港口物流系统.docx
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港口物流系统
湖南商学院北津学院
《物流系统规划与设计》
课程设计
题目
港口物流系统
系部
工商管理学院
专业
物流管理
班级
1121
学号
110252016
学生姓名
吴佳
指导教师
赵中平
2014年6月22日
港口物流系统
[内容摘要]随着经济的发展，产品之间的差异越来越小，随之而来的就是产品之间的价格竞争，趋势愈演愈烈；这时候，成本降低将成为趋势，较之陆路运输、铁路运输和航空运输，水路运输是最便宜，运载量是最大的，这也将成为厂商价格竞争必然的选择。
本文将从信息管理的角度对内河港口物流进行规划与设计，从而提高其运营效率，能更快处理客户的订单，满足客户的要求。
经济的迅速发展的同时，计算机技术也在快速发展，这就给港口的发展带来了机遇，港口能够通过信息化的技术提高其运营效率，能快速处理客户的订单，从而使货物能快速到达目的地，满足客户的需求，得到客户的信任，港口的发展就有了保障；从更广的角度看，还将有利于国民经济发展，更便利国民生活。
[关键词]规划；设计；港口物流；
一、集装箱码头的基本组成
集装箱码头的基本组成主要分为硬件设施和装卸搬运设备。
集装箱码头通常应具备的主要设施有：
泊位、码头前沿、集装箱堆场、货运站、控制室、检查口、维修车间等。
其装卸搬运设备主要有：
岸桥、场桥（场桥分为轮胎式龙门起重机和轨道式龙门起重机）、跨运车、叉车、正面吊、集装箱拖挂车等。
港口工作侧视图
集装箱码头结构示意图
二、堆场基本堆存原则：
（一）不同尺寸的集装箱、空箱与重箱分开堆放。
（二）进口箱与出口箱分开堆放。
（三）冷藏箱、危险品箱、特种重箱堆放在相应专用箱区。
模型中不考虑45的集装箱和开口箱、超高箱等特种箱的影响。
忽略堆场中的移箱、翻箱作业。
集装箱堆场构成图
（四）集装箱堆场的计算
集装箱堆场所需面积计算的关键在于合理确定集装箱的堆层数、场地面积利用率和平均堆存期等。
根据经验，20英尺的标准集装箱其总重量可达12吨每箱，平均堆存期在10天左右。
从安全和经济的角度考虑，港口地区重箱堆4层、空箱堆5层、冷藏箱堆4层是比较合理的。
一般而言，集装箱堆场的面积利用率最大可以到70%，库房的面积利用率最大在60%左右。
以年吞吐量为16万个TEU为例，设该码头堆场年装卸量为：
重箱110600TEU，空箱47400TEU，冷藏箱2000TEU。
可以计算出该码头年集装箱堆场容量和地面箱位数如下表所示：
已知一个标准集装箱的面积约为15（m2），则集装箱所需要的堆场面积可计算如下：
重箱堆场需求面积：
1027*15/0.7=22007（m2）
空箱堆场需求面积：
440*15/0.8=8250（m2）
冷藏箱堆场需求面积：
15*15/0.5=450（m2）
计算单位：
TEU（twenty-feetequivalentunits），又称20英尺换算单位，是计算集装箱箱数的换算单位。
目前集装箱长度一般有两种规格，即20英尺和40英尺，为便于计数的统一化，把20英尺集装箱作为一个计算单位，40英尺集装箱作为两个计算单位。
（五）码头主要作业流程
1船——堆场：
重箱（冷藏箱、特种箱）：
船←→集装箱岸边起重机←→集装箱牵引半挂车←→轮胎式集装箱龙门起重机←→堆场；
空箱：
船←→集装箱岸边起重机←→集装箱牵引半挂车←→空箱堆高机←→空箱堆场；
危险品箱：
船←→集装箱岸边起重机←→集装箱牵引半挂车←→集装箱叉车←→危险品箱堆场。
2 堆场——拆装箱库：
堆场←→轮胎式集装箱龙门起重机←→集装箱牵引半挂车←→集装箱箱内叉车←→拆装箱库。
3堆场——货主：
堆场←→轮胎式集装箱龙门起重机←→集装箱牵引半挂车←→货主。
4 拆装箱库——货主：
拆装箱库←→集装箱箱内叉车←→汽车←→货主。
集装箱码头物流系统方案设计
三、集装箱码头物流系统方案设计
（一）码头基本资料
码头基本资料包括码头的设计年吞吐量、码头占地面积、码头设备及数量等。
某集装箱码头基本资料
项目
单位
数据
设计年吞吐量
TEU
160000
码头前沿长度
m
660
堆场
总面积
M2
34000
重箱、
面积
M2
22007
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
TEU
28760
冷藏箱
面积
M2
450
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
TEU
1761
危险品箱
面积
M2
1500
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
440
空箱
面积
M2
