陈钟运

泉州太平洋集装箱码头有限公司

摘要：为解决集装箱码头外集卡提、还箱的无计划性带来的码头堆场作业冲突问题，从探索集装箱码头外集卡提、还箱的调度规划入手，基于动态管理思想，提出了智能化调度模式，通过运用现代信息及网络通讯技术、结合分析集装箱码头的业务及操作流程特点、优化堆场算法，验证了该方法的可行性。

关键词：集装箱码头；外集卡；动态管理；堆场算法；智能化调度

1  引言

目前，国内对于集装箱码头集卡调度的研究，主要集中在港内集卡方面，针对的是船舶装卸作业和堆场移箱过程中集卡作业任务的分配和车辆的调度工作，而对于港外集卡进码头提、还箱作业调度的研究，还是很少有涉及的。一方面，有的码头主要依赖于港外场站的支持，采用“集港”和“提前预约”的作业模式来完成外集卡的提、还箱作业；另一方面，有的码头采用港内缓冲区的作业模式，来解决码头堆场的作业冲突问题。然而，就目前国内大多数码头而言，由于受港口条件的限制，港外没有场站的支持，港内没有多余的空间用来建设缓冲区，而且外集卡经营单位（以下简称：车队）也由于集卡司机、自身管理以及市场等原因而无法实现理想中的“提前申请或预约”，尤其在内贸集装箱码头方面，车队一般是根据收货人、发货人的要求及自身的实际情况随机安排车辆进港提箱或还箱，造成码头无法科学、合理制定堆场计划，无法有效控制堆场作业，直接导致整个码头堆场作业成本高、效率低。此外，由于车队无法准确获知码头详细的作业信息，无法主动避让作业冲突区域，造成码头堆场机械无法得到均衡利用，外集卡在码头堆场的空耗时间长，提、还箱效率低，而且堆场局部车辆拥堵严重，经常引发堆场交通事故，因此，本文针对这一问题，基于动态管理思想，提出了外集卡智能化调度模式，尝试通过运用现代信息及网络通讯技术，结合分析集装箱码头的业务及操作流程特点，进一步优化堆场算法，以实现外集卡提、还箱的最优调度。

2  传统作业模式

集装箱码头传统的外集卡提、还箱作业模式大致如下：

对于传统的作业模式来说，码头主要依据港内船舶的作业情况来制定堆场计划，一般先以保证船舶作业为主，再满足车队的提、还箱要求，而作为车队，在安排车辆进港提、还箱时主要考虑的是自身的实际情况，车队调度员操作较为单一，司机被动作业，往往是接到任务后就将车辆开至码头闸口进行排队等待，而且由于信息不对称，司机进入堆场后也经常需要再次等待，才能完成提、还箱作业，这种方式已难以适应现代物流的要求，而且会给车队带来更多的经营成本，无法为客户提供更为优质的服务，同时码头也需要投入更多的堆场机械才能满足作业的要求，因此，如何在传统模式的基础上重新优化外集卡的调度，即是本文研究的内容，研究的目标不仅是要实现外集卡进入码头堆场后能够安全、快速地完成作业，而且是要实现外集卡既能够还箱，又能够提箱，最大限度地避免出现车辆半程为空现象。

3  智能化调度模式

3.1  外集卡智能调度原理

外集卡智能化调度模式是打破传统的静态、单一的作业模式，通过计算码头的堆场计划及当前堆场的实际作业情况，同时判断车队预申请和等待作业的信息，来选择合理的作业对象，并结合使用现代信息技术和码头先进的操作管理系统，实时监控各个作业环节和更新相关的数据库，实现外集卡的最优调度。具体来说，一方面可以促使闸口选择合适的车辆放行进场，保证堆场机械可以“集中”作业，减少行走大车的频率，提高作业效率，降低作业成本；另一方面，可以保证外集卡在堆场内还箱后，能够在最短时间内提到需要的箱子，保证外集卡的“重进重出”。

