第2章港口规划调查及分析2

1、 港口吞吐量与通过能力港口吞吐量与通过能力 一年间经由一年间经由水运水运输输出出、输、输入入港区并港区并经过装卸作业经过装卸作业的货的货物总量称为物总量称为港口吞吐量港口吞吐量，以自然吨计。，以自然吨计。注意：注意：强调水运：进行船舶的装卸，才能计入吞吐量强调水运：进行船舶的装卸，才能计入吞吐量 输入输出要迭加输入输出要迭加 每每1 1吨货物吨货物： 水水水水 联运联运 计计2 2吨吞吐量吨吞吐量 水水陆陆 联运联运 计计1 1吨吞吐量吨吞吐量第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测港口通过能力：港口通过能力：一年间在既定的技术装备条件下，按一年间在既定的技术装备

2、条件下，按合理合理的操作过程、的操作过程、先进先进的装卸工艺和生产组织所的装卸工艺和生产组织所允许允许通过港口的通过港口的货物量货物量。 港口吞吐量和通过能力都是衡量港口营运的主要港口吞吐量和通过能力都是衡量港口营运的主要指标，也是反映港口规模的指标，值得注意的是：指标，也是反映港口规模的指标，值得注意的是： 吞吐量是实际发生的量，通过能力是理论上的最吞吐量是实际发生的量，通过能力是理论上的最大货物量，实际上达不到。大货物量，实际上达不到。 但有的港口往往出现吞吐量超过通过能力的现象（主要是但有的港口往往出现吞吐量超过通过能力的现象（主要是超负荷运行的结果）超负荷运行的结果）第二章第二章 港口

3、规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测吞吐量统计与调查吞吐量统计与调查 调查主要是调查主要是以以“过去过去”为主，为主，其目的是从过去的发展其目的是从过去的发展情况预测未来的发展情况。调查内容：情况预测未来的发展情况。调查内容：l 历年货物的种类、流向和流量，历年货物的种类、流向和流量， 一般是分航线、分一般是分航线、分货种、分季节地进行统计调查。货种、分季节地进行统计调查。l 港口腹地内经济发展状况，如工农业总产值，外贸港口腹地内经济发展状况，如工农业总产值，外贸额等直接影响港口吞吐量的项目以及历年发展情况，找额等直接影响港口吞吐量的项目以及历年发展情况，找出这些项目与历年吞吐

4、量的相关关系。出这些项目与历年吞吐量的相关关系。l 各大货主需经港口转运的货种、运量和流向，以各大货主需经港口转运的货种、运量和流向，以及及运输能力、价格、时间等方面的资料，运输部门能够满运输能力、价格、时间等方面的资料，运输部门能够满足的货运量要求。足的货运量要求。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测吞吐量预测吞吐量预测 一般的预测思路和步骤：一般的预测思路和步骤：l 收集有关数据资料；收集有关数据资料；l 社会经济发展水平预测；社会经济发展水平预测；l 区域内客、货总运输量预测（进、出）；区域内客、货总运输量预测（进、出）；l 运输方式分担预测（公、铁、水

5、、空、管）；运输方式分担预测（公、铁、水、空、管）；l 港口客、货吞吐量预测。港口客、货吞吐量预测。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测 预测方法很多，通常可分为经验法、函数法和概率法预测方法很多，通常可分为经验法、函数法和概率法经验法经验法 凭以往的经验确定将来的运量，包括许多种方法。凭以往的经验确定将来的运量，包括许多种方法。经验系数法：增长系数、扩大系数等。经验系数法：增长系数、扩大系数等。趋势目估法：将历史运量与时间的关系点到图上，据点的趋势目估法：将历史运量与时间的关系点到图上，据点的分布情况判断其变化趋势，顺延趋势线、预测将来。分布情况判断其变化趋

6、势，顺延趋势线、预测将来。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测类比法：找出与预测港条件相似，且有较长历史的港口作类比法：找出与预测港条件相似，且有较长历史的港口作为类比模型，与预测港进行全面、深入比较，然后作出预为类比模型，与预测港进行全面、深入比较，然后作出预测结论。测结论。特尔裴专家判断法：选择对预测问题的专家若干名，征集特尔裴专家判断法：选择对预测问题的专家若干名，征集预测结果，将结果分析整理作为参考资料再发给每个专家，预测结果，将结果分析整理作为参考资料再发给每个专家，供他们进一步分析判断，提出新的意见，如此重复几次，供他们进一步分析判断，提出新的意见

