（载运工具运用工程专业论文）龙口港集疏运系统优化研究.pdf

摘要 摘要 无论国内还是国外，集疏运系统都是港口发展中一个很重要的环节，港口集疏运的 能力直接影响港口吞吐量的发展，而且港口集疏运超前发展，可以极大地带动港口的发 展。近年来龙口港吞吐量迅猛发展，同时又被国家发改委确立为北煤外运下水港，但龙 口港集疏运系统中铁路缺失、运输网络结构单一等问题严重制约着龙口港的发展。因此， 对龙口港集疏运系统进行优化十分必要。 通过对当前国内外集疏运研究现状和各大港口集疏运发展情况的研究，明确了集疏 运系统的构成，将集疏运系统分为外部、内部和衔接三个子系统。结合目前龙口港集疏 运三个子系统的发展现状以及龙口港远景规划，对龙口港集疏运系统进行了功能定位， 使它成为龙口港煤炭、矿石、散粮、油品和集装箱五大专业货种的集散平台。采用最优 加权组合预测法对龙口港吞吐量进行预测，在此基础上运用类比法对龙口港各种集疏运 方式的运量进行最优化分配，并以龙口港集疏运的功能定位和集疏运运量需求为导向， 对龙口港集疏运系统的三个子系统进行了全面的优化设计。在外部集疏运系统中，对龙 口港后方铁路进行规划，形成两大铁路通道，设置铁路编组站，对后方公路部分路段进 行了扩建，增建部分高速公路，并设置无水港；在内部集疏运系统中，对港区基础设施 进行扩能，建设专业化码头、专业化装卸工艺以及集疏运线路一体化的基础设施，同时 对集疏运运输组织优化和信息系统建设提出建议；在集疏运衔接系统中，对进港铁路和 疏港公路进行规划设计，使外部子系统和内部子系统有机地结合。 文章对龙口港集疏运系统进行了全面的优化设计，为龙口港快速发展，顺利成为北 煤外运下水港提供了保障。此外，文中提出的集疏运优化设计流程与方法，对于其它港 口集疏运系统的规划设计也具有一定的参考和应用价值。 关键词：集疏运；港口；运输网络 大连交通大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t c o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs y s t e mo ft h ep o r ti so n eo fv e r yi m p o r t a n tp a r t s ，w h a t e v e rk i n d s o fp o r t si no v e r s e a so ri nd o m e s t i c ，t h ec a p a c i t yo fw h i c ha f f e c t st h ep o r t t h r o u g h p u t d e v e l o p m e n t ，a n di fd e v e l o p e da h e a d ，i tc a l ls p e e dd e v e l o p m e n to fp o r t r e c e n t l y , l o n g k o u p o r th a sb e e nd e f i n e dt ob eal a u n c hp o r tf o rn o r t hc o a ls h i p p i n go u t ，t h et h r o u g h o u ta m o u n t o fw h i c hi n c r e a s e sq u i c k l y , h o w e v e rs e v e r a lo b s t a c l e ss u c ha sl a c ko fr a i l w a y , s i n g l en e t w o r k s t r u c t u r er e s t r i c tt h ed e v e l o p m e n to fl o n g k o up o r t s ot h er e s e a r c ho nt h ec o l l e c t i n ga n d d i s t r i b u t i n gs y s t e mo fl o n g k o up o r ti sv e r yn e c e s s a r y 1 1 1 ea r t i c l ee x p a t i a t e so nd e v e l o p m e n ts i t u a t i o na n dr e s e a r c hs i t u a t i o no fc o l l e c t i n ga n d d i s t r i b u t i n gs y s t e m ，g i v e san e wd e f i n i t i o no nt h es t r u c t u r eo fc o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n g s y s t e m ，w h i c hd i v i d e si ti n t ot h r e es u b s y s t e m s ：e x t e r i o rs u b s y s t e m ，i n t e r i o rs u b s y s t e m ，l i n k i