谈超凤  于敏

经过近30多年的发展，我国集装箱运输事业已取得了辉煌的成绩。我国集装箱吞吐量迅速发展的同时，许多港口码头能力严重不足的矛盾十分突出。实际完成的吞吐量大于码头的通过能力，集装箱码头处于超负荷运行状态。摆在港口面前的重要问题是在现有的码头规模下，如何尽可能的提高码头作业效率，充分挖掘码头泊位通过能力的潜力，以满足集装箱吞吐量增长的需求。通过分析影响集装箱码头泊位通过能力的因素，运用敏感性分析等方法，分析各种指标参数对集装箱码头泊位通过能力的影响程度，找出影响集装箱码头泊位通过能力因素与指标之间的潜在关系，得出影响泊位通过能力的关键要素以指导泊位生产。

一、集装箱码头泊位通过能力影响因素

集装箱码头泊位通过能力是指装卸桥在某一时段内装卸集装箱的数量。

《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）中集装箱码头年泊位通过能力计算公式[1]：

式中指标参数：

——集装箱码头泊位年通过能力(TEU)，两个以上的集装箱泊位连续布置，且装卸桥同轨时，可适当加大；

——泊位年营运天数；

——泊位有效利用率（%），取50%~70%，泊位数少宜取低值，泊位数多宜取高值；

——设计船时效率（TEU/h）；

——集装箱单船装卸箱量（TEU）；

——昼夜装卸作业时间（h），取22~24h，泊位小，航线少时，可适当减少，但不应小于22h；

——船舶的装卸辅助作业及船舶离靠泊时间之和（h），各港各船相差不大，规范建议值3~5小时；

——昼夜小时数，24小时；

——岸边集装箱装卸桥配备台数；

——岸边集装箱装卸台时效率（自然箱/h）；

——岸边集装箱标准箱折算系数，取1.2~1.6；

——岸边集装箱装卸桥同时作业率（%）；

——装卸船作业倒箱率（%）；

在港口系统中，港口本身的条件是影响泊位通过能力的重要因素。装卸是泊位系统的关键环节，装卸桥的装卸能力是影响泊位通过能力的基础关键因素。装卸桥的台时效率影响到船时效率，影响到码头对船舶服务时间的长短。而船舶、货物作为货物运输的载体和主体，是整个集装箱运输系统的支柱，到港集装箱、集装箱船是集装箱码头泊位通过能力的主要影响因素，影响泊位通过能力的单船装卸箱量指标直接受到港集装箱及船舶的影响。从整个集装箱运输系统出发，泊位通过能力不可避免地受到到港集装箱船、到港集装箱、港口、管理等影响。

1．到港集装箱船舶

(1) 到港的集装箱船型尺度的不均衡性

集装箱船舶的尺度主要是集装箱船舶的全长、型宽、载重吨位、载箱量等尺度，这些尺度参数表现出来的统计规律基本一致。所以本文讲到的尺度就以长度和载箱量来代表。

尽管船舶大型化趋势明显，但是由于经济性等原因，世界集装箱船队的大、中、小型船相匹配的基本格局不会变，即远洋干线运输以大型船为主，支线运输以小型船为主，而中型船在中程航线和近洋骨干航线中占有主要份额，超巴拿马型船将逐渐成为远洋三大干线的主力船型。

我国海港集装箱港口由于区位差异，航线构成也有所侧重。环渤海地区港口地处渤海湾，紧邻日、韩及俄罗斯远东地区，以近洋航线为主，兼顾远洋航线。到港船型以中小集装箱船为主，单船装卸量较小，集装箱以20英尺标箱为主，港口泊位有效利用率低；华南沿海港口地处珠江三角洲、福建沿海，紧邻香港国际航运中心及我国台湾省，以欧、美等远洋航线为主。到港船舶以大型集装箱船舶居多，单船装卸量大，40英尺及45英尺集装箱所占比例较大，港口泊位有效利用率高；长江三角洲港口则处于两者之间。

由于各码头公司均开辟多条航线，而各船公司各航线相应的货运需求安排经济运输船型，船型尺度通常是不同的。即使是同一航线，由于有不同的船公司经营，船舶尺度差异也很大，如美国西部航线，最大和最小载箱量相差6倍。事实上，即使是同一船公司经营的同一航线，由于挂靠的不同，所用船型也会不同。

总之，由于航线不同、经营公司不同、挂靠港口不同，各港挂靠的集装箱船型尺度不均衡，船型尺度不均衡，单船装卸量也会不均衡。而各港出现频率较高的船型尺度可通过历年统计资料计算频率得到。一旦确定港址以后船舶吨级、长度的大小不再以人的意志为转移，它取决于贸易类型、航线，尤其是港口所处的行区以及通航的航道等级。