7、，如此重复几次，使各专家的意见趋于一致，从而得到比较可靠的预测结果。使各专家的意见趋于一致，从而得到比较可靠的预测结果。函数法函数法 选取与预测量选取与预测量 y 有直接或间接关系的量作为自变量有直接或间接关系的量作为自变量 x，根据历，根据历史上史上 x 与与 y 的关系建立函数表达式进行预测。的关系建立函数表达式进行预测。)(xfy 第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测 自变量自变量 x 可以是时间、社会经济参数（国民生产总值、可以是时间、社会经济参数（国民生产总值、对外贸易额等）等等。自变量的个数可以是一个，也可以是对外贸易额等）等等。自变量的个数可以是

8、一个，也可以是多个。函数多个。函数 f 的形式根据历史上的的形式根据历史上的 x 与与 y 的关系确定，如线的关系确定，如线性函数、指数函数等。性函数、指数函数等。概率分析法概率分析法 吞吐量的发展受众多因素的影响、制约，具有较大的不确吞吐量的发展受众多因素的影响、制约，具有较大的不确定性，可以把达到某一数值视为随机事件，用概率来描述。定性，可以把达到某一数值视为随机事件，用概率来描述。 概率分析法实际上是主观概率法，也可归于经验法一类，预概率分析法实际上是主观概率法，也可归于经验法一类，预测者根据自己的经验及所收集到的资料进行分析，对将要发生的测者根据自己的经验及所收集到的资料进行分析，对将

9、要发生的预测值进行概率推断，然后根据概率计算的原则推求预测值。预测值进行概率推断，然后根据概率计算的原则推求预测值。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测 该方法人为因素对预测结果影响很大，最好请多个专家分别该方法人为因素对预测结果影响很大，最好请多个专家分别对预测值做出概率推断，预测者再进行综合分析得出主观概率，对预测值做出概率推断，预测者再进行综合分析得出主观概率，据此进行预测。例如某港的专家调查结果如下：据此进行预测。例如某港的专家调查结果如下：第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调

10、查与分析吞吐量预测吞吐量预测 从图上可以看到预测值的概率分布情况，预测者通常取期从图上可以看到预测值的概率分布情况，预测者通常取期望值（平均值）作为预测值。望值（平均值）作为预测值。iiirpyy9 .41%85ypr = 0.09= 0.0930+0.2530+0.2535+0.435+0.440+0.2240+0.2245+0.0445+0.045050 = 39.35 = 39.35 有时不以期望值作为预测值，而是先确定一个概率，从概率有时不以期望值作为预测值，而是先确定一个概率，从概率分布图上确定预测值分布图上确定预测值 y。 例如：取例如：取 含义是港口规模按吞吐量含义是港口规模按吞

11、吐量 y = 41.9= 41.9设计时，可满足需求的设计时，可满足需求的保证率为保证率为85%85%，仍有，仍有15%15%的时段不能满足需求。的时段不能满足需求。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测吞吐量预测原则吞吐量预测原则实事求是，取用的历史数据正确、可靠；实事求是，取用的历史数据正确、可靠；预测方法合理，预测结果可信。预测方法合理，预测结果可信。),(XAfy 吞吐量预测一般步骤（以函数法为例）吞吐量预测一般步骤（以函数法为例）收集有关的历史数据资料；收集有关的历史数据资料；分析、整理统计资料，审查资料的可靠性；对明显不合理分析、整理统计资料，审查资

12、料的可靠性；对明显不合理或有疑问的数据进行修正或舍弃。或有疑问的数据进行修正或舍弃。选择预测方法，建立预测模型选择预测方法，建立预测模型式中：式中：X自变量向量；自变量向量； A待定常数向量待定常数向量第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测例如（线性组合模型）：例如（线性组合模型）： 其中的常数根据历史数据，用最佳逼近法确定其中的常数根据历史数据，用最佳逼近法确定模型标定。模型标定。 设设 第第 i 年因变量的历史值；年因变量的历史值； 与第与第 j 个自变量对应的第个自变量对应的第 i 年的自变量值；年的自变量值； 以函数表达式计算的第以函数表达式计算的第 i

13、 年的数值。年的数值。 构造函数：构造函数： 令：令： 上式是由上式是由m+1+1个方程组成的方程组，其中含有个方程组成的方程组，其中含有m+1+1个未知个未知量，联立求解可唯一地确定向量量，联立求解可唯一地确定向量A ，预测模型随之建立。，预测模型随之建立。mmXAXAAy110iyjix,iyniiiyyS12)(mjASj,2,1 ,0, 0第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测吞吐量是吞吐量是港口设计的基础港口设计的基础 是是确定港口设施规模的依据确定港口设施规模的依据 预测工作的预测工作的关键关键是：是：实事求是、资料可靠、方法合理实事求是、资料可靠、

