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1、创建国际一流的集装箱码头堆场的堆场管理策略研究青岛前湾集装箱码头有限责任公司 杨玫摘 要 ：青岛前湾集装箱码头有限责任公司（简称QQCT）, 位于胶州湾西海岸，青岛经济技术开发区内，是山东和中国西部地区最方便、最经济的港口。QQCT成立于2000年7月，由青岛港务局与英国铁行集团澳大利亚港口公司合资经营。2003年7月，中远、APM Terminals加盟合资，使QQCT成为世界最大的集装箱码头企业之一。QQCT为国际集装箱专用码头，可全天候停靠第五代第六代集装箱船舶，具有天然掩护和避风浪的优越条件，专营集装箱船舶装卸、堆存、中转、冷藏及拆装箱业务。 目前，QQCT码头海岸线3400米，10个
2、深水泊位，其前沿水深达-17.5米，集装箱超巴拿马装卸岸桥32部，场桥RTG 77部，叉车25部，运输机械ITV 78 部，码头当前堆场面积220万平方米，场地总堆存量达240648TEU， 2005年年终吞吐量为600万标箱。 QQCT已具备了国际一流的集装箱码头硬件设施，国际一流的码头集装箱堆存能力，这是创建国际一流集装箱码头堆场的前提条件，当然光具备这些硬件条件是远远不够的，设定正确的、完善的一套堆场管理策略，不仅可以提高码头生产效率，同时又能推动港口航运物流业发展。本文对QQCT集装箱堆场进行深入研究分析，制定合理的堆场管理策略，力争打造国际一流的集装箱码头堆场。关键词：硬件设施，堆存
3、能力，堆场管理策略，物流0 引言集装箱堆场是一个复杂的随机动态系统，提高其作业效率的根本途径是实现其作业的完全自动化。堆场集装箱位置分配优化问题和堆场机械作业序列的调度优化问题是堆场集装箱管理的一个重要组成部分，也是一个难点问题。而目前QQCT堆场需要在以下几个方面的问题进行深入研究，这也是目前各港口堆场管理中存在的也待研究的焦点问题。n 堆场集装箱的作业都是随机的、动态的，而目前以静态的方式考虑的居多。例如，集装箱在堆场的堆存优化问题，以及由此考虑如何在最小化翻箱作业量与最大化堆场利用率之间达成平衡等。n 对堆场内部的交通流情况和各种机械的调度情况需做进一步研究，可以找出堆场内部交通流的“瓶
4、颈”和合理的机械的调度方案。n 管理方法较落后。集装箱堆场的管理没有实现自动化。本文对QQCT集装箱堆场管理策略研究的方向及目标如下：(1) 堆场堆存优化，优化集装箱的隔离、优化集装箱的分布，优化空间利用，即在满足不同箱属性集装箱的有效隔离或者合理混放的原则下，满足箱堆存量最大；如何在堆场现有的空间条件下，达到进出场箱量最大；翻捣箱量最小。 (2) 堆场装卸机械的作业调度优化，达到机械利用最大化，即减少RTG频繁移动，避免卡车拥塞，并协调各机械运输能力，达到运输成本最低。(3) 堆场管理系统的优化，实现场地集装箱堆存的自动化，以及借助卫星定位系统GPS技术实现RTG自动操作和集装箱定位系统得以
5、实际应用，从而减少堆场计划输入量，达到操作管理及灵活性的最大化。1 QQCT码头堆场操作分析要创建国际一流的集装箱码头堆场的堆场策略研究必须从自身码头堆场出发，研究、分析、比较，查找不足及所存在的问题，利用现有资源或引进更先进的软硬件设备在正确的管理策略和操作流程下解决问题，完善堆场策略，达到现代化的堆场操作。实现创建国际一流的集装箱码头堆场的目标。QQCT码头堆场操作分析如下：1.1 堆场1.1.1 QQCT堆场计划视图1.1.2 QQCT堆场面积、箱位及堆存量QQCT堆场面积场区二期场区三期A场区三期B合计码头总面积345190 1023891 828380 2197461 堆场面积ABC
6、Y241881 EFGHJ847907 KLMN763880 1853668 泊位面积40466 100620 64500 205586 辅助面积办公、X区62843 D区75364 64400138207 已经硬化面积345190 802366 3248941147556 未硬化面积0 221525 4390861049905 现有SLOTS804619712938627758现有总堆存量(4H)25558646103758490168预计总SLOTS8046265522280057398预计总堆存量(4H)25558101090114000240648M2/SLOTS33.27 33.50
