【正文】 成 9 個(gè)集裝箱泊位，其中 10 萬噸級(jí)泊位 7 個(gè)，7 萬噸級(jí)泊位 2 個(gè)。2020 年大鏟灣港區(qū)將建成 11 個(gè)集裝箱泊位，其中 10 萬噸級(jí)泊位 9 個(gè)，7 萬噸級(jí)泊位 2 個(gè)。2030 年大鏟灣港區(qū)將建成 19 個(gè)集裝箱泊位，其中 10 萬噸級(jí)泊位 15 個(gè)，7 萬噸級(jí)泊位 4 個(gè)。2）深圳大鏟島 LNG 接收站（1）地理位置中石油擬在圳西部大鏟島建設(shè) LNG 接收點(diǎn)、碼頭及配套設(shè)施。擬建 LNG 接收站位于大鏟灣灣口附近，座落在大鏟島上，港址屬于大、小鏟島港區(qū)。擬建 LNG 接收站的位置(如圖 )。上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析20圖 深圳大鏟島 LNG 接收站示意圖（2）建設(shè)方案概要擬建 LNG 接收站的平面布置見圖 。建設(shè)規(guī)模：一期規(guī)模為 300 萬噸/年，二期規(guī)模達(dá) 600 萬噸/年。建設(shè)內(nèi)容：a、面積為 33 萬 m2 的接收站；b、可靠泊 8～17 萬 m 3LNG 船舶的專用碼頭 1 座；（設(shè)計(jì)船型為 萬 m3LNG 船，兼顧船型為 8～ 萬 m 3LNG 船） 。c、工作船碼頭（兼做建設(shè)期重件碼頭）1 座，設(shè)計(jì)船型為 1 千噸級(jí)雜貨船，以及相應(yīng)的助導(dǎo)航設(shè)施。d、管線及配套設(shè)施。接收站的管線與西氣東輸項(xiàng)目大鏟島分輸站的外輸陸地管線相接。西氣東輸?shù)暮５坠艿烙纱箸P島西北側(cè)入海后，經(jīng)約 20km 海底管道敷設(shè)至香港末站，路由穿越大鏟、銅鼓和龍鼓三處水道。大鏟灣港區(qū)大鏟島西部港區(qū)公共航道擬建 LNG 接收站碼頭上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析21圖 深圳大鏟島 LNG 接收站的平面布置示意圖3）LNG船舶對(duì)進(jìn)出港航道的要求根據(jù)交通部于 2022 年 3 月 1 日起實(shí)施的《液化天然氣碼頭設(shè)計(jì)規(guī)程（試行） 》 ，LNG 船舶對(duì)進(jìn)出港航道的要求如下：（1）LNG 船舶的進(jìn)出港航道，在有交通管制的條件下可與其他船舶共用；（2）LNG 船舶在進(jìn)出港航道航行時(shí)，其前方應(yīng)有海事巡邏艇清道護(hù)航，后方應(yīng)有消拖兩用船護(hù)航；（3）當(dāng) LNG 船舶在進(jìn)出港航道航行時(shí)，除護(hù)航船舶外，其前后 倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的范圍內(nèi)不得有其他船舶航行，左右各 500700 米設(shè)立安全警戒區(qū)其他船舶須避讓或禁航；（4）LNG 碼頭人工進(jìn)出港航道可按單向航道設(shè)計(jì)，航道有效寬度可取 倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)；（5）LNG 船舶不宜與其他船舶在進(jìn)出港航道交會(huì)，當(dāng)不能避免時(shí)，兩船的中軸線間距不應(yīng)小于 倍最大設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。 （6） 進(jìn)出港航速受到限制。依照國際上普遍的操作模式，需以較低的船速約45 節(jié)，全程在拖船的協(xié)助下進(jìn)出港。上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析224）深圳大鏟灣港區(qū)集裝箱碼頭與大鏟島LNG接收站進(jìn)出港航道概況本節(jié)研究的進(jìn)出港航道指深圳西部公共航道與北航道，該航道主要參數(shù)為（如圖 ）： 深圳西部公共航道和北航道示意圖（1） 深圳西部公共航道深圳西部公共航道從西部警戒區(qū)開始經(jīng)赤灣、媽灣至本港區(qū)，總長(zhǎng)約 。，有效寬度為 210m。（2）北航道北航道南接西部警戒區(qū),北接大鏟水道南端。航道以 H1：22176。27.000N, 113176。警戒區(qū)連接銅鼓水道北航道西部公共航道西部公共航道大鏟水道本項(xiàng)目位置上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析2352.733E 和 H2：22176。29.367N, 113176。51.550E 連線為中心線，航向?yàn)?155176。/335176。