【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 論文的研究方法和主要內(nèi)容本論文的績(jī)效評(píng)價(jià)思路是從集裝箱港口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手，研究評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，到集裝箱港口績(jī)效評(píng)價(jià)及原型實(shí)踐研究，并進(jìn)行模型系統(tǒng)的改進(jìn)，最后用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模型，從而更好的應(yīng)用在實(shí)踐中。 計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn) 指標(biāo)因素選擇 模型改進(jìn)指標(biāo)體系建立模型建立 圖11論文的研究思路 論文擬采取的研究方法包括理論分析和實(shí)證分析，其中理論分析有定性分析和定量分析，定性分析是根據(jù)基本的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論原理和邏輯推理原理進(jìn)行分析論證以得出結(jié)論，定量分析是在一定假設(shè)條件下建立數(shù)學(xué)模型，并通過各種數(shù)學(xué)變換以求解出目標(biāo)變量或推導(dǎo)出一定函數(shù)關(guān)系。使用的工具主要包括JAVA語言、MYSQL、MATLAB軟件等。其中，1）在集裝箱港口分析研究中，將從集裝箱港口各子系統(tǒng)的基本運(yùn)行流程、系統(tǒng)分布等方面入手。主要運(yùn)用實(shí)證調(diào)查分析方法對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行分析建模。本部分的技術(shù)關(guān)鍵在于：如何建立通過大量的實(shí)證調(diào)查分析獲得集裝箱港口運(yùn)作的有效信息。2）在集裝箱港口評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究過程中，明確原則，利用平衡計(jì)分卡以及聚類分析等方法建立指標(biāo)體系。本部分的技術(shù)關(guān)鍵是：如何建立合理有效的指標(biāo)體系。3）在集裝箱港口績(jī)效評(píng)價(jià)、原型實(shí)踐和模型改進(jìn)研究中，將重點(diǎn)從績(jī)效評(píng)價(jià)模型建立層面來展開研究，其中，在績(jī)效評(píng)價(jià)方法中，首先將各種用于績(jī)效評(píng)價(jià)的模型進(jìn)行比較選擇；選擇合適的模型進(jìn)行構(gòu)建。然后，對(duì)集裝箱港口績(jī)效評(píng)價(jià)結(jié)果分析之上，應(yīng)用DEA模型進(jìn)行改進(jìn)，以求得最合理，最擬合現(xiàn)實(shí)的評(píng)價(jià)模型。本部分的技術(shù)關(guān)鍵是：如何建立績(jī)效評(píng)價(jià)模型。4）在基于績(jī)效評(píng)價(jià)的集裝箱港口的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)中，在已建立的模型基礎(chǔ)上，利用數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)知識(shí)，建立智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)。本部分的技術(shù)關(guān)鍵是：如何用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模型。