7、 33.50 33.43 备注二期现有和预计总SLOTS包含X场区，冷冻场区1248冷冻插头按相邻场区SLOT折算696SLOTS，三期现有和预计总SLOTS包含D场区，冷冻场区2778冷冻插头按相邻场区SLOT折算1389SLOTS，堆存量统计中，冷冻箱场区按MOVE计算。面积按平方米测算。1.1.3 QQCT堆场布局分析 场地布局如上图所示 ，各类场区箱位及堆存能力数据统计如下：区域进口重箱出口重箱进口冻箱出口冻箱空箱超限箱危险品其他预留对外租赁合计SLOTTEUSLOTTEUSLOTMOVESLOTMOVESLOTTEUSLOTTEUSLOTTEUSLOTTEUSLOTTEUSLOTTE
8、USLOTTEU二期1824801621228448602402521008696278420420411422836236219667864759029154三期A819032760570022800192768414165648641945622826864822592826070103596三期B12408160387615504963844801920217687042042043672146888278331122082282676合计120544893611688455762348139211464584773630944636636114228105164097882783311
9、219667864544822154261.1.4堆场利用率，按需求场地平均利用率（以2006年1月-6月数据分析）区域进口重箱出口重箱进口冻箱出口冻箱冷冻箱空箱超限箱二期50%25%75%70%70%50%40%三期A50%25%75%70%70%50%40%三期B50%25%75%70%70%50%40%按布局场地平均利用率（以2006年1月-6月数据分析）区域进口重箱出口重箱进口冻箱出口冻箱冷冻箱空箱超限箱二期35%21%136%36%86%52%12%三期A24%17%104%49%76%17%27%三期B74%17%161%28%95%29%22% 根据上图堆场面积、箱位、堆存量显示
10、，QQCT堆场集装箱堆存能力可以说是国际一流的；根据上面利用率数表显示进口重箱、出口重箱、空箱与需求的场地利用率相比，按布局的场地利用率偏低，说明目前QQCT实际堆场利用并不理想，可以说过度的空间利用，导致部分场地闲置，利用率偏低，而冷冻箱的利用率偏高， 这其中场地布局是否合理？是否应该作些调整，来进一步完善场地布局。1.2 机械机械设施配备如下： 超巴拿马型桥吊 34部 （包括两部双小车双40尺吊具的桥吊） 轮胎吊 77部 集装箱拖车 78部 重向叉车 14部 正面吊 1部 空向叉车 11部 小叉车 18部 QQCT码头的机械设施作业性能已达到国际一流水平，无论是桥吊、轮胎吊、叉车还是拖车都
11、是最先进的。如何利用这些一流的机械设备，作出一流的生产效率，这是我们一直潜心研究的焦点，也是我们集装箱码头发展的目标。1.3 海侧界面 1.3.1 船期窗口n 班期：周一8班，周二17班，周三13班，周四15班，周五16班，周六25班，周日17班，班期不固定8班，每周约119班。n 航线：美西线10条，美东线3条，欧洲线7条，黑海线1条，地中海线3条，西非线1条，中南美线2条，中东线4条，西亚线2条，波斯湾线1条，澳洲线3条，东南亚线9条，香港线1条，台湾线4条，韩国线12条，日本线28条，韩日线4条，内支线19条，共114条。n 船公司：马士基、地中海、达飞、美国总统等56家船公司在青岛港开
