码头及码头平面设计ppt.ppt
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1、n码头规模码头规模4050m2460m7m最大幅度最大幅度3约约20m210.5710 452码头规模确定码头规模确定码头规模决定了港口规模,港口规模一般包括:码头规模决定了港口规模,港口规模一般包括:n码头建筑物长度(各类泊位的数量);n水域面积(调头水域、航道、港池、锚地等);n防波堤长度;n仓库、堆场、停车场等面积;n办公楼、机修间、机械库等生产辅助建筑物规模;n铁路、道路的数量和等级;n港区供水、供电、供油等;n生活辅助设施规模;n.码头是港口营运的中心,港口其它设施必须与码码头是港口营运的中心,港口其它设施必须与码头相适应,也就是说,港口规模取决于码头规模即头相适应,也就是说,港口规
2、模取决于码头规模即各类泊位数的多少。各类泊位数的多少。影响泊位数影响泊位数S 的主要因素的主要因素n港口吞吐量港口吞吐量Q(旅客、货物)旅客、货物)n船型及其周转量船型及其周转量n装卸效率的高低装卸效率的高低确定港口规模主要解决泊位的大小和多少两方面的问题确定港口规模主要解决泊位的大小和多少两方面的问题泊位的大小泊位的大小来港船型来港船型泊位的多少泊位的多少吞吐量、船舶数量、装卸效率等吞吐量、船舶数量、装卸效率等船型预测船型预测来来港港船船舶舶不不可可能能一一样样大大,以以多多大大的的船船作作为为设设计计依依据据是是一一个个复复杂杂的的问问题题,它它与与技技术术、经经济济的的发发展展水水平平和
3、和速速度度、国国际际贸贸易易、乃乃至至政政治治形形势势都有关系。都有关系。n第四章第四章码头及码头平面设计码头及码头平面设计码头规模确定码头规模确定港口泊位数估算港口泊位数估算现行规范建议粗略地用下式估计港口的泊位数现行规范建议粗略地用下式估计港口的泊位数S:Q港口吞吐量港口吞吐量P泊位通过能力泊位通过能力 泊位系数泊位系数1.21.5;t船舶平均占泊时间(日船舶平均占泊时间(日/艘);艘);N 考虑时段的天数;考虑时段的天数;船舶平均装卸量(吨船舶平均装卸量(吨/艘)。艘)。泊位数优化泊位数优化S 太多太多港口设施经常出现闲置,造成投港口设施经常出现闲置,造成投资浪费资浪费S 太少太少许多船
4、舶、旅客排长队等待,给许多船舶、旅客排长队等待,给船、客带来损失船、客带来损失港口泊位数优化:考虑港、船、客货各方面港口泊位数优化:考虑港、船、客货各方面的因素,使得客货在港口转运的总费用最省。的因素,使得客货在港口转运的总费用最省。nS优优应满足的条件应满足的条件(只考虑港、船因素只考虑港、船因素)以以cb表示每泊位每天的营运费用(元表示每泊位每天的营运费用(元/泊泊日)日)cs 表示每船在港一天所需费用(元表示每船在港一天所需费用(元/艘艘日)日)在时段在时段N天内船舶总费用为(港口有天内船舶总费用为(港口有S个泊位)个泊位)港口有港口有S 个泊位时平均在港口的船舶数个泊位时平均在港口的船
5、舶数泊位数泊位数S 不同就导致不同就导致Cs的变化,泊位数优的变化,泊位数优化就是取化就是取S 值使得值使得Cs 最小,即最小,即将将Cs的表达式代入整理得的表达式代入整理得S优优应满足的条件为:应满足的条件为:方法:调整方法:调整S值使上式得到满足值使上式得到满足试算试算关键:给定关键:给定S 后如何计算平均在港船舶数后如何计算平均在港船舶数n有关泊位参数的概率表达有关泊位参数的概率表达设:设:S 港口泊位数港口泊位数Pn有有n 艘船在港口的概率艘船在港口的概率FnN 天天内内有有n艘艘船船在在港港的的天天数数,Fn=NPn泊位利用率泊位利用率(D,0)s(D,0)s就是泊位利用的天数与泊位
