第六章 港埠建设03

第六章港埠建設楊鈺池副教授高雄海洋科技大學航運管理系暨研究所授課重點港埠設施之定義規劃港埠設施之考量因素多用途碼頭貨櫃碼頭自動化貨櫃碼頭1.港埠設施之定義港埠設施可區分為基礎設施(Infrastructure)和上部設施(Superstructure)兩種，基礎設施主要指碼頭、泊位、橋道。基扯設施主要指位於基礎設施之上部的設施，例如裝卸貨物起重機、露置堆積場、倉棧、CFS倉庫、以及水平搬運作業之貨物處理機具(例如堆高機、YardCrane)等。2.規劃港埠設施之考量因素地形條件地表平整度，如有山丘及其他自然特性必須於工程進行前將其移除，地上次表層之承載特性以及排水問題均需詳察。水文條件沿著貨櫃碼頭所在地之海底特性是否適合打樁，鄰近地帶淺灘存在之可能性，所需竣深之情形等。氣候條件有關區域性恆風和其他氣候特性是否足以影響船舶靠碼頭以及貨櫃裝缷作用。海洋條件土地費用海、湧浪和海流以及對結構物之影響，諸如基樁和船舶靠碼頭之穩定與安全；防波堤之設置等。施工費用包括回填土地數量、回填性質以及可取得回填料之種類等，均應一併估算。土地費用是否適合土地已經取得，土地是否屬廢棄地或低價地？是否需以回填造地？台灣國際商港之位置圖3.多用途碼頭3.1定義為綜合不同設備、提供不同服務、可同時提供某些種船舶與貨物裝卸使用，以達成碼頭人力與設備最佳利用之複合式碼頭。3.2多用途碼頭規模之考量因素適合各種擬使用多用途碼頭船隻之碼頭長度與特性如有需要應設置駛上駛下船席設置倉棧或露置儲貨區，供各類貨物儲存及單元包裝貨之拆裝貨整裝，並設置必要機具提供貨物裝缷設貨櫃儲存場，供貨物分類之工作區設等待運輸之進口及出口貨物集散區於碼頭進、出口處設檢查站設貨卡停車場設備輔助性服務設施，如辦公室、修護廠、地磅以及內部通路等設危險貨品儲存之隔離區3.3碼頭長度規劃設計多用途碼頭，有關船席(Berth)初步規範以及所需船席數目比先訂妥：單一船席碼頭(SingleBerths)最佳長度可訂為225/250M：25/50M供作RO/RORamp(坡道)200M供長165M之15000噸貨輪或500TEU之貨櫃船停靠對二船席碼頭(TwoBerths)而言，最佳設計長度可訂為375/400M：25/50M供作RO/RORamp350M供一艘1500TEU貨櫃船(215M長)和一艘6000噸貨輪(長115M)，或一艘15000噸貨輪和另依艘500TEU貨輪來決定。多用途碼頭之配置圖港埠貨物裝卸作業型態4.貨櫃碼頭之特性足夠的碼頭泊位水深及相適應之航道足夠的碼頭岸邊長度碼頭上須裝有重型軌道，且須有足夠之承載力及碰墊設備供電系統足夠的堆積場面積碼頭要有附屬設備如起重機軌道、車擋裝置、電纜槽及錨錠裝置等4.1貨櫃處理作業趨勢船舶規模冷凍櫃增加貨櫃場自動化降低勞動成本、減少人員疏忽、提高效率堆積高度堆積高度增加會提高場站儲存能力。複合運輸由於陸上系統之貨櫃交通量增加，交通擁擠與環境考量促使營運者使用鐵路昨為貨櫃運輸之手段，4.2規劃貨櫃碼頭之原則規劃工作之考慮因素分析船舶大小評估場站每年處理能力貨櫃處理設備貨櫃場站之交通流量

(1)規劃工作之考慮因素清楚定義可提供場站使用之區域對於最大停靠船舶之評估場站之每年處理量選擇適合貨櫃處理設備交通流量順暢

貨櫃碼頭作業能量之評估方法以每公尺之碼頭產能推估碼頭之年作業能量每公尺之碼頭年產量為1,900TEU以每部橋式起重機產能推估碼頭之年作業能量每一百公尺配置一部橋式起重機，每部橋示起重機之年作業量約為20萬TEU貨櫃進出口作業量之評估方法ABC公司的每年處理貨櫃量的為20萬TEU，處理進出口和轉口貨櫃比例分別為30%、20%和50％，請問每年三種貨櫃處理量為多少？出口櫃量：20萬x30％＝6萬TEU進口櫃量：20萬x20％＝4萬TEU轉口櫃量：20萬x50％＝10萬TEU(2)場站之每年處理量