（2）到港集装箱船舶单船装卸箱量的不均衡性

集装箱船到港尺度的不均衡，各航线货运量需求的不均衡，造成了集装箱船在港装卸箱量组成的不均衡。虽然单船装卸量有很大的不确定性，但总体而言，船型大的，在港装卸箱量相应也大，这也是船舶大型化的必然要求。图1给出的船长与在港装卸箱量的对应关系便能说明这一点。

图1 船长与平均装卸箱量的对应关系

（3）集装箱船舶到港分布的特性

虽然集装箱船舶是班轮运输，船舶按固定的班期运行，但是由于气象、挂靠港的不可预见性的耽搁等原因的影响，集装箱船舶的到港时间一般也具有随机性。取某一个时间单位统计，则会出现到集装箱船舶到港的不均衡现象。大量统计资料表明，集装箱船舶到港模式服从泊松分布。泊位到港越规律，泊位利用率越高，泊位通过能力也会有所提高。

（4）到港集装箱船型对单机装卸效率、装卸桥配备台数的影响

各港在设计泊位时，每一泊位有一对应的标准船型，而由于到港船舶的随机性，即不平衡性，使得到港挂靠的船舶不尽是标准船型。非标准船型影响到泊位的利用程度，泊位的策划等，但更为主要的还是影响装卸桥效率和装卸桥配备台数。

船型尺度与和在港装卸箱量共同对单机效率产生影响。船型大，装卸箱量多，装卸桥在某一位置就可以连续装卸多个集装箱；船型小，装卸量少，装卸桥移动则会更为频繁。频繁的移动必然降低了装卸桥的装卸效率。    

装卸桥配备台数直接关系到开工作业线的条数及码头的装卸效率，配备台数的多少则主要取决于集装箱船舶的长度及配载。当前船舶配载大都通过计算机优化软件完成，基本能够保证载箱的均匀分布。在这种情况下，配备桥吊主要取决于到港船舶长度。不同的船舶尺度对装卸桥配备数量的影响是很明显的。如美洲、欧洲航线，以载箱量3000TEU以上，船长300m 以上的船舶为主，通常配备4-6台桥吊，最多可达到8台；亚洲及内贸、内支线，以载箱量不足2000TEU，船长不过200m的船舶为主，通常配备桥吊2~3台，有时只配1台桥吊进行装卸作业。

2．到港集装箱

（1）集装箱非标准箱比例的不均衡

集装箱非标准箱比例主要与港口码头公司的箱源构成、服务航线结构有密切关系。一般而言，内贸、近洋航线20ft箱比重较高，远洋航线40ft箱比重高一些。欧洲航线40ft箱所占比例较小，一般为总箱数的20%~40%；美洲航线40ft集装箱所占比例较大，一般为总箱数的40%-60%。因此，内外贸、各航线、进出口非标准集装箱比例表现出较强的不均衡性。内外贸、各航线、进出口非标准集装箱比例表现出较强的不均衡性。非标准箱的比例会影响到集装箱标准箱折算系数。

（2）集装箱空重箱的不均衡

由于管理、进出口货源不均衡、装箱货物的不同需求等原因，集装箱运输不可避免会出现空箱的调运。因此，在装卸过程中，也出现了空重箱比例之间的不均衡。

（3）集装箱流向特性的不均衡        

集装箱流向具有不均衡性。集装箱流是伴随着集装箱船舶流产生的，但其到港特性与集装箱船舶的到港特性并不一致。因为到港集装箱船可能是装箱，可能是卸船，也可能既装又卸，即集装箱的流向是不确定的。港口内外贸业务量、腹地经济构成及发展决定了集装箱流向。流向的不同决定了装卸桥的操作或装或卸或既装又卸。显然，既装又卸时，装卸桥的效率要高。

3．港口布局

根据《全国沿海港口布局》，我国已经形成干线港一支线港一喂给港分层次的港口布局。各个层次的港口因其地位、功能及所具备条件的不同，货源的组织、港口的运输网络、集疏运网络、航线的开辟及港口的竞争力而有所差别。干线港拥有充足的货源支持，航线以直达国际航线为主，航线网络发达，航班密集，到港船舶吨位大而多，船舶的单船装卸量大，设备利用率高。支线港主要为直接腹地的集装箱运输服务，在经营上可以根据地理位置上的特点及实际需要，向某些航线倾斜。航行构成、服务范围、服务对象决定了支线港的到港船型较小而少，泊位利用率相对较低。喂给港与支线港相比，层次更低，本身没有远洋航线、基本没有近洋航线，以喂给运输和内贸航线为主。喂给港航线较短，以小型船舶为主，设施规模不大，泊位利用率不高。

