西部港口物流樞紐建設(shè)和運(yùn)營技術(shù)研究

王勇

摘 ?要：西部港口普遍以運(yùn)輸服務(wù)為中心，港口功能基本以貨物裝卸、運(yùn)輸為主，物流業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，港口物流樞紐的發(fā)展存在很多制約性因素。文章從港口物流樞紐單體規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)、運(yùn)營組織優(yōu)化、信息平臺(tái)建設(shè)、安全監(jiān)管與應(yīng)急處置、節(jié)能減排[1]等方面的關(guān)鍵技術(shù)開展研究，其成果不僅對(duì)西部港口物流樞紐具有指導(dǎo)和應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于我國港口實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展也具有重要意義。

關(guān)鍵詞：港口;物流樞紐;建設(shè)與運(yùn)營

中圖分類號(hào)：F253.9 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： Western ports generally focus on transportation services， and the port functions are mainly cargo handling and transportation. The development foundation of logistics industry is weak. There are many restrictive factors in the development of port logistics hub. This paper studies the key technologies of port logistics hub unit planning， operation organization optimization， information platform construction， safety supervision and emergency disposal， energy saving and emission reduction key technologies. The results not only have guidance and application value for western port logistics hub， but also have important significance for the transformation and upgrading and sustainable development of China's ports.

Key words： port; logistics hub; construction and operation

0 ?引 ?言

我國西部地區(qū)港口功能基本以貨物裝卸、運(yùn)輸為主，物流業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，港口物流樞紐的發(fā)展要素還不夠完善和成熟，總體處于起步階段。就全國港口而言，現(xiàn)行港口規(guī)劃方法，港口后方物流節(jié)點(diǎn)、集疏運(yùn)體系、大區(qū)域范圍的支持保障體系缺乏統(tǒng)籌，港口物流發(fā)展的系統(tǒng)性不強(qiáng);運(yùn)營組織信息流和業(yè)務(wù)流一體化運(yùn)作還沒有真正實(shí)現(xiàn)，港口物流信息系統(tǒng)沒有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);綜合物流成本較高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾突出，物流經(jīng)濟(jì)效益較低;安全管理體系不健全，尚未建立完善安全監(jiān)管與應(yīng)急處置信息系統(tǒng);綠色港口目標(biāo)體系尚未建立，節(jié)能、減排與環(huán)保技術(shù)及裝備的應(yīng)用有限。基于此，本文就西部港口物流樞紐建設(shè)和運(yùn)營技術(shù)進(jìn)行研究。

1 ?西部港口物流樞紐的發(fā)展需求

國外已經(jīng)形成了基于國際供應(yīng)鏈的港口物流樞紐體系，但國內(nèi)尚缺乏港口物流樞紐層面的系統(tǒng)研究;國外港口規(guī)劃理論主要在“港—城—腹地”和港口體系上進(jìn)行了較為深入的研究，但專門針對(duì)港口物流樞紐（園區(qū)）規(guī)劃的研究比較少;國內(nèi)外一些港口已實(shí)現(xiàn)了管理信息化和作業(yè)自動(dòng)化，但針對(duì)港口物流管控一體化、流程優(yōu)化、散貨碼頭物流模擬、物流信息自動(dòng)識(shí)別研究較少;在港口物流樞紐信息平臺(tái)建設(shè)方面，針對(duì)西部港口的物流信息平臺(tái)建設(shè)還處于起步階段;國際上尚未針對(duì)港口物流樞紐提出統(tǒng)一的安全管理體系要求，我國也尚未針對(duì)港口安全管理體系進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究，對(duì)港口重大危險(xiǎn)源的監(jiān)控、有關(guān)危險(xiǎn)貨物港口安全作業(yè)和散裝液體危化品泄漏事故處置方面的技術(shù)較為薄弱;我國對(duì)綠色港口尚無統(tǒng)一界定和標(biāo)準(zhǔn)，港口移動(dòng)式岸基船用變頻變壓供電技術(shù)處于試點(diǎn)應(yīng)用階段，大宗散貨碼頭的揚(yáng)塵污染治理新技術(shù)尚未在港口領(lǐng)域推廣。