n g u ps u b s y s t e m b yg i v i n gac a s eo nl o n g k o up o r t ，i ta n a l y z e st h ep r e s e n ts i t u a t i o no nt h r e e c o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs u b s y s t e ma n da d v a n c e sp r o b l e m se x i s t e d t h e ni t o r i e n t st h e f u n c t i o nf o rt h es y s t e m ，w h i c ht ob e c o m et ob es p e c i a lc o l l e c t i n ga n d d i s t r i b u t i n gp l a t f o r mf o r f i v ec a r g o so fc o a l ，o r e ，g r a i n ，o i l ，c o n t a i n e r ；i ta l s of o r e c a s t st h ep o r tt h r o u g h p u ta m o u n tb y u s i n go p t i m u mw e i g h t e dc o m p o s i t i o nm e t h o d ，a n dd i s t r i b u t e st h ed e m a n do fr a i l w a ya n d h i g h w a yb ya n a l o g ym e t h o d a sf u n c t i o no r i e n t a t i o na n dt r a n s p o r tc a p a c i t yd e m a n da st h e p r e m i s e ，t h i sa r t i c l eg e n e r a l l yo p t i m i z e st h et h r e es u b s y s t e m so fe x t e r i o rs u b s y s t e m ，i n t e r i o r s u b s y s t e ma n dl i n k i n gu ps u b s y s t e m i nt h ed e s i g no fe x t e r i o rs u b s y s t e m ，i to p t i m i z e st h e b a c k s i d er a i l w a y , p l a n st w ob i gc h a n n e l s ，a n ds e t sr a i l w a ym a r s h a l l i n gy a r d s ；a n db u i l d ss o m e r o a d sa n dh i g hw a y s ，s e t si n l a n dp o r t s i nt h ed e s i g no fi n n e rs u b s y s t e m ，i tr e n o v a t e st h e f o u n d a t i o n s ，b u i l d sa l li n t e g r a t i v ef o u n d a t i o no ns p e c i a ld o c k ，s p e c i a lh a n d i n gp r o c e s s ， t r a n s p o r tc i r c u i t r i e s ，a n dg i v e sa d v i c e so no r g a n i z a t i o no p t i m i z a t i o na n di n f o r m a t i o ns y s t e m c o n s t r u c t i o n i nt h ed e s i g no fi n n e rs u b s y s t e m ，i td e s i g n st h er a i l w a ya n dh i g h w a yf o r c o l l e c t i n gt h ei n n e rs u b s y s t e mw i t he x t e r i o rs u b s y s t e m 眦sa r t i c l eo p t i m i z e st h ec o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs y s t e mo fl o n g k o up o r t ，a n dg i v e s g u a r a n t e e sf o rl o n g k o up o r td e v e l o p i n gr a p i d l ya n db e c o m i n gt ob et h el a u n c hp o r tf o rn o r t h