4．管理

建设国际集装箱EDI中心，进行各种运输单证的电子传输，极大地简化了港口企业的工作量，减少了航运企业到港的复杂程序，有力地促进了集装箱货物的运输和贸易的开展。极大地改善了集装箱运输系统的运输环境，为整个系统效率的提高起到了良好的推动作用。建设口岸“大通关”，所谓"大通关"，指的是口岸各部门、单位、企业等，采取有效的手段，使口岸物流、人流、资金流、信息流高效、顺畅地运转。它是个复杂、庞大的系统，是大流通的一个重要环节。其核心是:效率、竞争力、信息化。"大通关"口号最先由宁波港提出，并迅速在全国各口岸加紧实施。通过建立健全覆盖全国口岸的业务应用与信息网络，减少审批程序和办事环节，口岸各地方建立快捷有效的协调机制，实现(如网络、资源)共享，并且实施科学、高效的监管，使口岸通关效率得到大幅度提高，真正实现快进快出。

二、集装箱泊位系统相关指标

港口装卸工作指标是泊位系统最直接相关的指标，它是一组综合反映港口装卸生产、经营状态的信息，或者叫做港口装卸工作指标体系。它是由装卸工作量指标、装卸效率指标、车船作业停留时间指标等组成的。一个完善的指标体系对港口的生产起不断促进和提高的作用。装卸工作量指标中的主要指标有：集装箱吞吐量、单船装卸箱量；装卸效率指标有台时效率、船时效率、同时作业率、倒箱率；船舶停时指标有：船舶在港时间、船舶待泊时间、船舶在泊时间；泊位运用指标有：泊位利用率、泊位有效利用率。

1．相关指标之间的相互影响

（1）单船装卸箱量Q对台时效率P1、船时效率P、装卸桥同时作业台数的影响

装卸箱量多，装卸桥在某一位置就可以连续装卸多个集装箱，船舶的非生产性辅助作业时间相对变短，这些都直接提高了船舶装卸效率，提高了集装箱码头泊位通过能力；装卸量少，装卸桥移动则会更为频繁。频繁的移动必然降低了装卸桥的台时效率，降低船舶的船时效率。某港泊位生产实际资料如下图2。

图2平均船时效率与单船装卸箱量的关系

对于同一船型，装卸箱量低于1000箱时，船时效率较低，装卸箱量多于1000箱时，船时效率显著增大，直至受制于装卸桥布置台数。

对于同一装卸箱量而言，当装卸箱量小于200箱时，无论船型尺度有多大，通常只能布置一台装卸桥作业，当装卸箱量小于1000箱时，装卸桥的布置数量受装卸箱量影响较大。而装卸箱量大于1000箱时，船型增大对装卸桥布置数量的影响不显著。此时，可同时作业的装卸桥数量更多地受制于泊位装卸桥的配置数量。

综合以上分析可以得出以下几点结论：①装卸箱量对装卸桥的同时作业数量有影响②装卸箱量对装卸桥的影响不是绝对的③装卸箱量增多，船时效率会增大，但不同的阶段，增大的幅度不同。

（2）装卸桥配备台数n、台时效率P1、标准箱折算系数k1、同时作业率k2、倒箱率k3对船时效率P 的影响程度分析：

图3各相关指标对船时效率的敏感性分析

做敏感性分析的结果如图3所示：倒箱率对船时效率的影响程度最小，有数学原理知道装卸桥配备台数、台时效率、标准箱折算系数、同时作业率对船时效率的影响程度时等同的。标准箱折算系数与到港船舶的箱型相关，要提高折算系数，则提高大于标准箱箱型的数量。而由于当前船舶配载大都通过计算机优化软件完成，要提高同时作业率，降低到箱率要基本能够保证载箱的均匀分布及船舶装载计划的准确性和箱位配置的不断优化。

2．相关指标对泊位通过能力的影响——敏感性分析

为了说明各相关指标对集装箱码头泊位通过能力的影响，我们以某港的实际情况和规范公式为依据假定单船装卸箱量690TEU，Ty为355天，泊位利用率为50%，P为船时效率（TEU/h）P=nP1K1K2(1-K3)；n= 2.7台；P1为岸边集装箱台时效率取28自然相/h；K1=1.28；K2=80.10%； K3=3%.

表1 各指标敏感性分析

图4各指标对泊位通过能力的敏感性分析

可以看出泊位利用率，船时效率对集装箱泊位通过能力的影响最大，辅助作业及靠离泊时间之和tf对泊位通过能力的影响最小。单船装卸箱量在图表中的体现似乎对泊位通过能力影响不大，这是由于前文所分析的，它的影响是阶段性的。在不同阶段，影响程度不同。装卸箱量增多，装卸桥的台时效率相对会有所提高。装卸箱量对装卸桥的同时作业数量有影响，但影响不是绝对的。装卸箱量增多，船时效率会增大，但不同的阶段，增大的幅度不同。

在实践生产中，各个港口可根据实际情况，对提高自身港口泊位通过能力作出相应的对策例如可以提高船时效率，泊位利用率，为努力方向，泊位利用率和船时效率都关系到船舶的在港时间，并影响集装箱码头的服务水平。

（作者单位：广东海洋大学、重庆交通大学）

（转载自《中国港口》杂志2012年第3期）