12、辟了航线。 1.3.2 装卸量 QQCT2006前半年装卸量统计如下： 1月2月3月4月5月6月上半年合计干线船M2530081922672907372740842787922785741567462T389013.3288829439580.25419799.35427911.05425296.42390429.3自然箱系数0.65 0.67 0.66 0.65 0.65 0.66 0.66 艘次5194175595625344943085重量37538922809569437701542087944244358413244623526074驳船M7641682289449250936276
13、1249631T13560.2512563.7516481.25174101694813731.590694.75自然箱系数0.56 0.54 0.54 0.53 0.55 0.55 0.55 艘次13612012113515197760重量1598111500901982782051032035061674241084212总计M2606491990892996812833342881542861861617093T402573.5301392.75456061.5437209.35444859.05439027.92481124.05自然箱系数0.65 0.66 0.66 0.65 0.6
14、5 0.65 0.65 艘次6555376806976855913845重量39137032959659457529344138974447864429987024610286翻捣TEU85693196.58443.574441029411698.549645.5含翻捣总计411142.5304589.25464505444653.35455153.05450726.42530769.55 1.3.3 操作模式分析n 泊位，QQCT码头海岸线3400M，总共有11个深水泊位，其中有7个泊位水深达-17.5M,是国际一流的天然良港，QQCT泊位窗口是由泊位计划员安排，根据船期、泊位利用率以及码头
15、二、三期堆场来制定合理的泊位计划.由于泊位计划的安排直接决定了堆场各航线的场地布局，如何能达到泊位与堆场之间的一个默惬的衔接是QQCT堆场操作研究的一个重要项目。n 船舶，QQCT码头船舶积载、船图确认是由船舶计划员制定，船舶计划员需把堆场上的集装箱配到船上，所以堆场的各航线集装箱的合理堆存直接决定了船舶计划的质量，堆场如何更好的考虑船舶各方面的因素，比如船舶作业路、船舶结构等制定合理布局，优化、完善集装箱堆存，这都是堆场必须研究考虑的方面。1.4 陆侧界面1.4.1 收发箱窗口，QQCT采用提前4天收箱模式，收箱是从早上08：00开始到晚上2200结束，而收箱高峰期一般集中在船到2天之前，主
16、要集中发生在前一天下午16：0022：00之间；发箱是一天24小时进行。1.4.2 收发箱作业，n 收箱，收箱计划时间由泊位计划员制定，堆场计划员再根据收箱时间安排出口收箱场地，这其中收箱时间安排是否合理？收箱场地布局、分布隔离是否到位？这些都决定了现场操作的便捷、紧凑、有序，以及机械的使用程度及运转效率。尤其是如何解决收箱高峰时期的交通拥塞、收箱延误的问题。因此，收箱时间段的安排和收箱场地的布局是堆场需要细致研究的方面。这也是前面所提到的堆场计划如何与泊位计划沟通、协调，根据实际场地情况、机械状况制定合理的收箱计划时间段并能严格控制执行；堆场计划如何通过根据收箱时间、机械运转情况、交通流、船
17、舶特点以及出口集装箱历史货流的分析等制定合理的出口收箱场地布局。n 发箱，空箱发箱一天24小时进行，重箱发箱截至晚上2200。在发箱的过程中，出现收发箱冲突，发箱与干船冲突，发箱捣箱严重等问题，对于这些问题，QQCT业务人员制定严格的提箱时间段，从空间上和时间上考虑并采取措施来避免。1.5 堆场管理操作流程堆场管理操作流程是否符合现有的码头堆场操作，执行的如何？有什么反馈？是否需要流程再造,流程优化是QQCT永远不断改进、不断革新的方面。1.6 码头操作系统 QQCT操作系统是由美国电脑系统商NAVIS公司开发的码头管理SPARCS系统与青岛港集团信息中心开发的TMS主数据库系统的完美组合。S
