Q求得： 平均每艘船的裝卸時(shí)間用平均裝卸船率 μ 表示時(shí)，它等于 1/μ ，可通過(guò)下式求得： RNQ?????RNQ???在排隊(duì)論模型中，特船流密度 α 定義為： RG??1N期間， S個(gè)伯位的港口吞吐量 Q： 即： 說(shuō)明船流密度 α 在數(shù)值上等于日平均裝卸船數(shù) 。 排隊(duì)論的理論模型很多，如： M/M/S模型、 M/EK/S模型、 E2/E2/S模型等。 sbn, (只介紹 M/M/S/? 排隊(duì)模型的結(jié)果 ) ⑴ M/M/S/? 排隊(duì)條件 ： 第一 ， 船舶按泊松流到達(dá)港口； 第二 ， 船在港裝卸占泊時(shí)間服從指數(shù)分布； 第三 ， 船一到港 ， 只要有空閑泊位就必須?？?， 不得等待特定泊 位 ， 并按先到先靠的原則進(jìn)行排隊(duì) ， 不得插隊(duì)； 第四 ， 當(dāng)船舶足夠多時(shí) ， 不論排隊(duì)多長(zhǎng) ， 船舶不得中途離港 。 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 據(jù)排隊(duì)論可得到有 n 艘船舶在港的概率為 P0,s—— 有 S 個(gè)泊位時(shí) ， 無(wú)船在港 （ n=0） 的概率 ， 可由下列恒等式 求得： ????????????snPssasnPnaPssnnsnsn,!0,!,0,0,????0, 1nsnP110,0 )()!1(!??? ???????????? ?snsns assanaP第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 根據(jù) Pn,s 可 求得 sssw Passan,021, )()!1( ????wwbs nannn ?????在上述公式的推導(dǎo)過(guò)程中利用了級(jí)數(shù)求和公式： 1,1, ?? ????? swswsbswsw nncn因此在計(jì)算中必須保證 S＞ a 的條件 。 2110 )1(1)(11)(SaSaiSaSaiiii????? ???????和第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 平均待泊船數(shù)： 平均等待時(shí)間： ??? swsw Tn , ?sssw PassaT,021, )()!1(1?????? 船舶的平均等待時(shí)間（ TW）是人們極為關(guān)注的港口參數(shù)，可根據(jù)平均等待的船舶數(shù)求得。 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 平均在港船數(shù)： 為了計(jì)算方便，將上述各式制成表求算。表中數(shù)據(jù)為平均排隊(duì)時(shí)間 Tw與平均靠泊時(shí)間 Tb的比值，它是反映港口服務(wù)水平高低的重要指標(biāo)。 利用下式，并符合 M/M/S條件的即可確定最優(yōu)泊位數(shù)。 1,1, ?? ????? swswsbswsw nncnWT??1SS ?? ?例題 ： 研究 A港一作業(yè)區(qū)的最優(yōu)泊位數(shù)。在附錄 4中例題 1和例題 2預(yù)測(cè) 2022年貨物吞吐量為 Q＝ 146 106t／年。船舶到達(dá)符合泊松分布、占用泊位時(shí)間基本符合負(fù)指數(shù)分布。研究 5年后 (2022年 )的合理泊位數(shù)。有關(guān)參數(shù)如下： R＝ 2022t／日 .泊位； G＝ 5000t／艘； Ch＝ ／日 泊位； Cs＝ ／日 伯位 參照教材表 42 中 40一 50萬(wàn) t／泊位，現(xiàn)有 3個(gè)泊位在能力上可以完成吞吐量任務(wù)。但規(guī)劃上從營(yíng)運(yùn)競(jìng)爭(zhēng)力考慮，期望 2022年的泊位數(shù)，既有利于吸引船公司來(lái)港，又使本港有合理的投資效益。估算最優(yōu)泊位數(shù)。 假定 S＝ S＝ 5，計(jì)算結(jié)果列于下表中。從表中數(shù)據(jù)可以看出，滿足最優(yōu)泊位數(shù)不等式條件的泊位數(shù)為 S＝ 4，即應(yīng)增一個(gè)泊位。 其它排隊(duì)模型 M/E2/S/? 排隊(duì)模型 —— 船舶到港為泊松分布 占泊時(shí)間為二階愛(ài)爾蘭分布 E2/E2/S/? 排隊(duì)模型 —— 船舶到港和占泊時(shí)間為二階愛(ài)爾蘭分布 注意 ：各排隊(duì)模型的差別很大，選取的模型必須符合港口實(shí)際。 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 港口規(guī)模確定 7. 減少船舶在港時(shí)間的措施 1）泊位組 把可以統(tǒng)一進(jìn)行裝卸的一些泊位組織在一起統(tǒng)一調(diào)度管理，稱為泊位組。 例： 設(shè)某港有相同的兩個(gè)區(qū)， A、 B，各有 4個(gè)泊位，裝卸能力為 μ =艘 /泊 天（ Tb=4天），每區(qū)的船舶平均到港率 ? = /日，用 M/M/S模型計(jì)算時(shí)有： ⑴ 兩區(qū)獨(dú)立 ： ?=， S=4， Tb =4， (D,0)S = ? /μ S=， TW / Tb = → TW = ⑵兩區(qū)合并 ： ?