c o a ls h i p p i n go u t f u r t h e r m o r e ，t h er e s e a r c hp r o c e s sa n dm e t h o dh a sa p p l i c a t i o nv a l u ef o r o t h e rp o r t s k e y w o r d ：c o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs y s t e m ；p o r t ；t r a n s p o r t a t i o nn e t w o r k n 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 1 研究的背景 从我国资源分布和产业布局来看，今后相当长时期内，我国煤炭运输“西煤东运， 北煤外运 的运输结构将不会改变，同时这种结构所孕育的煤炭运输需求也将不断增大。 2 0 0 4 年，国家发改委成立课题组专题研究我国“北煤外运问题，根据发改委北煤外 运系统港口改扩建方案与船型认证研究，龙口港被列为“北煤外运 装船港，并规划 分三期建设龙口港北煤外运基础设施，远期规划建设1 6 个5 1 5 万吨级煤炭专用泊位， 码头岸线总长为4 8 0 0 米，承担年2 亿吨煤炭下海任务。这将为龙口港未来发展成为亿 吨煤炭大港提供光明的前景、良好的支持和稳定的货源保障。随着黄大、德龙烟铁路的 建设，龙口港即有能力分流“三西地区煤炭下海外运。 2 课题的意义 长期以来，龙口港集疏运方式单一，结构薄弱，设施落后，龙口港经济腹地内集疏 运发展尤为缓慢，导致港口腹地货源流失，腹地范围受限，并在很大程度上限制了龙口 港的发展壮大。现国家发改委认证研究，龙口港被列为北煤外运的装船港，这将给龙口 港带来前所未有的发展。而此时，龙口港集疏运系统的不足又成为北煤外运的重要障碍， 所以对龙口港集疏运系统进行科学的战略规划，确保其与龙口港能力协调发展或适度超 前发展，这成为龙口港的迫切任务。 龙口港集疏运系统的完善可以解决北煤外运的集疏运障碍，使龙口港顺利成为北煤 外运的装船港；也可以带动龙口港经济腹地城市的发展，为龙口港货源的稳定和发展提 供了保障；也可以吸引更多的企业与龙口港合作，为龙口港带来更大的发展空间与发展 机遇。为了适应龙口港未来发展的需要，成为山东省地区性大港，煤炭重要下水港，龙 口港更需要考虑完善集疏运系统的问题。 1 2 当前的发展现状 随着世界范围内国际贸易的扩展，港口服务功能向多元化发展，高效率、高效益的 装卸、集疏和物流多样化增值服务成为港口物流服务开拓的主要内容。而具备畅通无阻 的集疏运，就能直接导致该地区的港口吞吐量的发展，对提高码头装卸速度、加强车船 周转、确保商品按时送达、缩短商品流通时间均有十分重要的意义和作用。无论是国内 还是国外，港口集疏运都是一个比较重要的环节。 1 国外港口 就世界范围而言，具有畅通便利的集疏运环境，就能直接导致该地区的港口吞吐量 大连交通大学工学硕士学位论文 的发展。据1 9 9 8 年的统计资料显示，世界上年集装箱吞吐量在1 0 0 万t e u 以上的港口 就有3 7 个，这些港口的外贸货物的集疏运都有其适合自己特定地理环境上的特点，才 得以成为该国或该地区的外贸运输枢纽港。像新加坡、鹿特丹等世界性的港口都是由于 具备良好的集疏运网络，才能始终保持在世界范围内港口货物吞吐量的领先地位。 表1 1 世界各重要港口的集疏运发展状况 t a b l e1 1t h ec o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs i t u a t i o no fp o r t si nt h ew o r l d 罗。| 港口一港口定位 ” 集疏运特色一” 4“一7 7 “鼍 。，。r。_ c - 。_ ，：。一it ”砒 爹新加坡港( 香世界贸易的转国际海运中转( 新加坡港国际中转箱的货源中，有7 5 以 港、神户、釜山)口港上的货源来自国际海运中转) 品 j 多北美和西欧国 汉堡港有欧洲最大的每天可调配2 8 5 列列车的马斯恩编组 i 际( 加拿大港口、国际铁路转运 站，港口内有6 7 0 公里的专用线与德国铁路网连接。每周向 7 汉堡港)国外发车2 0 0 列，向国内发车2 5 0 列。 i 。 水陆集疏运综 具有高度发达的水运集疏运系统，据统计，通过该港进出口 荷兰鹿特丹港 合型港口集装箱量中，海运占5 1 3 3 ， 貔。 进入9 0 年代，鹿特丹、汉堡、安特卫普港三港先后把集疏运建设的重点转移到提 高系统的效率上：投资通路建设，使铁路通达港口的绝大部分泊位，并与欧洲铁路网 连接，从而减少内陆转运和装卸的次数，减少中长距离的集疏运成本，不断扩展港口腹 地。积极推进内河集散驳船的标准化，提高内河运输速度，缩短内河集散时间。利 用先进的信息技术，改造传统的运输管理体系，不断挖掘集疏运系统的潜能。【l 】 2 国内港口 就国内港口而言，集疏运状况也很大程度的影响港口发展。 ( 1 ) 国内排名前十的港口都具有相对发达的集疏运体系：上海港以强大的腹地经济作 依托，发挥水路、公路、铁路三方的综合优势，成为国内最重要的国际大港；深圳港以 水运、铁路、公路连接香港、珠三角等强大经济腹地，积极发展多式联运，成为仅屈上 海港的重要大港；青岛港、大连港、天津港等北方大港，也依托强大的铁路网和公路网 来支撑港口的发展等。这些港口都各自发挥区位、腹地经济优势，展开各具特色的集疏 运方式。 ( 2 ) 国内也有很多港口并不重视集疏运的发展，出现了各种各样的问题，主要集中为： 港口集疏运方式单一，体系结构脆弱；集疏运硬件设施落后，延误货物运送时间； 集疏运能力有限，港口物流规模小，辐射范围狭窄，限制着现代物流的真正展开； 集疏运体系信息化落后，信息共享差，整个港口运作机制不和谐。 2 第一章绪论 ( 3 ) 故现阶段，国内港口集疏运体系发展的重点是提高集疏运线路的技术水平，优化 集疏运网络，进而提高集疏运效率： 大力开展多式联运：在沿海有条件的港口先后建立了以集疏运为主要目的的铁路 港站及专用线，开行了一批“五定 班列，从而有效地促进了海铁联运的发展，并继续 开展公水、水水联运； 扩大船队规模，改善船型技术：沿海和内河集疏运水路支线发展较快，大型船公 司纷纷以多种方式进入沿海和内河支线运输市场，原有的内河沿海运输企业转变营销观 念，支线运输船队规模不断扩大，船型技术状况明显改善； 优化集疏运网络：优化集疏运网络，开展真正的现代物流； 信息技术不断推广：不断引进国外先进的信息技术与管理技术来提高集疏运效 率。 1 3 当前研究的现状 集疏运系统的优化是以港口为中心，在一定的陆海区域内，确定其合理的腹地范围， 根据腹地交通设施设备条件、自然条件和技术经济条件以及货源情况，采用合适的模型 预测港口吞吐量、集疏运量，对集疏运的网络结构进行优化，明确集疏运系统中各种运 输方式的合理分工，并合理分配各种运输方式的货运量，从而改善港口场站设施设备和 集疏运线路的技术状况。本文所研究的集疏运优化涉及集疏运理论、集疏运发展模式、 集疏运量的预测、集疏运网络规划理论、集疏运信息化等五个方面。 1 关于集疏运理论的研究 港口集疏运的概念尚无明确定义，国内外学者在这一理论范畴内所作的研究不多， 有关集疏运所涉及的范围，内容均各有说法。 作者黄芳在硕士学位论文港口物流系统集疏运环节协调优化分析【l 】中所研究的 集疏运是以港口装卸到内地运输，集疏运环节主要包括：码头装卸、内地运输( 含公路、 铁路、沿海及内河运输) 、技术设备配套、组织运营管理、信息管理和监管查验等几方 面；( 1 ) 作者陈锴在硕士学位论文大连港集装箱集疏运系统规划研究【2 】中所研究的集 疏运的系统构成：码头及其硬件设施、场站、堆场、仓库设施及布局、各种道路运输工 具和基础设施、海运航线布局、信息平台；( 2 ) 大连海事大学孙光圻教授在大连港建设 东北亚国际航运中心总体发展战略【3 】一书中是提出铁路通道的建设规划应包括系统内 和系统外两个部分；( 3 ) 大连海事大学吕靖教授在大连东北亚国际航运中心发展战略规 划研究【4 】中对集疏运的研究主要是以陆向网络为研究对象。 总结各研究者对集疏运概念的定义大致分为两种观点：一种是以港口为核心，以其 陆向经济腹地为研究范畴，研究港口上岸货物的疏运，以及腹地货物向港口的集运；另 一种是以港口为核心，以其陆向腹地和海向腹地作为集疏运研究范围，研究港口货物的 3 大连交通大学工学硕士学位论文 海向和陆向的集运和疏运。 本文研究的集疏运倾向于第一种观点，以其陆向经济腹地为研究范畴，也就是说， 在港口集疏运各个环节中，“集是将出口的货物中堆放在码头的前沿或码头附近的堆 场；“疏是将进口货物从船上卸下，堆放在码头的后方堆场或码头附近的港外堆场， 然后通过各种方式运至收货人指定的目的地。 笔者将集疏运系统分为外部集疏运系统、集疏运衔接系统和内部集疏运系统： ( 1 ) # 1 - 部集疏运系统是指由各种运输方式组成的运输线路，运输枢纽组成的港口后方 网络体系，如铁路、公路、无水港、编组站等； ( 2 ) 集疏运衔接系统是指衔接港区和内陆交通的系统，主要包括进港铁路，疏港公路 以及衔接运输设施； ( 3 ) 内部集疏运系统主要是指港区内部的集疏运基础设施( 码头泊位、装卸工艺、集 疏运线路) 以及集疏运运输组织和集疏运信息管理。外部系统侧重于网络的建设，内部 系统侧重于运营组织管理，衔接系统注重空间和时间上的衔接。 2 关于集疏运系统发展模式的研究 黄强在河港集疏运能力的因素浅析t 5 j q b 提出提高港1 ：2 集疏运能力的方法，提高 港区后方车辆装卸能力，合理布置港区运输、水水过驳、车船直取、疏港路的建设；张 云鹏等人在重视和加强港口集疏运，发展集装箱运输【6 】中提出强化集疏运管理、内 陆中转站建设、建立专业化运输车队、推广上海“工试 成果、正规化集疏运体系；肖 桂盛等人对提高黑河口岸集疏运水平的几点建议【_ 7 j 中根据黑河的实际情况分析建议 优先发展公路运输，建设公路运输枢纽，加强运输网络建设、向大型化、多用化、高速 化的集装箱运输发展；韩京伟等人在鹿特丹港集装箱内河集疏运系统分析【8 】中指出 欧洲港口腹地集装箱集疏运服务质量对于提高港口竞争力变的越来越重要，欧洲采用的 三种系统服务模式：“集装箱换装点”服务模式：内河船舶的集中作业+ 集疏运的集中 调度；“驳船服务中心服务模式：内河船舶的分散作业+ 集疏运的集中调度；“多结点 服务服务模式：内河船舶的分散作业+ 集疏运的分散调度；刘立辉在构建烟台港口 物流供应链【9 j 中将供应链管理的理念应用到港口物流中，使港口作为企业与其他相关 企业融合成网络整体，扩大港口的功能；大连港集装箱有限公司在大连港发展内陆物 流、中转物流案例介绍 1 0 】中介绍了大连港内陆集疏运体系发展模式：按照供应链一体 化发展的理念，积极开展与铁路、货主、船公司的合作，大力发展以班列为龙头，以内 陆港、信息化系统为两翼的内陆集疏运体系等研究。