集裝箱港口結(jié)構(gòu)分析第2章 集裝箱港口結(jié)構(gòu)分析 從概念可以看出，港口體系實(shí)質(zhì)就是運(yùn)用現(xiàn)代理念對(duì)港口運(yùn)輸中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)原有定位的重新定義，是對(duì)港口功能的重新認(rèn)識(shí)。即港口的服務(wù)不僅有水運(yùn)貨物的裝卸、搬運(yùn)、倉儲(chǔ)、簡(jiǎn)單加工和貨運(yùn)等基本物流業(yè)務(wù)和功能性服務(wù)，還提供進(jìn)出口報(bào)關(guān)、貨運(yùn)交易服務(wù)、信息服務(wù)、物流咨詢、金融保險(xiǎn)代理等延伸業(yè)務(wù)和增值服務(wù)。目前集裝箱化不但由集裝箱船舶港口碼頭基礎(chǔ)設(shè)施、裝卸設(shè)備、鐵路和公路等集疏運(yùn)系統(tǒng)、堆場(chǎng)倉儲(chǔ)和檢測(cè)配送中心、簡(jiǎn)單加工等構(gòu)成，而且，還包括進(jìn)出口保管的提供、貨運(yùn)交易服務(wù)、信息咨詢服務(wù)、保險(xiǎn)金融代理服務(wù)等相關(guān)的延伸業(yè)務(wù)和增值服務(wù)。其目的是盡可能縮短集裝箱船舶在港口裝卸貨物的時(shí)間和作業(yè)時(shí)間，并使得集裝箱貨物的流通更加通暢合理。所以，整個(gè)集裝箱港口應(yīng)當(dāng)包括：集裝箱港口環(huán)境子系統(tǒng)、集裝箱港口基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)、集裝箱港口營(yíng)運(yùn)子系統(tǒng)、集裝箱港口信息子系統(tǒng)、集裝箱港口協(xié)調(diào)支持子系統(tǒng)。 集裝箱港口環(huán)境子系統(tǒng)集裝箱港口環(huán)境子系統(tǒng)是主要由港口自然地理因素決定的港口區(qū)位條件和自然地理?xiàng)l件組成。它是港口物流運(yùn)作的前提和基礎(chǔ)，不僅為港口運(yùn)作提供了基本的作業(yè)環(huán)境，而且在增強(qiáng)港口物流體系輻射能力、保證船舶順利進(jìn)出港等方面有顯著作用。它主要包括了港口的區(qū)位條件、集裝箱港區(qū)陸域面積、岸線長(zhǎng)度和條件、錨地條件、水文氣象地質(zhì)條件、泥沙潮汐、經(jīng)濟(jì)條件等。 集裝箱港口基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng)該系統(tǒng)由港口運(yùn)作所必需的設(shè)施、裝備組成。該系統(tǒng)為集裝箱港口的正常運(yùn)作提供配套的技術(shù)裝備和基礎(chǔ)設(shè)施，是集裝箱港口運(yùn)作的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障港口運(yùn)作的基礎(chǔ)條件。它通過為港口運(yùn)作提供所必需的航道設(shè)施、泊位庫場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)施以及集疏運(yùn)設(shè)施等，從而保證了港口的成功運(yùn)作。該系統(tǒng)直接影響到港口體系的運(yùn)作效率和效益高低，是增強(qiáng)港口輻射力和帶動(dòng)作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它主要包括了港口航道設(shè)施、前沿碼頭和泊位數(shù)、港口的機(jī)械設(shè)施（如岸吊、集裝箱跨運(yùn)車、集裝箱拖車、龍門吊、叉車等）、港區(qū)內(nèi)的道路設(shè)施、前方堆場(chǎng)、后方堆場(chǎng)和空箱堆場(chǎng)等庫場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)施、輔助庫場(chǎng)設(shè)施以及港口集疏運(yùn)設(shè)施等。一個(gè)集裝箱港口基礎(chǔ)設(shè)施的先進(jìn)程度以及機(jī)械化、自動(dòng)化程度的高低可以影響到整個(gè)集裝箱港口的其他子系統(tǒng)的效率。 