8250
堆存原则
堆五过六
堆箱容量
TEU
1761
设备
岸桥
数量
台
8
装卸速度
箱/h
25
龙门吊
数量
台
5
装卸速度
箱/h
40
集卡
数量
辆
16
空箱堆高机
数量
辆
12
集装箱叉车
数量
辆
8
（二）船舶配载分布
以主干线为主，支线船较少。
干线船能满足欧洲线等的需要，如超巴拿马型船，6000~9000TEU。
支线船满足中转港的需要，如600~800TEU的船;
船舶进出港口原则:
先进先出;
码头前沿有效长度:
码头前沿有效长度不足7OOm，可最多同时停靠1艘长度为380m左右的大船和1艘180m左右的小船，船舶总长小于600m;或最多同时停靠3艘长度为180多m的小船，总长小于560m。
（三）集装箱码头物流系统设计基本要求
集装箱码头物流系统设计的仓库容量不低于1万TEU，且沿岸长度不超过7OOm，沿岸布置8台岸桥，可同时装卸1艘长度为380m左右的大船和1艘180m左右的小船或3艘180m左右的小船。
（四）集装箱码头物流系统设计方案
每个货格的长宽高为:
长:
A1=D=12.192（m）
宽:
A2=A+2*a+a2=2.8（m）
高:
A3=a1+d+e+B+f=3.8（m）
货格容量为2个标准集装箱。
l泊位尺度:
泊位总长度660m;泊位宽度90m;泊位水深17m;泊位前沿高程8m。
2码头前沿:
码头前沿布置一个10万吨级集装箱船泊位，一个2万吨级集装箱船泊位。
10万吨级泊位配备6台集装箱岸桥，2万吨级泊位配备2台集装箱岸桥。
岸桥前伸距、后伸距、轨距分别为63.5m、16.5m、30m。
泊位可同时停靠1艘长度为380多m的集装箱船和1艘长度为180多m的集装箱船，总船长不超过600m;也可以同时停靠3艘长度为180多m的集装箱船，总船长不超过560m。
3集装箱立体仓库:
立体仓库按照6层、4列、2通道的形式布置。
a.沿海岸线方向:
B列和C列每列每层布置276个货格;A列和D列每列每层布置264个货格，首尾各除去11格货格后，每隔22个货格布置一台升降机，合计每列12台升降机，升降机所占宽度为3m，设两头立柱宽度为0.26m，立库两边安全间隙为0.5m，则立库总长度S1为:
s1=2.8*264+3*l2+2*0.5+0.26=776.46（m）（4一l）
b.垂直于海岸线方向:
垂直于海岸线方向为4列、2通道，每列宽度为12.192m，通道宽13.4m，设中间两列间隙为0.26m，仓库两边安全间隙为0.2m，则立库总宽度U1为:
U1=12.192*4+13.4*2+2*0.2+0.26=76.228（m）（4一2）
c.立库高度:
立体仓库有6层，每层3.8m，底部高0.76m，顶部有0.5m安全间隙，设顶部横梁高度为0.26m，可以算出立库高度H1为:
H1=3.8*6+0.76+0.5+0.26=24.32（m）（4一3）
d.设备:
沿岸布置8台移动分配机和8台旋转分配机，即岸桥:
移动分配机:
旋转分配机=l:
1:
1;每个通道每层布置8台梭车，出库区16台梭车，一共2*6*8+16=112台梭车;升降机24台;行吊12台;
e.出入口:
立库入口布置在第3层的位置，集装箱岸桥后起重小车垂直行程为13.5m;立库出口布置在第2层，设载箱集卡车高度为3.5m，则行吊垂直行程为8.4-3.5=5.1m，出口下方宽度12m，可并排行车3辆;
f立库容量及占地面积:
立库容量为:
2*2*6*276+2*2*6*264=12960（TEU）
占地面积为:
776.46*76.228=59188（m2）
四、集装箱码头物流系统的性能评价指标
集装箱码头物流系统的性能是运用一整套统计指标，采用科学的统计调查、整理和分析方法、通过对生产经营活动各种数量关系的研究，揭示其发展规律。
统计工作对帮助码头管理者在认识、检查、监督、决策等方面具有十分重要的意义。
集装箱码头的主要统计指标有：
（一）集装箱吞吐量。
指经由水路运进、运出港区范围，并经装卸的箱量，它是反映港口船舶装卸任务量的指标。
计算单位为TEU。
不论是船到船直接转口，或是经过堆场后再装船转口，均分别按进口卸船和出口装船，各计一次吞吐量。
一般以年为一个统计期间。
国际标准集装箱的换算系数=集装箱自然长度英尺120英尺。
即一个20，箱为1TEU（标箱的简称），一个40，箱为2TEU。
（二）堆场容量。
指同一时间内最大安全堆存箱量。
计算单位为“TEU”。
（三）平面箱位。
指不考虑堆放层高的集装箱箱位个数。
计算单位为“TEU”。
（四）堆存箱数。
指统计期内进入堆场的集装箱量的总和。
它是反映堆存工作量的指标，但有一定的局限性。
计算单位为TEU。
（五）堆存箱天数。
指统计期堆场堆存箱量与其堆存天数乘积之和。