作者黄方在硕士论文港口物流系 统集疏运环节协调优化分析【l 】中提出了集疏运环节业务流程一体化的管理模式，将企 业经济一体化管理模式移植到集疏运管理运作中。而且信息化建设已经成为2 l 世纪发 展的主体，很多学者也将信息化建设引入到了集疏运体系中。 4 第一章绪论 总结出国内集疏运发展的趋势是：铁路进港，车船直取；发展水公联运、水铁联运， 水水过驳；提高通道技术能力，建设内陆港节点；系统一体化发展，信息化建设。 3 关于港口吞吐量与集疏运量的预测方法研究 ( 1 ) 港口吞吐量的预测方法研究 港口吞吐量的预测是港口集疏运系统规划设计的基础和依据，根据港口吞吐量的需 求来规划集疏运设施的定性和定量规模，故吞吐量的预测是集疏运体系研究中的一个重 点内容。目前国内外港口吞吐量的预测方法多种多样，有时间序列分析，相关( 回归) 分 析，组合预测、层次分析法、神经网络等多种预测方式。有简单方便的方法e x c e l 建 模、时间序列分析等，有最常用最基础的方法回归分析，如最小二乘法等，有现代化的 先进技术神经网络、模糊预测等，有融合互补的方法，如用遗传算法来优化b p 网络的 权值的模型方法，将各种预测方法的预测结果加权的组合预测法等等。 德尔菲法( 适用与中期到长期预测) 以一定顺序的问卷询问一组专家，对一份问卷的回答用来( d e l p h i ) 铝i j 作下一个问卷。 这样，仅由某些专家掌握任何信息都会传递给其他专家，使得所有专家都掌握所有的预 测信息。 移动平均法( 适用与短期) 时间序列上移动平均的每一点都是一系列连续点的算术平均( m o v i n ga v e r a g e ) 数或 加权平均数。需要选择若干数据点以消除季节性影响或不规律性或前两者的共同影响。 指数平滑法( 适用与短期) 本法类似于移动平均法，只是对更近期的点给与更大的权数。( e x p o n e n t i a l 在描述 上，新的预测值等于旧的预测值加上过去的预测误差s m o o t h i n g ) 的一定比重，两重或三 重指数平滑法是基本模型的更复杂版本。解决犷时间序列的趋势和季节性变化问题。 回归模型( 适用与短期到中期) 将需求一与其他变量或解释变量联系在一起。变量选择的根据( r e g r e s s i o nm o d e l ) 是其统计意义。因为一般都可以得到效果好的回归计算机软件，所以回归模型成为常 用的预测技术。 灰色预测法( 适用与短中长期) 灰色预测法是常用的预测方法之一，港口吞吐量的预测就是典型的灰色系统。灰色 动态( g m ) 模型思想是运用灰色系统理论，通过对原始数据列作累加处理后，由具有较强 规律的生成数据列，建立微分方程模型。 神经网络法( 适用与短期) 受生物神经功能的启发而形成的数学预测模型。模型的特点( n e u t r a ln e t w o r k s ) 是新 数据到来后，模型可以进行学习。对不连续的时间序列，该方法比其他时间序列模型预 5 大连交通大学工学硕士学位论文 测得更准确。 笔者将指数回归预测法和灰色预测法两种适合中期预测的方法组合优化，建立最优 加权组合预测法，来预测龙口港2 0 1 0 年2 0 1 5 年的吞吐量。 ( 2 ) 各种集疏运方式的运量预测方法研究 作者任伟在上海浦东铁路与集装箱运量预测 1 1 】中对铁路运量的分配采用的是类 比法，依据国外经验，通常公路、铁路、内河运输的合理比重为6 0 ：2 0 ：3 0 ，再 加上作者的定性分析来确定上海港的铁路运量要求。天津港在2 0 0 5 年，铁路运输量占 了2 1 2 ，公路占了6 7 5 ，管道占了1 5 3 ，可见，公路和铁路运量的大致比值在3 ： 1 。大连港铁路集疏运在港口集疏运体系中占有极其重要的位置，大连港主要大宗货种 如油品、粮食、钢铁、矿石等铁路集疏运的份额都在7 0 以上。随着专业化港区的建设， 港口对铁路的依赖性会越来越强。历年来，铁路运输量占总吞吐量的4 0 以上。【1 2 1 。连 云港8 0 以上货物通过铁路运输；青岛港也是以铁路为最高比例的集疏运方式。故港口 集疏运方式的比例关系不能简单的用类比法确定，各个港口都根据自身的腹地特点与历 史原因形成港口自身的合理的比例。 4 关于集疏运系统优化方面的研究 作者黄芳在港口物流系统集疏运环节协调优化分析i l j 中提出一种理论意义上的 集疏运系统规划，确定了港口物流系统集疏运环节协调优化步骤，即以功能设计作为出 发点，利用组合预测法预测港口吞吐量、集疏运量，在此基础上对集疏运的网络结构进 行优化，建立最优路径选择模型；庞明宝等在区域物流线路网络双层规划研究【1 3 】 中都提出了双层规划模型，运用系统分析和博弈理论，通过对政府从宏观角度进行物流线 路网络规划、建设与管理，运输与物流企业从企业微观角度进行物流线路优化调度的目标 与博弈过程研究，建立上层政府追求系统广义物流费用最小化，下层企业追求自身企业费 用最小化均衡配流的两级s t a c k e l b e r g 模型。