李強+孫立+閆德順

1 集裝箱碼頭堆場布置形式介紹

集裝箱碼頭堆場又稱前方堆場，是為加快船舶裝卸作業(yè)而設(shè)置的暫時堆放集裝箱的場地，是辦理集裝箱裝卸、轉(zhuǎn)運、保管、交接的場所。集裝箱碼頭堆場是集裝箱運輸系統(tǒng)中的重要節(jié)點，在集裝箱運輸過程中發(fā)揮著十分重要的作用。

1.1 堆場布置考慮因素

集裝箱碼頭堆場布置主要考慮以下因素：（1）堆場布置方向，即堆場主要作業(yè)設(shè)備的軌道方向或行走軌跡方向，據(jù)此可分為平行于岸線布置形式和垂直于岸線布置形式；（2）堆場內(nèi)集裝箱堆放方向，即集裝箱長邊的方向，據(jù)此可分為垂直于岸線堆放形式和平行于岸線堆放形式。

在現(xiàn)有技術(shù)和裝備水平條件下，若集裝箱碼頭堆場采取堆場布置方向與集裝箱堆放方向不一致的布置形式，則會帶來以下不利影響：（1）當(dāng)堆場作業(yè)設(shè)備帶箱行走時，集裝箱迎風(fēng)面積較大，影響設(shè)備設(shè)計參數(shù)的選擇和運行的安全性；（2）在集裝箱交接作業(yè)區(qū)域，堆場作業(yè)設(shè)備與岸邊水平運輸設(shè)備的行走軌跡存在交叉，需要額外設(shè)計解決方案，投資較大。鑒于此，現(xiàn)有集裝箱碼頭堆場普遍采用堆場布置方向與集裝箱堆放方向一致的布置形式，并取得較好應(yīng)用效果。

1.2 堆場布置形式

1.2.1 堆場平行于岸線布置形式

在堆場平行于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡平行于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向一致，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行180€盎幌蠆僮鰨？）。

圖1 堆場平行于岸線布置形式

1.2.2 堆場垂直于岸線布置形式

在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡垂直于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向垂直，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行90€盎幌蠆僮鰨？）。

圖2 堆場垂直于岸線布置形式

2 集裝箱碼頭堆場布置形式比較

2.1 堆存能力比較

通過模擬測算和數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)：在同等占地面積的基礎(chǔ)上，平行于岸線布置形式堆場（以下 簡稱平行式堆場）與垂直于岸線布置形式堆場（以下簡稱垂直式堆場）的堆存能力基本相當(dāng)（見表1）；同時，在相同作業(yè)工藝條件下，平行式堆場與垂直式堆場的設(shè)備配置也基本相當(dāng)。

表1 平行式堆場與垂直式堆場堆存能力比較

2.2 交通組織比較

2.2.1 傳統(tǒng)人工堆場的交通組織比較

在傳統(tǒng)人工堆場，交通壓力集中在與堆場方向垂直的兩側(cè)干路及從堆場到岸邊的水平運輸區(qū)域。在堆場平行于岸線布置形式下，堆場左右兩側(cè)和上側(cè)道路可以分擔(dān)部分箱流（見圖3）。在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場上側(cè)道路發(fā)生流量疊加，交通壓力不均衡，運輸效率受到制約（見圖4），這是傳統(tǒng)人工堆場不采用垂直于岸線布置形式的原因。

圖3 平行式堆場的交通組織

圖4 垂直式堆場的交通組織

2.2.2 封閉式堆場的交通組織比較

封閉式堆場禁止車輛和人員進入，堆場內(nèi)集裝箱采取自動化運輸和裝卸形式。在封閉式堆場中，裝卸船集裝箱同樣需要進行垂直和平行于岸線的運輸，兩種堆場布置形式均需要與不同水平運輸方式進行銜接。封閉式堆場的特點使得垂直式堆場的水平運輸區(qū)域明顯小于平行式堆場（見圖5～6）。垂直式堆場的水平運輸在碼頭前沿區(qū)域即可完成，其綜合效率優(yōu)勢明顯；平行式堆場的水平運輸區(qū)域覆蓋碼頭前沿區(qū)域和堆場縱向區(qū)域，運輸距離較長。

圖5 平行式堆場的水平運輸區(qū)域

圖6 垂直式堆場的水平運輸區(qū)域

2.3 適用性比較

出于便于交通組織的考慮，以輪胎吊和軌道吊為堆場作業(yè)設(shè)備的人工碼頭和半自動化碼頭堆場多采取平行于岸線的布置形式（見圖7）。

圖7 堆場平行于岸線布置形式的半自動化集裝箱碼頭

在以傳統(tǒng)跨運車為堆場作業(yè)設(shè)備的集裝箱碼頭，出于利于跨運車行駛的考慮，堆場采取垂直于岸線布置形式。在以自動化堆垛起重機為堆場作業(yè)設(shè)備的自動化集裝箱碼頭，考慮到堆垛的封閉式管理要求，堆場也多采取垂直于岸線布置形式（見圖8）。