6、总天数的比就是泊位利用的天数与泊位总天数的比值。值。设有设有n艘船在港则:艘船在港则:nS 时,泊位利用的天数即为船天数时,泊位利用的天数即为船天数n Fn,有空泊位有空泊位,无船待泊无船待泊nS 时,泊位全部被占用,泊位利用天数为时,泊位全部被占用,泊位利用天数为S Fn,有船待泊,有船待泊-平均装卸船数平均装卸船数-平均等待船数平均等待船数-港口吞吐量港口吞吐量 Q 设:设:平均一个泊位的日装卸量为平均一个泊位的日装卸量为R(吨吨/泊泊日日)Q=Rs泊位被利用的天数泊位被利用的天数不难看出以上各量有如下关系:不难看出以上各量有如下关系:注意到注意到(D,0)s1恒成立,得港口最少泊位数为:
7、恒成立,得港口最少泊位数为:n排队理论的应用排队理论的应用(先介绍先介绍M/M/S/排队模型的结果排队模型的结果)M/M/S/排队条件:排队条件:第一,船舶按泊松流到达港口;第一,船舶按泊松流到达港口;第二,船在港装卸占泊时间服从负指数分布;第二,船在港装卸占泊时间服从负指数分布;第第三三,船船一一到到港港,只只要要有有空空闲闲泊泊位位就就必必须须停停靠靠,不不得得等等待待特特定定泊泊位位,并并按按先先到到先先靠靠的的原原则则进进行行排排队队,不得插队;不得插队;第第四四,当当船船舶舶足足够够多多时时,不不论论排排队队多多长长,船船舶舶不不得中途离港。得中途离港。有了有了Pn,s 就很容易求得
8、就很容易求得在上述公式的推导过程中利用了级数求和公式在上述公式的推导过程中利用了级数求和公式因此在计算中必须保证因此在计算中必须保证 S a 的条件。的条件。船船舶舶的的平平均均等等待待时时间间是是人人们们极极为为关关注注的的港港口口参参数,可根据平均等待的船舶数求得。数,可根据平均等待的船舶数求得。n其它排队模型其它排队模型M/E2 2/S/排队模型排队模型船舶到港为泊松分布船舶到港为泊松分布 占泊时间为二阶爱尔兰分布占泊时间为二阶爱尔兰分布E2 2/E2 2/S/排队模型排队模型船舶到港和占泊时间为二阶爱尔兰分布船舶到港和占泊时间为二阶爱尔兰分布注意:各排队模型的差别很大,选取的模型必须符
9、合港口实际。减少船舶在港时间的措施减少船舶在港时间的措施 泊位组泊位组 把可以统一进行装卸的一些泊位组织在一把可以统一进行装卸的一些泊位组织在一起统一调度管理,称为泊位组。起统一调度管理,称为泊位组。例:设某港有相同的两个区,例:设某港有相同的两个区,A、B,各有,各有4个泊个泊位,装卸能力为位,装卸能力为=0.25艘艘/泊泊-天(天(Tb=4天),每天),每区的船舶平均到港率区的船舶平均到港率 =0.7艘艘/日,用日,用M/M/S模型模型计算时有:计算时有:两区独立:两区独立:=0.7,S=4,Tb=4,(D,0)S=/S=0.7,TW/Tb=0.357 TW =1.428天天两区合并:两区
10、合并:=1.4,S=8,Tb=4,(D,0)S=/S=0.7,TW/Tb=0.113 TW =0.452天天 提高装卸效率提高装卸效率 增加港口装卸设备,提高泊位装卸效率可有增加港口装卸设备,提高泊位装卸效率可有效地减少船舶的在港时间。效地减少船舶的在港时间。例:设某港口原有泊位例:设某港口原有泊位S=2,=0.35艘艘/天,天,Tb=1/=4天,根据计算:天,根据计算:TW=3.844天,与天,与Tb 接近,这是船方难以接近,这是船方难以接受的,也是不合理的。为改善这种状态,提出以下两方接受的,也是不合理的。为改善这种状态,提出以下两方案比选。案比选。增建增建2个泊位,装卸能力不变(泊位数增
11、加一倍)个泊位,装卸能力不变(泊位数增加一倍)改进装卸工艺,装卸能力提高一倍,改进装卸工艺,装卸能力提高一倍,Tb=2天天用用M/M/S模型计算:模型计算:增建泊位:增建泊位:=0.35,S=4,Tb=4,(D,0)S=/S=0.35,TW =0.092 T在港在港=4.092天天 提高效率:提高效率:=0.35,S=2,Tb=2,(D,0)S=/S=0.35,TW =0.28 T在港在港=2.28天天 速遣速遣 速遣是将几个泊位的设备集中使用,使某些船只迅速离港速遣是将几个泊位的设备集中使用,使某些船只迅速离港的调度方式,例如:港口有两个泊位,刚巧两艘船同时到达的调度方式,例如:港口有两个泊
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