，左右各寬 175m，水深 11～13m，長(zhǎng)約 海里。根據(jù) LNG 船舶對(duì)進(jìn)出港航道的要求實(shí)行航行管制措施，那么，結(jié)合深圳大鏟灣港區(qū)航道寬度有限這個(gè)實(shí)際情況，其進(jìn)出港航道為有條件雙向通航航道，正常情況下為雙向通航，在航道內(nèi)有 LNG 船航行時(shí)須進(jìn)行單向通航，以保證 LNG 船的安全航行。 深圳大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)模型計(jì)算與對(duì)比分析 航道泊位系統(tǒng)的到達(dá)率分布通過對(duì)大鏟灣港區(qū)進(jìn)出港航道的統(tǒng)計(jì)與觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)船舶達(dá)到航道端部符合以下條件：（1）船舶到達(dá)是隨機(jī)的；（2）在任意小的時(shí)間段內(nèi)船舶到達(dá)率與時(shí)間的長(zhǎng)度成正比；（3）任意小的時(shí)間段中船舶達(dá)到的概率不受以前到達(dá)的影響。由于符合以上三個(gè)條件，我們可以假設(shè)大鏟灣港區(qū)進(jìn)出港航道的船舶到達(dá)率服從POSSION分布。根據(jù)《深圳大鏟島LNG接收站項(xiàng)目對(duì)大鏟灣港區(qū)通航環(huán)境影響研究》報(bào)告中對(duì)大鏟灣港區(qū)2022；在LNG接受站建成年接卸300萬噸LNG的規(guī)模后大鏟灣港區(qū)2022020和2030年的船舶達(dá)；在LNG接受站建成年接卸600萬噸LNG的規(guī)模后大鏟灣港區(qū)202。 航道泊位系統(tǒng)平均服務(wù)時(shí)間（1）LNG 接收站建成前大鏟灣港區(qū)航道泊位子系統(tǒng)平均服務(wù)時(shí)間為船舶進(jìn)入航道到離開泊位離開港區(qū)所需時(shí)間，即船舶在進(jìn)港航道的航行時(shí)間+船舶裝卸時(shí)間+船舶離泊時(shí)間和離港時(shí)間（包括裝卸完成后但由于其他原因無法馬上離泊的時(shí)間） 。根據(jù)對(duì) 20221001 至 20221228 大鏟灣一期碼頭 DCB 班輪靠泊情況表的統(tǒng)計(jì)，得出船舶從實(shí)際抵港到靠上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析24泊作業(yè)完成平均需要 小時(shí)，那么船舶離泊作業(yè)完成到實(shí)際離港所需時(shí)間也大體相當(dāng)。標(biāo)準(zhǔn)船型 50000 噸級(jí)集裝箱船的單船平均裝卸量為 750TEU，根據(jù)集裝箱船實(shí)際作業(yè)情況，50000 噸級(jí)集裝箱船平均裝卸效率為 120 箱/小時(shí)（利用兩座 60 箱/小時(shí)的集裝箱裝卸橋） ，那么裝卸所需時(shí)間為 小時(shí)。由此估算未建 LNG 接受站前航道泊位系統(tǒng)平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） 。（2）LNG 接受站建成年接卸 600 萬噸 LNG 的規(guī)模后大鏟灣港區(qū)航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間會(huì)受到 LNG 船舶的航行、靠離泊作業(yè)的影響。當(dāng) LNG 船進(jìn)港時(shí)，在航道上船速約 45 節(jié)，那么船舶從實(shí)際抵港到靠泊作業(yè)完成平均需要 5 小時(shí)。在這 5 小時(shí)內(nèi)，進(jìn)港的集裝箱船的航速受其影響達(dá)不到原來航速，造成時(shí)間損失；離港的船舶需在泊位上等待 LNG 船完成靠泊作業(yè)才能離港，這會(huì)造成更大的時(shí)間損失。LNG 船必須在白天進(jìn)港，我們根據(jù) 2022 年112 月 DCB 班輪靠泊情況，統(tǒng)計(jì)出白天可能延誤的班次的比例達(dá)到 53%。我們估計(jì)出平均延誤時(shí)間為 4 小時(shí)/艘。因此，對(duì)集裝箱一期碼頭航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間的估算調(diào)整為 小時(shí)/艘。LNG 接受站航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間為船舶進(jìn)入航道到裝卸完成后離開航道的時(shí)間。