集裝箱港口營(yíng)運(yùn)子系統(tǒng)這是集裝箱港口各子系統(tǒng)中最為復(fù)雜的一個(gè)系統(tǒng)。集裝箱港口運(yùn)營(yíng)子系統(tǒng)主要包括：裝卸作業(yè)系統(tǒng)、集疏運(yùn)系統(tǒng)和堆場(chǎng)系統(tǒng)。以下是集裝箱港口營(yíng)運(yùn)子系統(tǒng)的圖解： 后方堆場(chǎng) 前方堆場(chǎng) 碼頭前沿岸壁大 門編組場(chǎng)/集裝箱堆場(chǎng)編組場(chǎng)/集裝箱堆場(chǎng)編組場(chǎng)編組場(chǎng)集裝箱貨運(yùn)站編組場(chǎng)維修車間 集裝箱船集裝箱起重機(jī)集裝箱起重機(jī)掉頭區(qū)掉頭區(qū)控制塔圖21 集裝箱港口運(yùn)營(yíng)系統(tǒng) 裝卸作業(yè)系統(tǒng)分析 從圖21中，我們可以看到，集裝箱港口裝卸作業(yè)系統(tǒng)實(shí)際上可以分為泊位系統(tǒng)和船舶裝卸系統(tǒng)兩部分。1）泊位系統(tǒng)的運(yùn)作流程和分布當(dāng)集裝箱船舶到港后，首先需要為其安排泊位，然后再配置相應(yīng)的裝卸設(shè)備資源以及堆場(chǎng)空間資源或進(jìn)行集疏運(yùn)。所以，裝卸作業(yè)系統(tǒng)分析應(yīng)當(dāng)從泊位系統(tǒng)開始。泊位系統(tǒng)主要包括靠泊設(shè)施，船舶信息管理（包括船舶的航線與航行特點(diǎn)等基本信息），船舶到離時(shí)間管理和泊位分配（包含集裝箱裝卸橋的分配）和泊位分布管理。其運(yùn)作流程大致可參考下圖： Y Y N N選擇最小泊位等待時(shí)間泊位是否空閑錨地等待岸橋是否可用分配岸橋泊位等待裝卸船舶到港船舶到港前先將相關(guān)信息發(fā)送給碼頭，做好預(yù)先準(zhǔn)備圖22泊位運(yùn)作流程圖靠泊設(shè)施是泊位系統(tǒng)中主要的生產(chǎn)工具?？坎丛O(shè)施主要包括：a. 碼頭岸線，這是主要供來港裝卸的集裝箱船舶?？渴褂玫模溟L(zhǎng)度一般根據(jù)所?？考b箱船的主要技術(shù)參數(shù)及有關(guān)安全規(guī)定而定。b. 碼頭岸壁，主要指集裝箱船停靠時(shí)所需的系船設(shè)施。岸壁上一般有系纜樁。而船舶信息管理、船舶到離時(shí)間管理中的信息流以及相關(guān)文件，往往由港口相關(guān)信息系統(tǒng)和各地船代來交接和實(shí)現(xiàn)。集裝箱泊位系統(tǒng)運(yùn)作的關(guān)鍵在于集裝箱泊位的配置，在集裝箱泊位數(shù)一定的前提下，如何減少船舶的等待時(shí)間，同時(shí)又能提高集裝箱泊位的利用率，一直是困擾國(guó)內(nèi)外學(xué)者的一個(gè)課題。而且，碼頭集裝箱泊位數(shù)的多少是衡量一個(gè)集裝箱港口規(guī)模，決定港口集裝箱吞吐量的一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)于一個(gè)集裝箱港口(碼頭)來說，什么樣的集裝箱泊位數(shù)量才是最合理的呢？一般來說，最理想的情況是港口的全部集裝箱泊位始終被使用，而所有的到港船舶不需要等待靠泊就可以直接進(jìn)港裝卸貨物，此時(shí)集裝箱泊位的利用率達(dá)到最高。但在實(shí)際中，由于船舶到港的隨機(jī)性以及船型大小(噸位)、再加港口堆存能力、疏運(yùn)能力以及一些不可預(yù)測(cè)因素的影響，理想狀態(tài)是永遠(yuǎn)達(dá)不到的，顯然，港口集裝箱泊位數(shù)越多，則到港集裝箱船舶排隊(duì)等候靠泊的機(jī)會(huì)就越少。反之，港口集裝箱泊位越少，則到港集裝箱船舶排隊(duì)等待靠泊的機(jī)會(huì)就越多。從經(jīng)濟(jì)效益角度來看，一方面，港口集裝箱泊位數(shù)越多，則港口建設(shè)費(fèi)用和港口運(yùn)作管理成本就越大，并且盲目地建設(shè)過多的集裝箱泊位甚至?xí)斐蓢?guó)家岸線資源和經(jīng)濟(jì)上的巨大浪費(fèi)。