作者陈红军在大窑湾港区公路集疏运系统 优化研究【1 4 】中对专家提出的三种路网规划方案，利用仿真软件进行模拟，分析各方案 的优缺点；李赛峰在宁波港北仑港区水运疏运通道方案研究【l5 j 中提出四种水运输港 通道可能方案，采用总费用法进行比较，最终提出疏运输港实施方案；曾凡华共建深 圳、香港港口集疏运系统【l6 】针对深圳、香港现状提出集疏运建设方案；陈锴在大连 港集装箱集疏运系统规划研究【2 】中从大连港实际出发，综合考察软硬件资源，腹地经 济，并科学预测未来集装箱吞吐量，参考集装箱运输的发展战略，提出集装箱集疏运系 统的发展战略以及具体措施。 从以上文献中笔者得到提示，给出自己的优化方法：利用木桶理论，根据港口吞吐 量给出的定量需求以及港口集疏运的功能定位即定性需求，对龙口港集疏运系统中存在 的木桶短板进行优化，使得整个系统和谐发展，达到最优化。 6 第一章绪论 5 关于集疏运系统信息化方面的研究 集疏运信息管理主要包括运输计划、配车与运输路线设计、配送和货物跟踪、车辆 运作管理、成本管理与控制、运输信息查询交换等：国内外集装箱集疏运系统采用现代 信息技术有：g p s ，g n s s ，i t s ，g i s ，e d i ，i n t e r n e t ，条形码和扫描技术等【1 7 】。 通过对集疏运理论、港口吞吐量与集疏运量的预测、集疏运网络规划理论、集疏运 系统优化及信息化等几个方面的研究，笔者为龙口港集疏运系统确定了一套合理的优化 方案。 1 4 主要研究内容 论文先分析龙口港集疏运系统目前的发展状态以及存在的问题，对龙口港的集疏运 功能定位，明确龙口港集疏运的发展方向，即定性要求；并通过对集疏运运量预测，得 出龙口港对集疏运系统的定量要求。根据定性和定量的要求对龙口港的集疏运系统进行 全面的优化设计，并给出龙口港集疏运发展的建议。 图1 1 集疏运优化设计技术线路 f i g u r e1 1t h ew a yo fd e s i g n i n gf o rc o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n g 具体而言，本文的主要研究内容如下： 第一章介绍了课题的研究背景、课题意义，国内外港口集疏运发展的现状，集疏运 7 大连交通大学工学硕士学位论文 研究的现状，以及论文研究的主要内容。 第二章主要分析了集疏运的系统构成，将港口集疏运系统分为外部集疏运子系统、 港口集疏运衔接子系统和内部集疏运子系统3 个子系统，并对龙口港集疏运系统的系统 构成进行了现状分析，并指出其发展存在的一系列问题。 第三章介绍了龙口港的自然情况，包括龙口港的地理位置及港口的自然资源；并分 析龙口港在北煤外运港口中的功能定位，以及龙口港在山东省各港口中的功能定位情 况，从而确定了龙口港集疏运系统的功能定位。 第四章确定龙口港的经济腹地，并概述了其直接经济腹地和间接经济腹地经济发展 状况；采用最优加权组合预测法对龙口港吞吐量作定量的分析，并通过定性和定量相结 合的方法确定对各集疏运方式的能力需求。最优加权组合预测方法，是对灰色预测、趋 势线法2 种方法做出的预测结果进行组合预测，得到龙口港2 0 0 7 年到2 0 1 5 年的吞吐量 发展。 第五章是本文的核心内容，作者立足国家的有关规划、龙口港的有关科研项目，采 用一定的理论思想的指导，做出龙口港集疏运系统的优化设计。作者分三个子系统进行 全面设计。 第六章给出龙口港集疏运发展的建议。 最后在第七章中对本文所做的工作进行了总结，并提出了论文存在的不足，指出了 今后努力的方向。 第二章龙口港集疏运系统现状分析 第二章龙口港集疏运系统现状分析 2 1 龙口港集疏运系统构成 龙口港集疏运系统是指从货物内地运输到港口装卸的双向运输系统，港口上岸货物 的疏运，以及腹地货物向港口集运的整个运输系统，即将出口的货物中运到港口，并堆 放在码头的前沿或码头附近的堆场的“集运 ；将进口货物从船上卸下，堆放在码头的 后方堆场或码头附近的港外堆场，然后通过各种方式运至收货人指定目的地的“疏运 。 笔者将集疏运系统分为外部集疏运系统、集疏运衔接系统和内部集疏运系统。 外部集疏运系统是指由各种运输方式组成的运输线路，运输枢纽组成的港口后方网 络体系，如铁路、公路、无水港、编组站等； 集疏运衔接系统是指衔接港区和内陆交通的系统，主要包括进港铁路，疏港公路以 及衔接运输设施； 内部集疏运系统主要是指港区内部的集疏运基础设施( 码头泊位、装卸工艺、集疏运 线路) 以及集疏运运输组织和集疏运信息管理。外部系统侧重于网络的建设，内部系统 侧重于运营组织管理，衔接系统注重空间和时间上的衔接。 港口集疏运系统构成如下图2 1 ： 圈 丽 闰 罔圉图图图 圉圈国 图2 1 港口集疏运系统构成 f i g u r e3 1t h es t r u c t u r eo f t h ep o r tc o l l e c t i n ga n dd i s t r i b u t i n gs y s t e m 9 南一虽 人连交通人学丁学硕十学仲论文 21 1 龙口港外部集疏运系统构成 港n 外部集疏运网络即港门后方腹地运输网络，外部集疏运网络的系统构成也即后 方腹地运输网络的系统构成。