LNG 接受站設(shè)計(jì)船型為147,000m3 在接受站進(jìn)行全裝全卸作業(yè)，根據(jù)《液化天然氣碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》,液化天然氣船凈卸船時(shí)間參考取值范圍 14～24 小時(shí)，我們?nèi)∑溲b卸時(shí)間為 19 小時(shí)，且船舶從實(shí)際抵港到靠泊作業(yè)完成平均需要 5 小時(shí)，從完成離泊作業(yè)到實(shí)際離港的時(shí)間也大致相當(dāng)。并考慮各單項(xiàng)作業(yè)時(shí)間：聯(lián)檢 小時(shí)、接駁卸料臂 小時(shí)、應(yīng)急系統(tǒng)測(cè)試 小時(shí)、冷卻 小時(shí)、應(yīng)急系統(tǒng)測(cè)試 小時(shí)、吹掃和脫開卸料臂 小時(shí)、離開的時(shí)的聯(lián)檢和辦理手續(xù) 小時(shí)，共 小時(shí)。對(duì) LNG 接收站航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間估算為約 小時(shí)/艘。我們以集裝箱泊位數(shù)量和 LNG接受站數(shù)量占大鏟灣港區(qū)泊位總數(shù)的比例為權(quán)重來計(jì)算大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間： （1） 2022 年大鏟灣港區(qū)將建成 9 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） ；(2) 2020 年大鏟灣港區(qū)將建成 11 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） ；(3) 2030 年大鏟灣港區(qū)將建成 19 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） 。上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析25（標(biāo)準(zhǔn)船型 50000 噸級(jí)集裝箱船）（3）LNG 接受站建成年接卸 300 萬噸 LNG 的規(guī)模后對(duì)大鏟灣港區(qū)航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間的影響為建成年接卸 600 萬噸LNG 的規(guī)模后的一半，因此，對(duì)航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間的估算調(diào)整為 小時(shí)/艘。雖然年接卸 300 萬噸 LNG 的規(guī)模到港裝卸的船舶中大船數(shù)量相對(duì) 600 萬噸規(guī)模少，但 LNG 接受站的裝卸效率并不隨吞吐量的變化而變化，那么對(duì) LNG 接受站航道泊位子系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間估算仍為 小時(shí)/艘。我們以集裝箱泊位數(shù)量和LNG 接受站數(shù)量占大鏟灣港區(qū)泊位總數(shù)的比例為權(quán)重來計(jì)算大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間：（1）2022 年大鏟灣港區(qū)將建成 9 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 時(shí)/艘（ 艘/天） ；(2) 2020 年大鏟灣港區(qū)將建成 11 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） ；(3) 2030 年大鏟灣港區(qū)將建成 19 個(gè)集裝箱泊位，那么大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的平均服務(wù)時(shí)間約為 小時(shí)/艘（ 艘/天） 。（標(biāo)準(zhǔn)船型 50000 噸級(jí)集裝箱船） 大鏟灣港區(qū)航道泊位排隊(duì)系統(tǒng)通過能力與經(jīng)濟(jì)損失的計(jì)算在建立航道受限的航道泊位排隊(duì)系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同的輸入?yún)?shù),可以求得在不同情況下的排隊(duì)參數(shù)。若輸入?yún)?shù)后系統(tǒng)無輸出，則認(rèn)為航道泊位系統(tǒng)處于非平穩(wěn)態(tài)，航道與泊位通過能力不能滿足船舶進(jìn)出港及裝卸需要。 2022 年進(jìn)出港航道通過能力計(jì)算1）若 LNG 接受站按照每年接卸 300 萬噸 LNG 的規(guī)?？