=， S=8， Tb =4， (D,0)S = ? /μ S=， TW / Tb = → TW = 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 減少船舶在港時(shí)間的措施 生產(chǎn)設(shè)備條件沒(méi)有任何變化，完成生產(chǎn)任務(wù)沒(méi)有變，由于管理科學(xué)化，使船舶平均待泊時(shí)間減少： ＝ ， 1年可減少船舶待泊時(shí)間； 參照表 210， Cs＝ ／艘 .日，則全年可節(jié)省 ＝。實(shí)際問(wèn)題并不一定這樣典型，但是，即使把參差不齊的泊位，在調(diào)度上歸并為統(tǒng)一管理的伯位組，也會(huì)收到比分散調(diào)度好的經(jīng)濟(jì)效益和較高的通過(guò)能力。 2）提高裝卸效率 增加港口裝卸設(shè)備，提高泊位裝卸效率可有效地減少船舶的在港時(shí)間。 例： 設(shè)某港口原有泊位 S=2， ? = /天， Tb =1/μ = 4天，根據(jù)計(jì)算： TW =，與 Tb 接近，這是船方難以接受的，也是不合理的。為改善這種狀態(tài)，提出以下兩方案比選。 ①增建 2個(gè)泊位，裝卸能力不變（泊位數(shù)增加一倍） ②改進(jìn)裝卸工藝，裝卸能力提高一倍， Tb =2天 用 M/M/S模型計(jì)算： 增建泊位 ： ? = ， S = 4， Tb = 4， (D,0)S = ? /μ S=， TW = → T在港 = 提高效率 ： ? = ， S= 2， Tb =2， (D,0)S = ? /μ S=， TW = → T在港 = 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 減少船舶在港時(shí)間的措施 3）速遣 速遣是將幾個(gè)泊位的設(shè)備集中使用，使某些船只迅速離港的調(diào)度方式，例如：港口有兩個(gè)泊位，剛巧兩艘船同時(shí)到達(dá) 船舶 1 船舶 2 ⑴ 兩艘船同時(shí)作業(yè) (Tb=4天 ) 船舶 1 船舶 2 ⑵ 兩艘船分別作業(yè)，裝卸設(shè)備集中使用 (Tb=2天 ) 兩艘船都在 4天后離港 有一艘船在 2天后離港，并且未增加另一艘船的在港時(shí)間 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 減少船舶在港時(shí)間的措施 ① 從營(yíng)運(yùn)的角度，在技術(shù)上可能的條件下，應(yīng)盡量選擇裝卸效率高的裝卸系統(tǒng)，以取得縮短船舶在港時(shí)間的效果，有利于吸引船舶靠港。 集裝箱泊位裝卸橋每泊位配備 2臺(tái)，但裝卸船時(shí)通常將毗鄰泊位納裝卸橋調(diào)至本泊位成 3條裝卸作業(yè)線，使裝卸效率提高 50％，其理論背景與本例是一致的。 ②對(duì)批量大源穩(wěn)定的運(yùn)量，宜優(yōu)先選擇高效專業(yè)化泊位； ③加速老碼頭的技術(shù)改造，淘汰落后的裝卸系統(tǒng)，選用較先進(jìn)、高效率的裝卸系統(tǒng)是提高港口通過(guò)能力的有效途徑。 泊位利用率是船舶占用泊位時(shí)間（裝卸作業(yè)時(shí)間和生產(chǎn)輔助作業(yè) 時(shí)間和）與日歷時(shí)間比，是碼頭設(shè)施利用程度的測(cè)標(biāo)。反映港口服務(wù) 水平的測(cè)標(biāo)，可用船舶待泊時(shí)間與裝卸作業(yè)時(shí)間的比值以及船舶在港 總時(shí)間。隨著泊位利用率的升高， 的比值亦隨之提高，且與港口擁 有的同類型泊位數(shù)量密切關(guān)系。 由公式 ，如果裝卸效率 R一定，泊位數(shù) S不變，隨著運(yùn)量 Q 的增加，泊位利用率隨之提高，到一定程度就會(huì)影響港口的服務(wù)水 平。從規(guī)劃的角度，要研究增建新泊位的時(shí)機(jī)，既要保持港口有較高 的服務(wù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)又要適當(dāng)兼顧港、航多方利益。作為一個(gè) 初步標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)使于 ＜ ，超出此值時(shí)，宜有新泊位投產(chǎn)，作為 極限 點(diǎn)的控制條件 ，可參考： 。下表列出了上述服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和 極限點(diǎn) 時(shí)的泊位利用串。 作業(yè) 2 根據(jù)作業(yè) 1的計(jì)算結(jié)果 (為計(jì)算方便和統(tǒng)一，港口吞吐量按 Q=219萬(wàn)噸 計(jì)算 )，按 M/M/S/?模型計(jì)算 港口在 2022年的合理泊位數(shù)。 設(shè)： R=4000噸 /泊位 日 。 cb=6000元 /泊位 日 。 cs=15000元 /船舶 日 。 N=365天 第二章 港口營(yíng)運(yùn)與船舶 —— 作業(yè) 2 167。 碼頭泊位尺度 碼頭泊位三要素： 長(zhǎng)、寬、深 一、泊位長(zhǎng)度 L 碼頭泊位長(zhǎng)度，應(yīng)滿足船舶安全靠離作業(yè)和系纜的要求。對(duì)有掩護(hù)港口的通用碼頭，其單個(gè)泊位長(zhǎng)度可按下式確定 : Lb=設(shè)計(jì)船型長(zhǎng)度 （ L） +二倍 適當(dāng)?shù)母辉Ａ?（ d） = Lc+2d 第四章 碼頭及碼頭平面設(shè)計(jì) ——碼頭泊位尺度 當(dāng)在同一碼頭線上連續(xù)布置泊位時(shí)，其碼頭總