14、方法合理第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测时间序列法时间序列法 以时间作为自变量，认为事物的发展具有贯性，将来的以时间作为自变量，认为事物的发展具有贯性，将来的发展与历史的发展具有相同的规律。发展与历史的发展具有相同的规律。因果分析法因果分析法-相关分析法相关分析法 认为吞吐量变化是由于某种原因引起的，以这个认为吞吐量变化是由于某种原因引起的，以这个“原因原因”作为自变量建立模型进行预测。作为自变量建立模型进行预测。时间序列法预测 以时间作为自变量，是一种常规的、最常用的预测方法 基本思想是：事物的发展具有贯性，将来的发展与历史的 发展具有相同的规律。平均增

15、长率 第一个历史数据 最后一个历史数据 n 历史数据个数（统计年数） x 年份序号，对应于基准年的年份序号为 1。11)1 (xiyy1)(111nnyyi1yny第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测直线模型直线模型 预测量随着时间按线性规律变化：预测量随着时间按线性规律变化： 系数系数 a ，b 根据历史数据由下列方程组确定根据历史数据由下列方程组确定 自变量自变量 x 可以是年份，也可以是年份的序号。可以是年份，也可以是年份的序号。高次曲线模型高次曲线模型 系数系数 由下列方程组确定由下列方程组确定 bxaybxaxyxbxanyiiiiii2mmxaxa

16、xaay2210), 1 , 0(miainjmnjmijnjijnjijjijaxaxaxyx1111101)()()(第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测 相关分析法预测相关分析法预测 自变量与预测量具有相关关系自变量与预测量具有相关关系 例如：可取区域内国民生产总值、工业生产总值、农业生产总例如：可取区域内国民生产总值、工业生产总值、农业生产总值、对外贸易额等与货流密切相关的量作为自变量。值、对外贸易额等与货流密切相关的量作为自变量。 只取一个自变量时称为一元相关分析，方法同时序法的线性模只取一个自变量时称为一元相关分析，方法同时序法的线性模型，多个自变

17、量进行预测时叫多元相关分析，预测模型为：型，多个自变量进行预测时叫多元相关分析，预测模型为： 其中的系数其中的系数 由下列方程组确定由下列方程组确定mmxaxaay110), 1 , 0(miaijmjijmjjijjjijijjaxxaxxaxxy)()()(,1,1 ,0,第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析吞吐量预测吞吐量预测吞吐量预测算例吞吐量预测算例 某港口货物运输量及区域内工农业总产值的调查资料如下表某港口货物运输量及区域内工农业总产值的调查资料如下表所示，预测所示，预测20062006年的货物运输量。年的货物运输量。吞吐量预测算例解： 资料分析与处理 将统计资料绘制

18、成图。吞吐量预测算例时间序列法预测 选用线性模型bxaybxaXyxbxanyiiiiii2系数a，b根据历史数据由下列方程组确定一般都用计算机计算，若手算建议列表计算吞吐量预测算例吞吐量预测算例 自变量取为序号时得方程组： 8a+ 36b= 2212 36a+204b=10303 解得：a=239.1071；b=8.3095，预测模型为 y=239.1071+8.30951 x y2006年(x=14)=355.44(万吨) 自变量取为年份时得方程组： 8a+ 15972b= 2212 15972a+31888140b=4416607 解得：a=-16313.4643；b=8.3095，预测

19、模型为 y=-16313.4643+8.3095 x y2006年(x=2006)=355.39(万吨) 吞吐量预测算例 取显著水平 =0.1，则置信度为90%，计算得 S 2=536.59， S14=41.913 由自由度n-2=6，=0.1查得 =1.943，所以 y14=355.44 1.94341.913 =274.00436.88(万吨) 预测曲线如下。 2/t吞吐量预测算例相关分析法预测 货物运输量与区域的经济发展密切相关，工农业总产值是反映经济发展的重要指标，可选为自变量 x。 从资料分析中可以看到货运量与工农业总产值也具有较好的线性关系取用线性模型预测。 方法与时间序列法相同，

20、结果如下： y=198.9057+0.9969x y2006年(x=180)=378.34万吨取 =0.1得:t/2=1.943，S2=420.484，S14=41.292 y2006年(x=180)=298.11458.57万吨吞吐量预测算例作业作业1:1:吞吐量预测吞吐量预测 某港口吞吐量及其腹地工农业总产值的统计资料如下表，某港口吞吐量及其腹地工农业总产值的统计资料如下表，预测该港口预测该港口20202020年的吞吐量年的吞吐量( (用时间序列法或相关分析法均可，用时间序列法或相关分析法均可，20202020年规划工农业总产值为年规划工农业总产值为210210亿元亿元) )。吞吐量预测吞