它是反映堆存工作量的综合指标，反映堆存的数量，而且反映堆存的时间。
计算单位为TEU天。
此方法有利于统计，而不利于堆场的分析和管理工作。
（六）平均堆存期。
指统计期每箱平均在堆场堆存的天数。
它是反映箱在堆场内的滞留时间，即:
堆存时间长短的平均指标。
计算单位为“天”。
平均堆存期（天）二堆存箱天数/堆存箱数。
在计算平均堆存期时，统计期的时期长度应适当扩大（至少为一个季度），否则当箱跨时期堆存时，计算的平均堆存期会比实际堆存时间要短。
平均堆存期短，说明箱的流转快，滞留时间短，避免港口堵塞，扩大码头吞吐能力。
（七）堆场利用率。
指统计期平均每天堆存箱数与堆场容量的比值。
它是反映堆场容量利用程度的指标。
计算单位为“%”。
堆场利用率（%）=（平均每天堆存箱数/堆场容量）X100%。
堆场利用率太高将会导致过高的翻箱率，并且当船舶集中到达时，还会造成堆场堵塞，使船舶在港作业时间延长，导致不良的关联后果。
因此码头企业应将堆场利用率控制在一定水平（通常认为60%较为合理）。
（八）机械利用率。
是指在装卸机械日历总时间中机械工作时间所占的比重，反映装卸机械的利用程度。
计算单位为（%）。
机械利用率（%）=（工作台时/日历台时）*100%。
五、规划方案对比、确定
（一）规划方案对比
参数
方案
暂存区平均占用率
集装箱的平均
延迟率B
检验台的平均
占用率
检验台的空闲率
初始方案
36.25%
42.44%
98.7%
1.3%
改进方案1
0.048%
1.94%
61.95%
38.1%
改进方案2
11.18%
56.96%
95.6%
4.4%
优缺点比较
优缺点
方案
优点
缺点
适用范围
初始方案
设备和工人的利用率高，能减少作业成本
暂存区的使用很频繁，而且集装箱在港外的等待时间过长
大型的集装箱码头
改进方案1
暂存区的使用很少，可以减少码头建设费用，同时集装箱在港外的等待时间也很短，大大提高了港口的周转率
设备和人工的使用效率稍低，设备闲置比较严重
中小型集装箱码头
改进方案2
暂存区的使用和设备、人工的使用效率是前两种方案的折中
集装箱在港外的等待时间过长
适用于一般的集装箱码头
由上述分析比较可得，改进方案1最优。
规划方案确定
方案布局见图一
尺寸参考方案一；
泊位年通过能力16万个TEU。
立库容量及库占地面积：
立库容量为:
2*2*6*276+2*2*6*264=12960（TEU）
占地面积为:
776.46*76.228=59188（m2）
设备配置：
从安全和经济的角度考虑，港口地区重箱堆4层、空箱堆5层、冷藏箱堆4层是比较合理的。
具体数据见下表
某集装箱码头物流系统确定方案参数表
项目
单位
数据
设计年吞吐量
TEU
160000
码头前沿长度
m
660
堆场
总面积
M2
34000
重箱、
面积
M2
22007
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
TEU
28760
冷藏箱
面积
M2
450
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
TEU
1761
危险品箱
面积
M2
1500
堆存原则
堆四过五
堆箱容量
440
空箱
面积
M2
8250
堆存原则
堆五过六
堆箱容量
TEU
1761
设备
岸桥
数量
台
8
装卸速度
箱/h
25
龙门吊
数量
台
5
装卸速度
箱/h
40
集卡
数量
辆
16
空箱堆高机
数量
辆
12
集装箱叉车
数量
辆
8
参考文献
[1]陈戌源，罗勋杰.集装箱码头业务管理[=M].大连:
大连海事大学出版社.2009.
[2]陈长庚.中国港口集装箱运输步入辉煌之路[J].集装箱化,2007,08:
6—9
[3]方康玲.过程控制系统[M].武汉:
武汉理工大学出版社,2007.
[4]郭一楠,常俊林,赵峻.过程控制系统[M].北京:
机械工业出版社,2009.
[5]柴天佑.生产制造全流程优化控制对控制与优化理论方法的挑战[C].全国铸造学会奥氏体—贝氏体球铁专业学术会议,武汉,2009.
课程设计评分表
评分内容
比例
滿分标准
得分
1、课程设计态度
10%
（1）整个设计过程态度端正
（2）积极思考，提出建设性问题
（3）按要求独立完成全部工作
2、模型计算
20%
（1）独立完成相关内容的模型与计算；
（2）结构清晰；
（3）结果正确
2、论文质量
70%
（1）撰写过程态度认真
（2）内容准确，无重大错误
（3）论文逻辑严密，层次清楚，结构严谨
（4）图表规范、完整
（5）论文字数达到要求
（6）附注参考文献引用等均符合规定要求
总得分
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