圖8 堆場垂直于岸線布置形式的自動化集裝箱碼頭

綜上所述：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，堆場垂直于岸線布置形式更適應(yīng)封閉式堆場管理模式下自動化集裝箱碼頭的作業(yè)特點和要求；半自動化集裝箱碼頭的開放式堆場也可以采取平行于岸線的布置形式。

3 結(jié)束語

堆場堆存和通過能力是影響集裝箱碼頭裝卸效率的重要因素。在自動化集裝箱碼頭建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)碼頭堆場的功能定位、裝卸工藝和管理要求等，選擇合適的堆場布置形式，以充分發(fā)揮自動化作業(yè)工藝的優(yōu)勢。目前，平行式堆場在自動化集裝箱碼頭和半自動化集裝箱碼頭均取得良好應(yīng)用效果，成為碼頭堆場較為成熟的解決方案。但需要指出的是：無論是在平行式堆場還是在垂直式堆場，集裝箱裝卸過程都至少需要2次轉(zhuǎn)向操作，對堆場整體作業(yè)效率依然存在一定制約；因此，針對自動化集裝箱碼頭堆場布置形式的研究還需要進一步深入。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）

1 集裝箱碼頭堆場布置形式介紹

集裝箱碼頭堆場又稱前方堆場，是為加快船舶裝卸作業(yè)而設(shè)置的暫時堆放集裝箱的場地，是辦理集裝箱裝卸、轉(zhuǎn)運、保管、交接的場所。集裝箱碼頭堆場是集裝箱運輸系統(tǒng)中的重要節(jié)點，在集裝箱運輸過程中發(fā)揮著十分重要的作用。

1.1 堆場布置考慮因素

集裝箱碼頭堆場布置主要考慮以下因素：（1）堆場布置方向，即堆場主要作業(yè)設(shè)備的軌道方向或行走軌跡方向，據(jù)此可分為平行于岸線布置形式和垂直于岸線布置形式；（2）堆場內(nèi)集裝箱堆放方向，即集裝箱長邊的方向，據(jù)此可分為垂直于岸線堆放形式和平行于岸線堆放形式。

在現(xiàn)有技術(shù)和裝備水平條件下，若集裝箱碼頭堆場采取堆場布置方向與集裝箱堆放方向不一致的布置形式，則會帶來以下不利影響：（1）當(dāng)堆場作業(yè)設(shè)備帶箱行走時，集裝箱迎風(fēng)面積較大，影響設(shè)備設(shè)計參數(shù)的選擇和運行的安全性；（2）在集裝箱交接作業(yè)區(qū)域，堆場作業(yè)設(shè)備與岸邊水平運輸設(shè)備的行走軌跡存在交叉，需要額外設(shè)計解決方案，投資較大。鑒于此，現(xiàn)有集裝箱碼頭堆場普遍采用堆場布置方向與集裝箱堆放方向一致的布置形式，并取得較好應(yīng)用效果。

1.2 堆場布置形式

1.2.1 堆場平行于岸線布置形式

在堆場平行于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡平行于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向一致，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行180€盎幌蠆僮鰨？）。

圖1 堆場平行于岸線布置形式

1.2.2 堆場垂直于岸線布置形式

在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡垂直于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向垂直，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行90€盎幌蠆僮鰨？）。

圖2 堆場垂直于岸線布置形式

2 集裝箱碼頭堆場布置形式比較

2.1 堆存能力比較

通過模擬測算和數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)：在同等占地面積的基礎(chǔ)上，平行于岸線布置形式堆場（以下 簡稱平行式堆場）與垂直于岸線布置形式堆場（以下簡稱垂直式堆場）的堆存能力基本相當(dāng)（見表1）；同時，在相同作業(yè)工藝條件下，平行式堆場與垂直式堆場的設(shè)備配置也基本相當(dāng)。

表1 平行式堆場與垂直式堆場堆存能力比較

2.2 交通組織比較

2.2.1 傳統(tǒng)人工堆場的交通組織比較

在傳統(tǒng)人工堆場，交通壓力集中在與堆場方向垂直的兩側(cè)干路及從堆場到岸邊的水平運輸區(qū)域。在堆場平行于岸線布置形式下，堆場左右兩側(cè)和上側(cè)道路可以分擔(dān)部分箱流（見圖3）。在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場上側(cè)道路發(fā)生流量疊加，交通壓力不均衡，運輸效率受到制約（見圖4），這是傳統(tǒng)人工堆場不采用垂直于岸線布置形式的原因。