21、吐量预测作业作业2.4 2.4 船舶及船型预测船舶及船型预测第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测船舶是水上运输工具，是港口的主要服务对象船舶是水上运输工具，是港口的主要服务对象船舶的组成与构造船舶的组成与构造 1 1船体：船体：龙骨龙骨肋骨、肋板肋骨、肋板甲板甲板船舱船舱船舷船舷 2 2上层建筑上层建筑 3 3推进器推进器 4 4船舶设备：船舶设备：舵舵锚锚系缆设备系缆设备起货设备起货设备救生救生设备设备助航设备助航设备 5 5辅机辅机 6 6其它设施：其它设施： 舱底水排泄系统舱底水排泄系统压载系统压载系统 消防消防系统系统 生活用水系统等等生活用水

22、系统等等船舶的主要尺度船舶的主要尺度 船长，船宽，型深，吃水等船长，船宽，型深，吃水等两种量测方法：两种量测方法：船型尺度船型尺度：是从船壳板内侧的表面丈量得到的尺度，主要：是从船壳板内侧的表面丈量得到的尺度，主要用于船舶性能的计算和研究；用于船舶性能的计算和研究；实际尺度实际尺度：是从船体外缘丈量得到的尺度，即全部尺度，：是从船体外缘丈量得到的尺度，即全部尺度，用于船舶的制造和运行。用于船舶的制造和运行。 在设计港口水工建物（码头，防波堤，船坞，船闸，在设计港口水工建物（码头，防波堤，船坞，船闸，桥梁等）和装卸机械时均用实际尺度桥梁等）和装卸机械时均用实际尺度全部尺度全部尺度第二章第二章 港

23、口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测实际实际/ /全部尺度：全部尺度： 全长全长Lc：船体首尾两端间的最大水平距离（沿船纵向）：船体首尾两端间的最大水平距离（沿船纵向） 全宽全宽Bc：船体横向最大水平距离：船体横向最大水平距离 全高全高Hc：龙骨底面的水平切面至船最高点的垂直距离：龙骨底面的水平切面至船最高点的垂直距离 吃水吃水T：水面线至龙骨底面的垂直高度。：水面线至龙骨底面的垂直高度。通常讲的船舶吃水指满载、夏季吃水线至龙骨底面的垂直距离通常讲的船舶吃水指满载、夏季吃水线至龙骨底面的垂直距离 连桅高度连桅高度 h= =HC- -T 这里的这里的T为空载吃水，为空载

24、吃水，h用于设计桥梁净空高度。用于设计桥梁净空高度。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测船舶吨位船舶吨位 船舶的大小与运输能力的标志船舶的大小与运输能力的标志1.1.容积吨位容积吨位 以体积折算的吨位，用于船舶登记，又叫登记吨位以体积折算的吨位，用于船舶登记，又叫登记吨位 折算关系为：折算关系为： 1 1吨吨=100=100尺尺3 3=2.83m=2.83m3 3总登记吨位总登记吨位GT： 船上所有封闭空间的体积折算而得的容积吨位。船上所有封闭空间的体积折算而得的容积吨位。净登记吨位净登记吨位NT： 实际作为营业使用的有效舱间的体积所折算的容积吨位，实

25、际作为营业使用的有效舱间的体积所折算的容积吨位，它是计算吨税，停靠船费等各种手续费和税款的依据。它是计算吨税，停靠船费等各种手续费和税款的依据。第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测2.2.重量吨位重量吨位排水量排水量DT：船舶包括载货在内的总重量，以吨计，：船舶包括载货在内的总重量，以吨计，也是船舶排开水体的重量，故称排水量。也是船舶排开水体的重量，故称排水量。载重量载重量DWT：船舶所能载运的货物重量。：船舶所能载运的货物重量。总载重量：包括货，燃料，滑油，淡水等储备消耗物资总载重量：包括货，燃料，滑油，淡水等储备消耗物资净载重量：只包括客、货的重量

26、。净载重量：只包括客、货的重量。船舶的类型和大小不同，各吨位之间的换算关系也不同船舶的类型和大小不同，各吨位之间的换算关系也不同第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测 船舶分类船舶分类 河船、海船河船、海船 客船、货船、工作船客船、货船、工作船 杂货船、干散货船、油船、集装箱船、杂货船、干散货船、油船、集装箱船、第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析船舶及船型预测船舶及船型预测海洋杂货船海洋杂货船：数量多、用途广、船型复杂：数量多、用途广、船型复杂 吨位：一般吨位：一般100010002000020000 航速：航速：12121818节节 船长：船长：100100180180m 吃水：一般在吃水：一般在4 4