18、PARCS提供了最先进的船舶配载、场地计划、现场控制的功能；TMS接收、处理信息并通过接口传输到SPARCS进行码头作业操作控制。 目前SPARCS场地计划模块的应用状况如何？推动码头操作进程方面如何？现有的码头操作系统模块能否满足现有的码头操作需要？是否需要对系统提出更高要求实现码头操作管理自动化？这也是QQCT业务人员研究的重点方向。2 QQCT码头堆场管理策略 根据上述堆场管理策略研究的方向及目标，以及对堆场操作的分析和所存在的问题，下面就对以下内容确定堆场空间及操作，集装箱的隔离及分布要求，确定策略：2.1 进口，作场地进口卸船计划需要考虑的因素：n 货车，QQCT重箱平均堆存7天，空
19、箱平均堆存2天。重箱利用率75%-85%。提箱高峰1600-1900，22000800重箱不出场。所以应该利用此空档时间进行场地的整理，同贝的翻捣或跨箱区的翻捣（轮流整理）。n 空箱（按箱属公司、场站），堆存空箱时需按箱属公司或按场站堆码开，以便空箱输港。n 铁路 分航次，走直通、大列特殊场区特殊堆码。n 重箱按提单号，方便提箱。n 冷冻箱，要保证进口冻柜在场地上的插头方向一致（隔一个大贝、或隔奇数个大贝），以保证场地上拖车方向的一致。n 超限箱n 危险品n 分作业线，按船舶作业路安排卸船计划，提高卸船效率。n 泊位，对应就近场区分布，缩短作业时间。n 回驳，按提单号、进口航次分类n 中转 *
20、 固定二程船 * 待定二程船，按照卸货港 / 船公司分类 * 空箱中转，按船公司2.2 出口，目前QQCT根据提前四天的出口收箱模式采用按航线收箱策略。 2.2.1 出口收箱需考虑的因素如下：n 重量等级，优化集装箱堆存。n 特殊积载要求，根据不同积载要求单独堆码。n 泊位/时段，对应就近场区分布，缩短作业时间。n 桥吊数量，优化集装箱的分布。n 卸货港/港序，优化各港口的隔离。n 桥吊作业路，提高船舶作业效率。n 配载模式，提高船舶作业效率。n 船舶限制，提高船舶作业效率。n 每个港口的箱数量，n 加急箱，n 退关箱，n 航线，n 同一港口分空箱重箱分开堆码，2.3 中转，中转箱作业计划在专
21、门的中转场区。n 固定二程船，有收箱计划的直接安排在出口收箱场区，无收箱计划的分船名/港口安排在中转场区。n 待定二程船，按照卸货港 / 船公司分类安排在中转场区。n 空箱中转，按船公司堆码。 2.4 特殊箱n 冻柜，采用同贝同船，同批同港，冻柜箱量集中的船舶箱区要相对分散，分开作业路。进、出口冻柜计划安排要保证同一条船冻柜在场地上的插头方向一致（隔一个大贝、或隔奇数个大贝），以保证场地上拖车方向的一致。n 危险品，直卸直装，要求不准落地。n 超限箱，进口落入大件场区，出口直装。 2.5 海侧界面 2.5.1 场地-泊位船期，QQCT码头是由二、三期码头组成，总共3400米海岸线，是统一规划、
22、统一布控的，这在世界上任何码头都所不具备的，它的管理、规划、操作没有任何可借鉴的经验，这是QQCT的特色，当然QQCT有它固定的船期窗口，但往往由于班期不准及特殊航线特殊政策等，使得二、三期船舶泊位调整相对频繁，但泊位场地是紧密相连的，泊位的变动引起了场地的大幅度的调整，从而捣箱率相应增加，针对这种情况，QQCT堆场业务人员根据船舶船期窗口，泊位靠泊分布，场地分配，制定了相对应的场地船期，主要针对出口，即各个场区出口收箱场地分配安排，各个收箱时间段的场地安排划分，场地、泊位是一个整体，所以场地-泊位船期窗口模板就形成了，根据此模版，泊位计划在安排船泊靠泊时，场地的布局需求是它必须考虑的方面，泊
23、位计划是龙头，场地计划是基础，这两者有机结合才能造就码头装卸操作的良性循环。2.5.2 场地-船舶优化组，码头的场地计划和船舶计划是整个装卸操作计划的核心，并两者紧密相连，从船舶进口EDI信息的处理到进口卸船场地的合理安排，制定的是码头卸船计划；从场地出口收箱计划的安排到船舶出口装船的合理配载，制定的是码头的装船计划，虽然两者各有分工，但是一个整体。对于场地计划来说，无论在作进口卸船计划、出口收箱计划还是归并转捣箱计划，都要充分考虑到船舶各方面的因素。为了加强两者的有机结合，QQCT计划组成立了场地-船舶优化组，在每个班都设立这样的小组，讨论分析适合船舶配载的场地计划策略，具体方法是每个班的小