另一方面，如果集裝箱泊位數(shù)太少，將導(dǎo)致到港船舶等待靠泊時(shí)排隊(duì)過長(zhǎng)，造成船舶和貨物的大量積壓，這同樣會(huì)給各方帶來經(jīng)濟(jì)損失。所以，合理安排集裝箱泊位數(shù)顯得非常重要。另外，集裝箱泊位系統(tǒng)的分布，一般集裝箱泊位長(zhǎng)度，寬度和前沿水深見下表，根據(jù)港口的具體情況和績(jī)效指標(biāo)等，將具體決定各港口的集裝箱泊位分布情況。表21集裝箱泊位長(zhǎng)度，寬度和前沿水深情況集裝箱船船型參數(shù)碼頭參數(shù)船長(zhǎng)船寬吃水泊位長(zhǎng)度泊位寬度泊位水深mmmmmm第一代集裝箱船1702582065010第二代集裝箱船2252910112706013第三代集裝箱船275323356514第四代集裝箱船2943556515第五代集裝箱船2854034580158500TEU集裝箱船3341339585159500TEU集裝箱船350410851710000TEU集裝箱船348410901713000TEU集裝箱船38253010017而分布的方式主要有順岸式分布，突堤式分布，墩式分布，島式分布和系船浮筒式。2）船舶裝卸系統(tǒng)的運(yùn)作流程和分布船舶靠泊后，就將進(jìn)行裝卸作業(yè)。集裝箱港口裝卸工藝系統(tǒng)是典型的離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，船舶、提箱卡車、送箱卡車到達(dá)及機(jī)械設(shè)備服務(wù)時(shí)間等參數(shù)都是隨機(jī)的、動(dòng)態(tài)變化。傳統(tǒng)的，根據(jù)不同集裝箱船型采用不同的裝卸船作業(yè)，主要有吊上吊下式、滾上滾下式、浮上浮下式。a. 吊上吊下式，這是集裝箱碼頭裝卸工藝中的主要方式，可分為底盤車系統(tǒng)（海陸方式），跨運(yùn)車系統(tǒng)（麥克遜方式），輪胎式龍門起重機(jī)系統(tǒng)，軌道式龍門起重機(jī)系統(tǒng)和叉車系統(tǒng)。具體分析如下：表22吊上吊下式裝卸系統(tǒng)運(yùn)作流程表裝卸工藝系統(tǒng)運(yùn)作流程底盤車系統(tǒng)岸壁集裝箱起重機(jī)←→底盤車和牽引車跨運(yùn)車系統(tǒng)岸壁集裝箱起重機(jī)←→跨運(yùn)車輪胎式龍門起重機(jī)系統(tǒng)岸壁集裝箱起重機(jī)←→集裝箱半掛列車(到堆場(chǎng)后，采用輪胎式龍門起重機(jī))軌道式龍門起重機(jī)系統(tǒng)岸壁集裝箱起重機(jī)←→集裝箱半掛列車(到堆場(chǎng)后，采用軌道式龍門起重機(jī))叉車系統(tǒng)岸壁集裝箱起重機(jī)←→叉車b. 滾上滾下式，這種方式通過從集裝箱船的船首、船尾或船舷的傾斜跳板，用牽引車等裝卸機(jī)械進(jìn)行水平裝卸，將集裝箱連車帶箱拖上碼頭或拖進(jìn)滾裝船。c. 浮上浮下式，這種方式是通過浮式橋式集裝箱起重機(jī)與岸上水平裝卸機(jī)械配合的系統(tǒng)。另外，國(guó)內(nèi)最新的集裝箱船舶裝卸模式研究還包括：C甲板（在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的多輪盤支撐的擱架底盤）集裝箱集合裝卸模式；雙小車方式；設(shè)有可移動(dòng)式過渡吊籃的雙起升式集裝箱裝卸橋；基礎(chǔ)高架的多臺(tái)集裝箱裝卸橋系統(tǒng)方案；橋架可升降式集裝箱裝卸橋；增設(shè)提升機(jī)式集裝箱裝卸橋等模式。這些設(shè)施在一定程度上都能提高船舶裝卸效率，但是，同時(shí)也都存在著成本高，自重大等效益問題，有待進(jìn)一步探討。船舶裝卸系統(tǒng)主要分布在碼頭前沿，而水平搬運(yùn)機(jī)械在碼頭前沿和堆場(chǎng)之間運(yùn)作。 集疏運(yùn)系統(tǒng)分析 集疏運(yùn)系統(tǒng)主要包括集疏設(shè)施、集疏運(yùn)方式及集疏運(yùn)管理等。而集裝箱集疏設(shè)施通常指公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)，港口，貨運(yùn)站等。