港口后方腹地运输嘲绪足指在港【i 后方腹地范围内，由几 种运输方式的线路和枢纽等固定设备技术装备组成的综合体。交通运输业在不断地变化 和发展，各种运输方式相应地由再白单独作业朝着相互影响、相互联合、相互协调的方 向发展。铁路、公路、水蹄、航空和管道等五种运输方式都发挥各自的优点，相互结合、 耳日巨西调，形成统一的运输体系。龙口港后方网络。t 要以公路运输和铁路运输为主。 l 运输线路 f 1 ) 铁路网 日前，区域内既有铁路网以胶济线、蓝炯线为主旨架，龙口港疏港通道相关线路主 要为大莱化线和益羊线地方铁路以及j f ；东线。区域外相关联的铁路t 线主要为京沪线 ( 济南牟德卅l 段) 、石德线、石太线、邯济线等。 与龙l 港苴接相连的仅有大莱龙一条铁路。见f 图22 。 、7 ，、一 芦带窘麓 。一7。一t 夸， 。 目2 2 尼1 1 港铁路现状 f i g u r e 22t h er a i l w a ys i t u a t i o no f l o n g j o i lp o r t 大莱龙铁路与2 0 0 5 年6 月2 8 日建成，西起益羊铁路的大家洼车站，向东经海化、 寿光、寒亭、昌邑、平度、莱州、招远至龙口，共设1 0 个中问站，全长1 7 5 公里，是 目前里程位居全国第一的地方铁路，设计运量近期为1 ，4 0 0 万吨，远期为2 1 0 0 万吨。 该铁路西端与即将建设的黄大铁路在大家汁站接轨，东端与已经丌t 建设的龙口至 烟台铁路相连。它的升通运营，对缓解龙口港集疏远能力紧张的状况只有十分重要的意 义。 同前j 下在投资建设的龙烟铁路全长1 2 3 公罩，它西起龙【】市的龙门站，经龙_ 1 市、 蓬莱市和删台市的稿i 。j 区、丌裁区、芝罘区至烟台市- p 心。该段铁路西与大莱龙铁路龙 一圣 第二：章龙口遒集疏运系统现状分析 口站接轨，南与蓝烟铁路贯通，东与渤海铁路轮渡相连。龙烟铁路建成后，将与大莱龙 铁路一起把龙口市北部环渤海区域连成一线，并和即将建设的黄大( 黄骅一大家洼) 铁 路形成胶东半岛乃至华北、西北地区的x 一条铁路通道。 f 2 1 公路网 公路集疏运通道主要由田道主干线、城市主干道路及各级地方道路组成。龙口港主 要的对外公路有威鸟高速，田道2 0 6 线，烟汕线，省干线0 4 2 ( 牟平一黄山馆) ，省干线 0 6 i ( 黄城一水集) 等公路。 2 0 6 国道与环海路平行，离龙口港仅有5 0 0 m 的距离，由金沙路或渔港路等公路连 接。为双向四车道的二级公路，途经烟台市福山区、蓬莱市、龙口市、招远市、莱州市、 平度市、昌邑市、潍坊市等地进入江菇、地带。 省i ：线0 4 2 ( 牟平一黄山馆) 通过2 0 6 囝道龙口港连接。为省二缴公路，途经黄 i h 馆、东江镇、f 家庄、福山区、莱山区到达牟平镇。 威乌高速公路与牟黄公路由一级公路连接。港口通过国道线，牟黄公路路线等主要 千道与威鸟高速衔接。线路：威海、烟台、龙口、莱州、潍坊、淄博、济南、德州等市 进入河北，最终到达内蒙占乌海。 省干线0 6 1 ( 黄城水集) 从龙口市中部地区，贯穿以上三条公路，走向招远莱西 青岛方向。为二级公路。线路从黄城、下丁家镇，进入招远市、莱西市，到达水集。 威乌高速公路足山东省规划中要实现“五纵连四横，一环绕山东”高等级公路毛框 架中的重要一横，困道2 0 5 是其中的一环。有此可见，脏口市正处勺这个交通圈的边上， 如图23 所示。 削2 3 龙口港公路阿现状 f i g u r e2 , 3 m eh j g h w a ys i t u a t i o no f l o n g k o up o r l 大连交通大学工学硕士学位论文 总体来说，龙口市公路密度较高，发展较好，总量供给指标基本能够满足龙口港现 在的发展，但质量供给( 服务水平) 指标均不同程度地显现出滞后倾向，并且从长远发 展来看，公路数量与质量上都应该有所提高。 2 运输枢纽 运输枢纽是两条或多条以上运输线路的交汇、衔接处形成的，具有运输组织、中转、 装卸、仓储、信息服务及其它辅助服务功能的综合性设施。交通运输枢纽有两方面的含 义：一是地理位置含义，它必须是几条运输线路的交汇处，可以是同一运输方式的几条 线路，亦可以是不同运输方式的几条干线；二是服务功能含义，运输枢纽必须能为长短 途客货运输提供各种服务，如装卸、中转服务，换乘、候机服务，仓储服务等。铁路枢 纽分为中间站、区段站、编组站等三种；公路货运站分为零担站、集装箱中转站、整车 货运站等三种。 目前，龙口市货运站1 0 家，分别是一运公司2 个、富龙公司3 个、胜通公司2 个、 鑫龙公司2 个、烟运集团龙口二场1 个，总占地面积1 9 6 亩，建筑厂房2 1 ，1 0 9 平方米， 年仓储能力4 9 万吨，年货运输量2 9 4 万吨。龙口市物流中心一处，总占地面积5 0 亩， 建筑厂房3 , 6 0 0 平方米，年仓诸1 3 万吨，货运量8 6 万吨。龙口港集团与新加坡物流巨 头康基集团合资组建的龙口阳鸿海达物流有限公司将以龙口港为依托，在鲁中腹地的潍 坊地区建设物流场站，将港口功能向腹地延伸，打造西部“无水港。 