24、组固定几个航线，根据制定装卸船计划所分析的因素，对每条航线的船舶性能、船舶结构、桥吊作业路、各港口箱量及历史货流数据分析，制定场地布局，优化集装箱的隔离、分布，优化空间利用。并且到月底汇总一次，制定出总的各航线场地布局模块，形成一个统一的装卸船场地管理模块。2.6 陆侧界面 2.6.1 收发箱时间段的控制性，n 收箱时间段的指定，在泊位计划制定收箱时间段时，场地应给与参考意见，根据场地情况、入箱量制定不同时间段，QQCT入箱高峰期在下午的18：00-22：00，为了缓解高峰期的压力，对每个航线的各场站的入箱情况给予时间段的控制，即每个航线提前四天收箱的情况下，对要入箱的船舶分别制定不同的时间段
25、，可以作到一条船制定2-3个时间段。并从系统中严格控制，这样就大大缓解了入箱高峰时间闸口堵车，场地拥塞，机械不足的压力。n 发箱时间段的制定，在箱管制定空箱提箱计划时，要参考到机械利用情况、现场干船情况，场地收发箱情况，避免发箱与收箱冲突，发箱与干船冲突，避开干船高峰期和收箱高峰期，来制定合理的提箱计划，即规定每一个场站在某一时间段、某几个箱区进行提箱作业。严格控制，紧密衔接。 2.6.2 未进场出口箱预录入信息。出口收箱场地计划是码头堆场计划员的一项重要任务，以前QQCT制定场地收箱计划，都是根据各港口的隔离，重量等级的划分，历史的货流数据分析，寻找规律总结、归纳，进行场地收箱布局，但最终还
26、是不够完善，必须时时补充计划，没有一个完整的未进场出口箱数量的信息来源。现在规定由各物流场站在每次收箱时间之前往码头操作系统SPARCS中传输未进场出口箱EDI信息，根据此信息场地计划员可以制定比较完善的出口收箱计划，并且利用码头操作系统SPARCS强大、灵活的扼要表功能实时的监控未进场出口箱的动态信息，并针对未进场出口箱的动态及时调整场地计划，为场地计划员制订合理、有效、完善的场地计划提供信息支持，可以有效的减少由于场地计划不完善所导致的临时做场位情况的发生，从而在一定程度上加快检查桥的通过速度，所以，QQCT未进场出口箱预录入信息策略的制定，是码头堆场计划发展的一大革新。2.7 场地归、并
27、、转移箱场地的归、并、转移箱是码头堆场计划的一项重要工作，目前QQCT码头岸线很长，而且分2、3期，班轮靠泊泊位的调整较为频繁，如果不进行捣箱，船舶作业效率将受到较大的影响。从某种程度来讲，归并转箱的重要性甚至超过了一些非重点的船舶的装卸作业，它关系到了整个码头生产是否顺畅。因而QQCT全面提高业务人员的归并转箱意识。在每天的泊位计划表中体现归并转箱计划，提高归并转箱计划的严肃性，转变以前限制归并转箱的观念，归并转箱计划的制定安排专人，制定基本策略，进行抽查和质量评估，根据码头的现状制定“归并转箱”比率的上限。同时设定单班归并转箱指标，从规则上督促中控完成捣箱。从管理上进行改变，制定相关规则，
28、以督促操作大队完成归并转箱计划。一方面要加强场地计划员对船舶班期的了解，加强和中控员的沟通，及时提醒、督促对归并转计划的完成。对于可能产生大规模归并转箱的情况必须进行交接班，避免必要的捣箱出现遗漏。另一方面要加强与中转计划员及放行计划助理的沟通，在第一时间掌握已转船的中转箱的准确情况和在码头出口箱的改港、退关情况以便能及时对在场出口箱及中转箱进行归并转。此外规定每周抽出两次时间把进口重箱放行箱捣到后方场区，方便客户提箱，遵守客户之上的服务理念。 2.8 场地机械配置 目前QQCT桥吊、轮胎吊、拖车作业机械配比如下：QCRTG出勤数量ITV出勤数量QC：RTGQC：ITV31691331：2.2