評估貨櫃場之每年處理能力所需考量因素：每條航線平均船舶大小、平均貨櫃裝卸量船舶停靠頻率貨櫃場站之區域專用碼頭或公用碼頭海關管控自動化程度（3）.影響儲存能力之因素場站之地面SLOT營運模式堆積高度貨櫃之滯場時間(Dwellingtime)20呎櫃與40呎櫃之分配轉口櫃之百分比（4）.貨櫃場之能力關係貨櫃碼頭之配置、最佳形狀與大小，係與裝缷搬運機具有關。（5）.交通流量順暢在Yard搬運貨櫃機具主要有Tractor或StraddleCarrier，這些機具移動效率會直接影響場區之作業效率。貨櫃碼頭儲量計算TEUslot係指一個二十尺貨櫃儲量。Row(寬）xTier(高)XBay(長)構成一個Block。N個Block構成TEUSlot。例如A公司使用TT作業，平均一個block為5Row、5Tier和20Bay，並且由40block，請問其TEUSlot之StorageCapacity為多少？1Block=5X5X20X2=1000TEU40個Block=40X1000TEU=40,000TEUSlot惟平均疊2.5Tier時，其總TEUSlot則為40,000X(2.5/5)=20,000TEUSlot.4.4貨櫃碼頭之主要基礎設施橋式起重機作業區(裝卸區)艙蓋區暫存區貨櫃場貨櫃集散倉庫辦公室停車場聯外道路管制站設施維修設施電力供應站瓦斯供應站照明塔台空櫃區冷凍櫃區

規劃貨櫃碼頭配置之流程圖決定規劃工作之條件與限制位置之形狀與區域設計船舶評估裝缷設備評估每年生產力決定貨櫃場站營運模式決定操作設備規劃貨櫃場各部份之區域與配置貨櫃場配置交通流量檢視每年生產力檢視最終貨櫃場規劃岸肩區規劃儲存區規劃CFS規劃管制站規劃相關設施規劃日本貨櫃碼頭建設規劃流程貨櫃碼頭建設結構圖貨櫃碼頭之岸臂結構4.5貨櫃碼頭作業系統貨櫃碼頭營運系統可區分為BerthOperation、YardOperation、GateOperation.船席區（BerthArea）:主要以船舶停靠和貨物裝缷場站區(YardArea):主要以貨櫃搬運、推積、進倉、拆併櫃管制戰區(GateArea):主要以貨櫃進出管制站、提領與交還貨櫃。貨櫃碼頭之條件與重要設施岸線長度(Length)碼頭水深(Draft)碼頭軌距(Span)碼頭承載力(LoadCapacity)前沿距離(Comb)碰墊(Fender)貨櫃場是由哪些區域組成船席區(BerthArea)主要功能在於船舶停靠和貨物裝卸作業。2.場站區(ContainerYardArea)主要功能在於貨物或貨櫃儲存區域作業。3.管制站區(Gatearea)主要功能在於卡車進出管制站到貨櫃場，提領或交還貨物或貨櫃作業而言。高雄港貨櫃碼頭長度及水深一覽表

資料來源：高雄港務局網站4.6碼頭之設計種類一字型碼頭碼頭設計呈現一字，為目前較普遍設計方式。凹型碼頭主要因應一萬TEU級以上船舶設計，方便其快速裝卸作業。突堤碼頭傳統設計方式，三邊皆可停靠船舶，但是無法符合船舶大型化停靠需求。貨櫃碼頭配置之種類貨櫃碼頭配置與交通動線變化貨櫃碼頭背後腹地變化橋式起重機之大型化趨勢碼頭設施說明圖貨櫃碼頭配置5.自動化貨櫃碼頭作業自動化貨櫃碼頭(AutomatedContainerTerminal:ACT)，係指在貨櫃碼投營運所需最多人員作業，由無人先進自動化設備取代人力，來營運先進貨櫃碼頭。自動化貨櫃碼頭之必要性儲存場最大化正確、迅速、先進化管制站自動化確保差異化5.1自動化貨櫃碼頭之優點節省人力作業中斷減少職業災害大幅減少營運費用節省生產性提高信賴度增加5.2自動化貨櫃碼頭之缺點軟硬體投資成本高機具故障需長時間排除遇到作業瓶頸需人工排除5.3自動化貨櫃碼頭之誕生而一個現代化的碼頭未來的發展趨勢，必需要是大型的經濟規模、最新的科技與機具設備，以及現代化的管理風格等三項條件。而櫃場作業有許多不同之型態，在荷蘭鹿特丹港(portofRotterdam)積極的開發與推動港埠技術、知識的努力下，港埠物流作業產生了先驅作用。ECT碼頭以及德國漢堡港(PortofHamburg)的HHLA碼頭均採用中央電腦控制的自動化導引車輛AGV(AutomaticGuidedVehicle)，搭配自動化堆積起重機(Automatedstackingcrane)，將會發展成為最新全自動化貨櫃場作業模式。美國Virginia港的APMT、日本東京萬海碼頭、長榮高雄四櫃及即將啟用之台北港則採用半自動化(Semi-Automation)，

而一般碼頭則採用拖車(Track)作業模式。5.4自動化貨櫃碼頭之種類全自動化櫃場：配備有AGV自動化導引車與自動化門型機(automatedstackingcrane)相互搭配作業，橋式起重機將貨櫃直接卸放在具有導航系統之AGV上，AGV經由埋設在地面之感應裝置(sensor)，將貨櫃運往櫃場作業系統(TerminalOperatingSystem:TOS)指定之儲區前方，最後由自動化門型機將貨櫃移往指定儲位，裝船與貨主提領櫃時則依反向程序操作。此種櫃場的優點如下：場區無人化；不受天候與時間之影響；節省人事費用。然亦有其缺點之處：投資金額龐大；作業效率不佳。半自動化碼頭：作業方法與傳統方式略有差異，仍由拖車搭配場區之自動門型機共同作業，經由TOS作業系統自動分配工作指令，現場作業情形是經由光纖傳送畫面，將現場透過攝影機將畫面直接傳送回辦公室，作業機具配置有自動偵測與自動調整設備，由車機之電腦系統自動進行校正動作，為考量拖車