為解決制約西部港口物流樞紐建設(shè)和運(yùn)營的瓶頸，填補(bǔ)港口物流樞紐相關(guān)領(lǐng)域的研究空白，本文將從五個(gè)方面的技術(shù)展開研究，即：一是港口物流樞紐單體規(guī)劃技術(shù);二是港口物流樞紐運(yùn)營組織優(yōu)化技術(shù);三是港口物流樞紐的交易信息平臺(tái);四是港口物流樞紐的安全監(jiān)管與應(yīng)急處置技術(shù);五是港口物流樞紐的綠色發(fā)展。其中：港口物流樞紐單體規(guī)劃技術(shù)為頂層設(shè)計(jì);港口物流樞紐運(yùn)營組織優(yōu)化技術(shù)和交易信息平臺(tái)為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展;港口物流樞紐的安全監(jiān)管與應(yīng)急處置技術(shù)綠色發(fā)展為安全綠色技術(shù)。港口物流樞紐建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要政府做好頂層設(shè)計(jì)，在前瞻研究、規(guī)劃布局、資源協(xié)調(diào)、政策扶持等方面發(fā)揮作用，努力推進(jìn)港口物流樞紐規(guī)劃的一體化管理模式，以信息綜合服務(wù)平臺(tái)促進(jìn)政府在戰(zhàn)略規(guī)劃、資源整合、建設(shè)投資和扶持政策等方面的主導(dǎo)性作用。明確港口物流樞紐安全生產(chǎn)管理體系的核心，構(gòu)建相應(yīng)的港口物流樞紐安全管理體系，并研究安全管理體系下的港口物流系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行模式。以綠色港口為基礎(chǔ)，以建立綠色港口考核、認(rèn)證體系，制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)為手段，促進(jìn)港口調(diào)整用能結(jié)構(gòu)、完善運(yùn)營管理、加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，達(dá)到推動(dòng)港口節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的目的。本文將從三個(gè)層面，五個(gè)技術(shù)點(diǎn)開展對(duì)西部物流樞紐建設(shè)與運(yùn)營進(jìn)行探討。

2 ?港口物流樞紐建設(shè)與運(yùn)營技術(shù)頂層設(shè)計(jì)

該部分內(nèi)容主要運(yùn)用供應(yīng)鏈思想和港口物流服務(wù)鏈機(jī)理，重點(diǎn)探討港口物流樞紐單體規(guī)劃，其依據(jù)布局規(guī)劃所確立的不同物流樞紐節(jié)點(diǎn)位置和功能，開展具體的節(jié)點(diǎn)規(guī)模測(cè)算、功能設(shè)施用地布置、交通組織流線和對(duì)外交通銜接以及信息化等方面的規(guī)劃。

主要包括三大關(guān)鍵技術(shù)：一是規(guī)模測(cè)算;二是功能分區(qū)與總平面布置;三是交通組織與銜接。

規(guī)模測(cè)算包括用地規(guī)模和設(shè)施規(guī)模。用地規(guī)模是指物流節(jié)點(diǎn)的總占地面積;設(shè)施規(guī)模是指物流節(jié)點(diǎn)在設(shè)定的年份（一般為設(shè)計(jì)年度或設(shè)計(jì)年限）內(nèi)為達(dá)到生產(chǎn)能力所需要的設(shè)施總建筑規(guī)模。

功能分區(qū)將功能相同或相近的單一物流服務(wù)功能相互歸并和整合，提高園區(qū)作業(yè)效率和土地利用效率，同時(shí)可節(jié)約作業(yè)成本和時(shí)間價(jià)值損耗等。功能區(qū)域是物流節(jié)點(diǎn)內(nèi)部布局的基本空間單元，確定功能區(qū)域也就大體確定了物流節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)。

總平面布置的技術(shù)思路，一是流線導(dǎo)向的布置，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的流程順序，包括作業(yè)工藝、產(chǎn)品生產(chǎn)、交通流線等確定設(shè)施布置;二是系統(tǒng)導(dǎo)向的布置，建立各功能區(qū)、設(shè)施之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析模型，通過建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和反復(fù)演算，得到相對(duì)合理的布置方案。

港口后方物流節(jié)點(diǎn)的交通組織與銜接規(guī)劃重要性較高，在具體規(guī)劃實(shí)踐中需要重點(diǎn)研究。內(nèi)部交通組織及路網(wǎng)規(guī)劃布局要考慮以下幾個(gè)要求：與物流節(jié)點(diǎn)總體布局相協(xié)調(diào);滿足物流、人流的交通需求;物流園區(qū)路網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)體現(xiàn)彈性規(guī)劃的思想;物流節(jié)點(diǎn)內(nèi)部道路的形態(tài)一般應(yīng)為正交和網(wǎng)格式布置，以便于各功能分區(qū)之間的運(yùn)輸[2];符合可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保、消防、衛(wèi)生、安全等環(huán)境保護(hù)要求。港口后方物流節(jié)點(diǎn)對(duì)外交通銜接規(guī)劃原則為：服務(wù)于物流業(yè)發(fā)展原則;服從上位規(guī)劃原則;需求和可能相結(jié)合原則。

通過對(duì)港口物流樞紐規(guī)劃及布局的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，可以從系統(tǒng)層面著眼于整個(gè)港口物流服務(wù)供應(yīng)鏈來使港口物流系統(tǒng)資源配置達(dá)到整體最優(yōu)的問題。采用港口物流服務(wù)供應(yīng)鏈PLSSC思想和機(jī)理可以更加明確港口物流樞紐規(guī)劃的基本思路和方法，形成港口物流樞紐布局規(guī)劃和單體規(guī)劃的具體技術(shù)框架，明晰港口與臨港物流園區(qū)、無水港、港口城市及內(nèi)陸腹地等關(guān)系。