3.2  闸口操作

3.2.1  闸口操作流程

外集卡进码头卸箱前，先在码头公司的业务网站上进行申报，车辆抵达闸口后，经闸口工作人员通过手持无线终端确认后，即可获取该进场箱的详细信息，由此结合码头堆场的堆存计划、装卸船情况、机械动态等因素判断是否允许进入堆场，这样一来，车辆一旦允许进入堆场后，基本上均能即刻完成卸箱，同时，对于载运同一种属性的箱子的车辆，由于堆场计划在同一个位置，箱子集中进场后将能降低堆场机械行走大车的频率，实现堆场作业的安全、高效。

3.2.2  闸口车辆调度

闸口工作人员通过手持无线终端对闸口排队车辆逐部进行确认，允许排在后面没有冲突的车辆优先进闸口，如下图所示：

为更好地实现车辆的合理调度，还应充分考虑并做好以下几点：

1)      车辆经确认后，司机即可凭手机短信上的“识别码”进闸口办理手续。

2)      数据库服务器在计算车辆是否可进场时，除判断“作业冲突情况”外，还应判断该车辆的费用结算情况、违章处罚情况等。

3)      对于载运同一种属性的箱子的车辆，应控制同一时间段内进闸口的数量，以避免堆场箱区内出现严重拥堵，影响作业。

4)      冲突解除后，司机能够自动获取到信息，允许直接进闸口办理手续。

5)      计算机系统提供查询功能供计划员实时查询闸口外等待车辆的详细信息，以便计划员能够及时调整计划，更好地保证闸口和堆场作业的安全、顺畅。

6)      对于个别存在作业冲突的车辆，由于特殊情况需要优先进场时，计划员可通过“手动”的方式放行。

3.3  外集卡堆场最佳提箱位置的选择

基于动态管理思想的外集卡堆场智能调度流程如下图所示：

外集卡堆场智能调度的最大特点是打破传统的指定箱号提箱（包括提重箱和提空箱）的作业模式，采用动态调配的方式，使一部外集卡可以同时对应多个待提箱，因此，外集卡在堆场卸箱后为空车时，必然涉及到最佳提箱位置的选择问题。

外集卡最佳提箱位置的选择是指在满足车队提箱要求的前提下，尽可能提高集卡的利用率，缩短集卡的空载行驶和等待时间，同时提高码头堆场设备的利用率和作业效率，因此，这就必须要考虑以下几方面的因素：

1)      待提箱区域是否存在其他作业冲突，如：装卸船作业、移箱作业、其他外集卡的提箱作业等，无冲突则优先分配；

2)      待提箱区域当前是否有机械、机械是否完好，完好则优先分配；

3)      待提箱区域是否最靠近当前集卡位置，最近的则优先分配；（就近原则）

4)      待提箱是否需要翻箱，翻箱量最少则优先分配；

5)      待提箱必须是在车队申请范围内，且优先等级为最高的箱子；

6)      待提箱的箱型必须与车架的尺寸相匹配；

7)      判断其他各种异常情况，包括：集卡故障、堆场道路维修、堆场事故等。

4  传统作业模式与智能调度模式的比较

通过以上比较和分析可以看出，基于动态管理思想的外集卡智能调度作业模式在很大程度上解决了码头堆场的作业冲突问题，在不增加码头堆场面积和设备、不影响车队提还箱的情况下，进一步提高了码头堆场的作业效率，降低了作业成本，缩短了外集卡的在港时间，因此，这种调度模式是合理的，值得推广使用。

5  总结

随着集装箱码头不断向大型化发展，国内许多码头的年吞吐量已经超过百万TEU，码头堆场的作业冲突问题也日益突出，而通过外集卡智能化调度模式的推广使用，不仅可以很好地解决这一问题，给码头企业自身带来更多的效益，而且也有助于更好地整合和规范车队管理，减少矛盾，提高货主的统筹意识，使之依据更为科学、合理的方式进行经营和管理，促进整个港口物流行业的良性发展，真正实现多方共赢的局面。