集疏運(yùn)方式主要有水路運(yùn)輸（包括過駁運(yùn)輸）、鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和航空運(yùn)輸；集疏運(yùn)管理指對(duì)運(yùn)輸計(jì)劃的制定、組織、協(xié)調(diào)等。綜合國(guó)外主要集裝箱港口的集疏運(yùn)系統(tǒng)特征，有以下幾個(gè)共性：1）各個(gè)港口所在地理位置不同，集疏運(yùn)系統(tǒng)往往有所不同，如新加坡港75%以上的貨源來自國(guó)際海運(yùn)中轉(zhuǎn)，所以它的集疏運(yùn)系統(tǒng)的主體為海運(yùn)；%，%，%，%，%。而上海港，公路占了大約80%以上，水路15%，鐵路和其他，大約為3%5%。2）各個(gè)港口集疏運(yùn)系統(tǒng)均是多種運(yùn)輸方式組合，且有一個(gè)較為合理的比例。3）各個(gè)港口集疏運(yùn)系統(tǒng)遵循高效，低成本，環(huán)境保護(hù)的發(fā)展宗旨，水路轉(zhuǎn)駁比例較高，鐵路，公路發(fā)揮重要作用。同時(shí)，集裝箱集疏運(yùn)系統(tǒng)具有隨機(jī)性強(qiáng)（自然條件與客戶需求多變）、柔性差（設(shè)備作業(yè)空間受限制）、設(shè)備作業(yè)時(shí)間不確定、搬運(yùn)設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性要求高等特點(diǎn)。但是，現(xiàn)今多數(shù)港口依然采用簡(jiǎn)單，可靠的面向作業(yè)線的靜態(tài)調(diào)度的模式，致使集裝箱集疏運(yùn)系統(tǒng)的效率達(dá)不到額定效率，按照關(guān)鍵設(shè)備的額定效率為5060TEU/H，實(shí)際作業(yè)中只能達(dá)到2230TEU/H。所以，集裝箱集疏運(yùn)系統(tǒng)還非常有待發(fā)展和完善。集裝箱集疏運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)作流程如下圖。由圖中，我們不難發(fā)現(xiàn)集疏運(yùn)是保證港口通暢的基本條件，其網(wǎng)絡(luò)是以港口和貨運(yùn)中轉(zhuǎn)站（尤其是內(nèi)陸貨運(yùn)站）為節(jié)點(diǎn)，以連接港口和貨運(yùn)站的運(yùn)輸線路為弧所建立的網(wǎng)絡(luò)。碼頭貨運(yùn)站運(yùn)輸船舶集裝箱堆場(chǎng)貨運(yùn)站接運(yùn)碼頭卡車/火車/飛機(jī)火車/集裝箱卡車/飛機(jī)集裝箱卡車貨主、工廠、倉庫、內(nèi)地運(yùn)輸站 駁船 集疏運(yùn)系統(tǒng) 裝卸系統(tǒng) 運(yùn)輸系統(tǒng) 圖23集裝箱集疏運(yùn)的運(yùn)作流程分析國(guó)外先進(jìn)的集疏運(yùn)系統(tǒng)，我們不難發(fā)現(xiàn)，他們的港區(qū)內(nèi)，往往設(shè)有專用鐵路線，方便集裝箱的在鐵路和海運(yùn)之間的換裝，縮短運(yùn)輸時(shí)間，減少裝卸次數(shù)。同時(shí)，由于公路成本比較高，國(guó)外的集疏運(yùn)系統(tǒng)中往往不以公路為集疏運(yùn)系統(tǒng)的主體，但仍然加強(qiáng)公路與港區(qū)的銜接，畢竟公路始終是最靈活的集疏運(yùn)方式。另外，他們內(nèi)河航道治理比較得法，往往可通過內(nèi)河航道來進(jìn)行集疏運(yùn)。同時(shí)，硬件上，國(guó)外的貨運(yùn)站中應(yīng)用一些新型的裝卸工具，集裝箱裝載工具，以保證貨運(yùn)站中的高效，快速。并加強(qiáng)管理，使海關(guān)通關(guān)，檢疫檢驗(yàn)等項(xiàng)目，以及進(jìn)出港區(qū)等工作更流暢有效。而且，還不斷推行信息化管理，目的也是相同，讓整個(gè)集疏運(yùn)能夠更快捷有效地運(yùn)作，從而保證整個(gè)港區(qū)碼頭的運(yùn)作效率。 堆場(chǎng)系統(tǒng)分