2 1 2 龙口港集疏运衔接系统构成 内外交通衔接系统要实现外部交通与内部交通的无缝连接，应保证尽量少的换装次 数，力求零换装次数。一般港口都有铁路专用线与铁路车站连接，即进港铁路，以便于 进行水陆联运，以及快速疏港公路直接与外部交通连接，避免因转换运输方式而带来装 卸工序的增加，最终实现成本的降低和时间的节省。龙口港主要以进港铁路和疏港公路 来衔接内外交通。 1 进港铁路 港口铁路由港外线和港内线组成。港外线包括专用线和港口车站，港内线包括分区 车场、联络线、装卸线等。本文衔接系统中的进港铁路即指港外线。 目前正在投资建设自大莱龙铁路的龙口北站至龙口港东港区的进港铁路。铁路正线 全长11 7 3 6 k m ，装卸线及机车走行线约6 6 8 6 k m ，近期年货运量为1 ，8 0 0 万吨，远期 为2 ，8 0 0 万吨。 2 疏港公路 港口道路包括港外道路及港内道路两部分。港外道路为港区连接公路和城市道路的 对外道路，称输疏港公路。港内道路为库场内的运输道路和连接各作业区及港区主要出 入口的道路1 1 8 j 。 1 2 第二章龙口港集疏运系统现状分析 龙口港老港区主要以环海路、渔港路等城市干道为主要疏港公路。环海路为六车道 城市道路，主要供龙口港疏港之用。 2 1 3 龙口港内部集疏运系统构成 货物在港区内通常要经过装卸、存储和短途运输三类环节，也即港口集疏运环节， 图2 4 为出口货物在港内作业的整个过程。 操作过程可根据一定装卸工艺完成一次货物的搬运作业过程，通常有如下五种形 式： 1 ) 卸车装船，或卸船装车( 船车) 2 ) 卸车入库，或出库装车( 库一车) 3 ) 卸船入库，或出库装船( 库船) 4 ) 卸船装船( 船一船) 5 ) 库场间倒载搬运( 库一库) 图2 4 中货物陆运进港，海运出港，其装卸过程一般由三种不同形式来完成：货物由 车直接装船离港；货物在前方库场或二线库场存储一段时间再装船离港；先在二线库场 存储，再经由前方库场装船离港。三种情况的装卸过程分别为一个操作过程、两个操作 过程和三个操作过程。途中还有驳船再装船的装卸过程。【1 9 】 二三二函一 、暖盔墨翟盔翟翟盔墨墨盘圈， 内粤驳 装驳 上 _ _ _ _ _ _ _ t 一 i,1ib 港驳 图2 4 出口货物在港内的装卸过程 f i g u r e 2 4l o a d i n ga n du n l o a d i n gp r o c e s so fe x p o r tc a r g o 1 3 大连交通大学工学硕士学位论文 货物在港内的作业过程是影响港口集疏运效率的关键环节，保证这一系列作业过程 便捷畅通是港口集疏运的一个重要任务。这一环节的集疏运效率主要取决于码头泊位能 力、集疏运装卸工艺、仓储能力、集疏运线路衔接状况以及集疏运组织效率等。 1 码头泊位能力及仓储能力 龙口港拥有码头岸线5 0 0 0 余米，生产泊位2 1 个，其中5 万吨级5 个( 粮食、液体 化工、通用泊位，万吨级以上6 个( 散粮、件杂、集装箱) 。库场面积4 3 1 ，2 6 1 平方米， 总容量7 2 8 ，0 0 0 吨，其中仓库面积1 6 ，7 6 7 平方米，容量1 8 ，0 0 0 吨；堆场面积3 4 2 ，2 6 3 平 方米，容量7 1 0 ，0 0 0 吨。散粮罐存储能力1 6 万吨。港口输运管线9 , 5 1 8 米，输煤皮带9 5 0 米。 2 集疏运装卸工艺 装卸作业是指在港口货物车船换装，车场、船场换装时所进行的作业过程，对货 物在各种运输方式间、堆放地点之间的转换的效率产生最直接的影响，是对港口集疏运 效率影响最显著的作业环节。 3 集疏运线路布置 合理组织港区陆域的交通运输是港区集疏运规划中的重要环节，它直接关系到港口 货物的疏运和码头的集运能力。港区货物的集疏运主要依靠铁路线和公路线。龙口港老 港区铁路装卸线已铺设，但还没有投入运营，目前只能通过公路集运和疏运货物。 4 集疏运组织形式 港口集疏运潜在优势的发挥在很大程度上取决于其组织协调，组织形式高效、合理， 集疏运设施的潜在优势就可以很好的发挥出来，而且良好的管理组织可以弥补基础设施 上的不足。故港口集疏运的组织协调也显得尤为重要。 5 信息平台 现代社会中，信息已同物质、能源一起被看作是人类生产和生活必不可少的三大资 源，信息化水平已成为港口现代化水平的重要标志。在全球信息化浪潮中，世界港口纷 纷投巨资加快港口的信息化建设。集成化开放性的信息系统在港口的经营管理和发展中 发挥着不可取代的作用，提高了运输系统效率，增强港口的竞争力。因此，港口集疏运 要实现其发展战略目标，必须加强港口集疏运信息化建设。 龙口港信息化建设自2 0 0 0 年开始正式起步。在各级领导的关怀重视下，经过多年 的努力，信息的基础设施建设、应用系统、网络建设和信息集成等方面都有了很大的进 步。现已基本形成了覆盖全港的开放式港口信息网络平台。该网络平台以信息中心为中 心接点，采用二级网络结构和光缆、无线传输，具有开放性、虚拟性和安全性特征，网 络已连接除医院、宾馆外的企业全部单位、部门，网上计算机终端接近3 0 0 台。企业除 采用财务软件外，还应用集装箱码头管理信息系统、货代管理信息系统、g m s 2