圖3 平行式堆場的交通組織

圖4 垂直式堆場的交通組織

2.2.2 封閉式堆場的交通組織比較

封閉式堆場禁止車輛和人員進入，堆場內(nèi)集裝箱采取自動化運輸和裝卸形式。在封閉式堆場中，裝卸船集裝箱同樣需要進行垂直和平行于岸線的運輸，兩種堆場布置形式均需要與不同水平運輸方式進行銜接。封閉式堆場的特點使得垂直式堆場的水平運輸區(qū)域明顯小于平行式堆場（見圖5～6）。垂直式堆場的水平運輸在碼頭前沿區(qū)域即可完成，其綜合效率優(yōu)勢明顯；平行式堆場的水平運輸區(qū)域覆蓋碼頭前沿區(qū)域和堆場縱向區(qū)域，運輸距離較長。

圖5 平行式堆場的水平運輸區(qū)域

圖6 垂直式堆場的水平運輸區(qū)域

2.3 適用性比較

出于便于交通組織的考慮，以輪胎吊和軌道吊為堆場作業(yè)設(shè)備的人工碼頭和半自動化碼頭堆場多采取平行于岸線的布置形式（見圖7）。

圖7 堆場平行于岸線布置形式的半自動化集裝箱碼頭

在以傳統(tǒng)跨運車為堆場作業(yè)設(shè)備的集裝箱碼頭，出于利于跨運車行駛的考慮，堆場采取垂直于岸線布置形式。在以自動化堆垛起重機為堆場作業(yè)設(shè)備的自動化集裝箱碼頭，考慮到堆垛的封閉式管理要求，堆場也多采取垂直于岸線布置形式（見圖8）。

圖8 堆場垂直于岸線布置形式的自動化集裝箱碼頭

綜上所述：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，堆場垂直于岸線布置形式更適應(yīng)封閉式堆場管理模式下自動化集裝箱碼頭的作業(yè)特點和要求；半自動化集裝箱碼頭的開放式堆場也可以采取平行于岸線的布置形式。

3 結(jié)束語

堆場堆存和通過能力是影響集裝箱碼頭裝卸效率的重要因素。在自動化集裝箱碼頭建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)碼頭堆場的功能定位、裝卸工藝和管理要求等，選擇合適的堆場布置形式，以充分發(fā)揮自動化作業(yè)工藝的優(yōu)勢。目前，平行式堆場在自動化集裝箱碼頭和半自動化集裝箱碼頭均取得良好應(yīng)用效果，成為碼頭堆場較為成熟的解決方案。但需要指出的是：無論是在平行式堆場還是在垂直式堆場，集裝箱裝卸過程都至少需要2次轉(zhuǎn)向操作，對堆場整體作業(yè)效率依然存在一定制約；因此，針對自動化集裝箱碼頭堆場布置形式的研究還需要進一步深入。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）

1 集裝箱碼頭堆場布置形式介紹

集裝箱碼頭堆場又稱前方堆場，是為加快船舶裝卸作業(yè)而設(shè)置的暫時堆放集裝箱的場地，是辦理集裝箱裝卸、轉(zhuǎn)運、保管、交接的場所。集裝箱碼頭堆場是集裝箱運輸系統(tǒng)中的重要節(jié)點，在集裝箱運輸過程中發(fā)揮著十分重要的作用。

1.1 堆場布置考慮因素

集裝箱碼頭堆場布置主要考慮以下因素：（1）堆場布置方向，即堆場主要作業(yè)設(shè)備的軌道方向或行走軌跡方向，據(jù)此可分為平行于岸線布置形式和垂直于岸線布置形式；（2）堆場內(nèi)集裝箱堆放方向，即集裝箱長邊的方向，據(jù)此可分為垂直于岸線堆放形式和平行于岸線堆放形式。

在現(xiàn)有技術(shù)和裝備水平條件下，若集裝箱碼頭堆場采取堆場布置方向與集裝箱堆放方向不一致的布置形式，則會帶來以下不利影響：（1）當(dāng)堆場作業(yè)設(shè)備帶箱行走時，集裝箱迎風(fēng)面積較大，影響設(shè)備設(shè)計參數(shù)的選擇和運行的安全性；（2）在集裝箱交接作業(yè)區(qū)域，堆場作業(yè)設(shè)備與岸邊水平運輸設(shè)備的行走軌跡存在交叉，需要額外設(shè)計解決方案，投資較大。鑒于此，現(xiàn)有集裝箱碼頭堆場普遍采用堆場布置方向與集裝箱堆放方向一致的布置形式，并取得較好應(yīng)用效果。