29、1：4.3备注：按机械数量可以出车70-71部，但司机只有58人/大队，实际全部可出车台数只有118120部，拖车出勤按司机数量计算缺口达到5052部。生产实际需求配比如下：QC：RTGRTG缺口QC：ITVITV缺口1：2.8181：5.538所以目前QQCT人员和机械数量都有缺口。在实际的场地运转当中，空箱发箱场区：场区与胎吊配备比列1：2，进口重箱发箱场区：1：0.7，出口收箱场区：1：1.8，当然这些比例是相对的，根据每天船舶靠泊机械需求量，来对场地收发箱机械配置作相应调整。2.9 场地交通管理，n 外部拖车：从检查桥（QQCT十八通道）进入码头，由大号头进小号头出（由西向东），左转出
30、场，整个过程“逆时针”行使（冷冻箱除外）。n 港内拖车：由大号头进小号头出（由西向东），右转出场，从船尾（船右旋靠泊）进入码头前沿，按“顺时针”方向行驶（冷冻箱作业除外）。n 巡逻车：QQCT码头是无人化码头，现场上下班人员由巡逻班车接送，现场治安由巡逻批卡车监察、维持。3 QQCT码头堆场管理流程3.1 策略及政策3.1.1 确定堆场管理方向及目标3.1.2 分析环境及要求3.1.3 确定堆场管理策略3.1.4 建立政策、方针、规则及目标3.1.5 定义角色及责任 3.2 执行3.2.1 制定堆场计划3.2.2 跟踪及监控 3.3 回顾3.3.1 策略、规则、方针、目标、角色及责任 3.4
31、改进3.4.1策略、规则、方针、目标、角色及责任 QQCT码头就是不断的通过制定策略，执行，回顾和改进来完善堆场管理，始终不渝的推动堆场的发展，朝着创建国际一流的集装箱码头堆场目标前进。4 QQCT堆场管理系统的自动化发展4.1码头堆场操作系统的优化、改进随着集装箱码头业务数字化、信息化的发展，码头操作系统（TOS）已成为各集装箱码头推动集装箱业务发展的推进器。QQCT码头操作系统使用的是美国NAVIS公司的SPARCS系统，堆场系统模块引用的是SPARCS系统的“堆场计划及控制模块”，目前的堆场操作系统使用已经达到成熟阶段，但是码头操作所出现的一些问题，比如，集装箱位置的最优堆存，提高RTG
32、的利用率，在高峰期是避免卡车拥塞等，现有的堆场操作系统是无法解决的，所以，目前QQCT的SPARCS操作系统的智能化发展成为码头人员研究的重点方向，堆场方面正努力研究并进行系统培训有关堆场计划自动化模块“Expert Decking”模块（专家定位模块），并决定引进此模块，利用此模块的智能化功能，来满足码头需求，实现集装箱有效堆存的目标。 4.2 国际先进电子信息技术的引进4.2.1 引进集卡终端，作为QQCT 现场作业的瓶颈之一，目前集卡的管理已落后于国内其他先进码头。单纯凭借人工进行集卡的管理导致了集卡资源的浪费和效率的低下，导致了码头成本的无谓增加。QQCT准备上集卡终端，让集卡能够自行
33、获知作业指令，让控制员能够直接进行对集卡的控制，提高生产效率。 4.2.2 引进卫星定位系统GPS技术，目前QQCT 的机械管理存在欠缺，主要现象是各个场地机械的使用率差别较大，但平均使用率较低，造成操作成本较高，效率偏低，机械维修保养成本较高等一系列问题。QQCT准备引进GPS 可视化操作系统，利用此系统，控制员可以进行最优的机械安排和指挥，并可以完全跟踪场区内所有的作业情况并直观的发现目前和未来可能存在的冲突，提前解决问题。还可以利用GPS 系统还实现机械防碰撞，并运用确保堆场、船舶的计划兑现率。此外，QQCT还不断的邀请国内外知名人士，来港进行作讲座，搞培训，并派业务骨干去国际先进港口学习、交流。一方面学习航运物流的相关知识，另一方面抓住细节，及时请教堆场有关系统、流程、策略方面的使用操作经验。为本码头堆场业务操作问题的解决及研究方向起到了很大的指导和推动作用。点评：文章以QQCT码头为蓝本，以打造国际一流集装箱堆场为目标，以堆场堆存优化、堆场装卸机械的作业调度优化和堆场管理系统的优化为主要发展方向，思路清晰，结构完整，措施全面，在本次涉及集装箱堆场管理的多篇文章中，这是论述最全面的一篇。不过作者应注意：首先对什么是国际一流的集装箱堆场？有什么技术标志或标准？作为论文，应该有所交代。（本文获中国港口集装箱码头2006年高峰论坛“宁波港杯”论文竞赛优胜奖）