紤]，2022 年進(jìn)出港航道通過能力計(jì)算結(jié)果如下（見表 ）：（1）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，在 LNG 接受站建成前船舶排隊(duì)數(shù)極少為 艘，平均等待時(shí)間為 分鐘, 平均等待時(shí)間只有 分鐘表明集裝箱船不需要排隊(duì)就可進(jìn)入港區(qū)，并進(jìn)一步說明大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)壓港現(xiàn)象不明顯,航道中船舶流量未達(dá)到航道通過能力的飽和值。但在 LNG 接受站建成年接卸 300 萬噸 LNG 的規(guī)模后，大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的服務(wù)強(qiáng)度上升到 ，在 LNG 接受站建成后船舶排隊(duì)數(shù)為 艘，平均等待時(shí)間為 分鐘（說明船舶在進(jìn)港前需要近 1 小時(shí)的等候）,上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析26這表明整個(gè)港區(qū)的通過能力雖處于平穩(wěn)狀態(tài)，但其通過效率比 LNG 接受站建成前有較大下降，其主要表現(xiàn)在排隊(duì)船舶數(shù)量和平均等待時(shí)間有較大上升，且大鏟灣港區(qū)也將存在壓港風(fēng)險(xiǎn)。（2）在 LNG 碼頭建成后接卸 300 萬噸 LNG 的規(guī)模后，大鏟灣港區(qū)的進(jìn)出港船舶流量為 7 艘/天時(shí)整個(gè)航道泊位系統(tǒng)的通過能力才與未建 LNG 接受站時(shí)的相當(dāng)?？梢钥闯?，要保持集裝箱碼頭的通過效率，進(jìn)入大鏟灣港區(qū)的船舶每天應(yīng)比 LNG 接受站建成前減少 艘/天。 LNG接受站年接卸300萬噸LNG的規(guī)?？紤]2022年進(jìn)出港航道通過能力計(jì)算LNG 接收站年接卸 300萬噸 LNG 的規(guī)模前LNG 接收站年接卸 300 萬噸LNG 的規(guī)模后LNG 接收站建成后與建成前通過能力相當(dāng)?shù)拇暗竭_(dá)率計(jì)算到達(dá)率（艘/天） 7平均服務(wù)時(shí)間（天/艘） 輸入?yún)?shù)服務(wù)臺(tái)數(shù)量（個(gè)） 9 10 10服務(wù)強(qiáng)度 排隊(duì)船舶數(shù)（艘） 輸出參數(shù)隊(duì)列中平均等待時(shí)間(分) 2）若 LNG 接受站按照每年接卸 600 萬噸 LNG 的規(guī)模考慮，2022 年進(jìn)出港航道通過能力計(jì)算結(jié)果如下（見表 ）：表 LNG 接受站年接卸 600 萬噸 LNG 的規(guī)?？紤] 2022 年進(jìn)出港航道通過能力計(jì)算LNG 接收站年接卸 600萬噸 LNG 的規(guī)模前LNG 接收站年接卸 600 萬噸LNG 的規(guī)模后LNG 接收站建成后與建成前通過能力相當(dāng)?shù)拇暗竭_(dá)率計(jì)算到達(dá)率（艘/天） 6平均服務(wù)時(shí)間（天/艘） 輸入?yún)?shù)服務(wù)臺(tái)數(shù)量（個(gè)） 9 10 10服務(wù)強(qiáng)度 排隊(duì)船舶數(shù)（艘） 輸出參數(shù)隊(duì)列中平均等待時(shí)間(分) （1）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，在 LNG 接受站建成前船舶排隊(duì)數(shù)為 艘，平均等待時(shí)間為 分鐘,平均等待時(shí)間只有 分鐘表明集裝箱船不需要排隊(duì)就可進(jìn)入港區(qū)，并進(jìn)一步說明大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)不存在壓港現(xiàn)象,航道中船舶流量未達(dá)到上海海事大學(xué)碩士學(xué)位論文 船舶通航效率問題建模與分析27航道通過能力的飽和值。但在 LNG 接受站建成年接卸 600 萬噸 LNG 的規(guī)模后，大鏟灣港區(qū)航道泊位系統(tǒng)的服務(wù)強(qiáng)度上升到 ，在 LNG 接受站建成后船舶排隊(duì)數(shù)為 艘，平均等待時(shí)間為 分鐘（說明船舶在進(jìn)港前需要近 2 小時(shí)的等候）,這表明整個(gè)港區(qū)的通過能力雖處于平穩(wěn)狀態(tài)，但其通過效率比 LNG 接受站建成前有大幅下降，其主要表現(xiàn)在排隊(duì)船舶數(shù)量和平均等