1.2 堆場布置形式

1.2.1 堆場平行于岸線布置形式

在堆場平行于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡平行于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向一致，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行180€盎幌蠆僮鰨？）。

圖1 堆場平行于岸線布置形式

1.2.2 堆場垂直于岸線布置形式

在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場主要作業(yè)設(shè)備（軌道吊或輪胎吊）的運行軌道或軌跡垂直于碼頭岸線方向，集裝箱裝卸船作業(yè)方向與堆場內(nèi)集裝箱堆放方向垂直，但需要在水平運輸環(huán)節(jié)進行90€盎幌蠆僮鰨？）。

圖2 堆場垂直于岸線布置形式

2 集裝箱碼頭堆場布置形式比較

2.1 堆存能力比較

通過模擬測算和數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)：在同等占地面積的基礎(chǔ)上，平行于岸線布置形式堆場（以下 簡稱平行式堆場）與垂直于岸線布置形式堆場（以下簡稱垂直式堆場）的堆存能力基本相當(dāng)（見表1）；同時，在相同作業(yè)工藝條件下，平行式堆場與垂直式堆場的設(shè)備配置也基本相當(dāng)。

表1 平行式堆場與垂直式堆場堆存能力比較

2.2 交通組織比較

2.2.1 傳統(tǒng)人工堆場的交通組織比較

在傳統(tǒng)人工堆場，交通壓力集中在與堆場方向垂直的兩側(cè)干路及從堆場到岸邊的水平運輸區(qū)域。在堆場平行于岸線布置形式下，堆場左右兩側(cè)和上側(cè)道路可以分擔(dān)部分箱流（見圖3）。在堆場垂直于岸線布置形式下，堆場上側(cè)道路發(fā)生流量疊加，交通壓力不均衡，運輸效率受到制約（見圖4），這是傳統(tǒng)人工堆場不采用垂直于岸線布置形式的原因。

圖3 平行式堆場的交通組織

圖4 垂直式堆場的交通組織

2.2.2 封閉式堆場的交通組織比較

封閉式堆場禁止車輛和人員進入，堆場內(nèi)集裝箱采取自動化運輸和裝卸形式。在封閉式堆場中，裝卸船集裝箱同樣需要進行垂直和平行于岸線的運輸，兩種堆場布置形式均需要與不同水平運輸方式進行銜接。封閉式堆場的特點使得垂直式堆場的水平運輸區(qū)域明顯小于平行式堆場（見圖5～6）。垂直式堆場的水平運輸在碼頭前沿區(qū)域即可完成，其綜合效率優(yōu)勢明顯；平行式堆場的水平運輸區(qū)域覆蓋碼頭前沿區(qū)域和堆場縱向區(qū)域，運輸距離較長。

圖5 平行式堆場的水平運輸區(qū)域

圖6 垂直式堆場的水平運輸區(qū)域

2.3 適用性比較

出于便于交通組織的考慮，以輪胎吊和軌道吊為堆場作業(yè)設(shè)備的人工碼頭和半自動化碼頭堆場多采取平行于岸線的布置形式（見圖7）。

圖7 堆場平行于岸線布置形式的半自動化集裝箱碼頭

在以傳統(tǒng)跨運車為堆場作業(yè)設(shè)備的集裝箱碼頭，出于利于跨運車行駛的考慮，堆場采取垂直于岸線布置形式。在以自動化堆垛起重機為堆場作業(yè)設(shè)備的自動化集裝箱碼頭，考慮到堆垛的封閉式管理要求，堆場也多采取垂直于岸線布置形式（見圖8）。

圖8 堆場垂直于岸線布置形式的自動化集裝箱碼頭

綜上所述：在現(xiàn)有技術(shù)條件下，堆場垂直于岸線布置形式更適應(yīng)封閉式堆場管理模式下自動化集裝箱碼頭的作業(yè)特點和要求；半自動化集裝箱碼頭的開放式堆場也可以采取平行于岸線的布置形式。

3 結(jié)束語

堆場堆存和通過能力是影響集裝箱碼頭裝卸效率的重要因素。在自動化集裝箱碼頭建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)碼頭堆場的功能定位、裝卸工藝和管理要求等，選擇合適的堆場布置形式，以充分發(fā)揮自動化作業(yè)工藝的優(yōu)勢。目前，平行式堆場在自動化集裝箱碼頭和半自動化集裝箱碼頭均取得良好應(yīng)用效果，成為碼頭堆場較為成熟的解決方案。但需要指出的是：無論是在平行式堆場還是在垂直式堆場，集裝箱裝卸過程都至少需要2次轉(zhuǎn)向操作，對堆場整體作業(yè)效率依然存在一定制約；因此，針對自動化集裝箱碼頭堆場布置形式的研究還需要進一步深入。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-11-26）