3 ?港口物流樞紐建設(shè)與運(yùn)營經(jīng)濟(jì)高效

3.1 ?西部港口物流樞紐運(yùn)營組織優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)

目前，西部港口物流發(fā)展中面臨物流發(fā)展整體化、系統(tǒng)化程度不高，物流運(yùn)作效率總體低下等問題。本部分以運(yùn)營組織與流程控制一體化為指導(dǎo)思想，以“經(jīng)濟(jì)、高效”為原則，以流程優(yōu)化為主線，從仿真優(yōu)化、自動(dòng)識(shí)別、智能化監(jiān)控等方面，突出港口物流運(yùn)作流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，著力解決實(shí)現(xiàn)理論、流程、技術(shù)的有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)港口物流樞紐管控一體化的操作目標(biāo)。本部分研究試圖為優(yōu)化港口綜合物流系統(tǒng)運(yùn)作流程，提高港口物流設(shè)施設(shè)備運(yùn)營效率，提升港口物流綜合服務(wù)水平，最大化地發(fā)揮港口作為綜合物流樞紐的作用。

港口物流樞紐運(yùn)營組織優(yōu)化主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)如圖1所示。

該部分從物流鏈與生產(chǎn)鏈的一體化管理的思路，提出了西部港口物流樞紐業(yè)務(wù)管理與流程控制一體化的總體框架和體系，可用于指導(dǎo)港口物流運(yùn)作組織流程優(yōu)化。

3.2 ?西部港口物流樞紐信息平臺(tái)建設(shè)技術(shù)

港口物流樞紐信息服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的核心目標(biāo)是構(gòu)建現(xiàn)代化的第四方港口物流電子商務(wù)交易及區(qū)域物流信息公共服務(wù)，實(shí)現(xiàn)港口物流樞紐商流、資金流、信息流和物流的集聚和融合，協(xié)同平臺(tái)技術(shù)框架：主要依托交通電子口岸、港口、航運(yùn)、港航、海關(guān)、國檢等現(xiàn)有信息工程[3]，構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、應(yīng)用層、展現(xiàn)層、用戶層共6層協(xié)同服務(wù)平臺(tái)架構(gòu)，研究建立建設(shè)與運(yùn)營保障體系、政策保障體系、人才保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系共5項(xiàng)支撐保障體系支撐港口運(yùn)營。

針對(duì)需求差異環(huán)境，根據(jù)不同的技術(shù)條件和安全要求，提供不同的系統(tǒng)互聯(lián)接口解決方案。差異需求環(huán)境下，面向中、小微企業(yè)的服務(wù)統(tǒng)一研發(fā)各類物流業(yè)務(wù)運(yùn)作應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括貨代、箱管、理化、報(bào)關(guān)行等應(yīng)用軟件，基于SaaS云服務(wù)模式提供應(yīng)用服務(wù)，軟件版本包括：WEB版應(yīng)用軟件、APP版應(yīng)用軟件和微信應(yīng)用官網(wǎng)。面向大中型企業(yè)，通過APN互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＞€提供企業(yè)作業(yè)系統(tǒng)與EDI交換平臺(tái)間的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)EDI交換平臺(tái)與企業(yè)作業(yè)系統(tǒng)之間的“無縫”銜接，提供基于PaaS模式的物流供應(yīng)鏈自動(dòng)化服務(wù)。

4 ?港口物流樞紐建設(shè)與運(yùn)營技術(shù)安全綠色

4.1 ?港口物流樞紐安全監(jiān)管與應(yīng)急處置技術(shù)

港口物流樞紐危險(xiǎn)品貨物安全狀態(tài)監(jiān)控與應(yīng)急處置，其系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖2所示：

港口物流樞紐安全監(jiān)管與應(yīng)急處置信息管理系統(tǒng)，有效整合包括安全管理信息查詢與更新、危險(xiǎn)貨物安全狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)警、危險(xiǎn)品裝卸作業(yè)事故模擬與預(yù)報(bào)、事故應(yīng)急決策指揮支持等功能，為港口物流樞紐安全監(jiān)管與應(yīng)急處置工作提供平臺(tái)。

重大危險(xiǎn)源自動(dòng)識(shí)別及動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)，利用港口重大危險(xiǎn)源有關(guān)辨識(shí)、評(píng)價(jià)分級(jí)方法和標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)港口各類危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)、分級(jí)，同時(shí)利用重大危險(xiǎn)源控制水平評(píng)估模型進(jìn)行重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估，為港口企業(yè)建立基于風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)管理體系提供實(shí)用方法。

危險(xiǎn)品固體散貨碼頭安全監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)自動(dòng)化程度較高的裝卸作業(yè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控與預(yù)警，包括碼頭前沿、皮帶機(jī)輸送過程、裝箱樓裝箱過程、裝車樓裝車過程監(jiān)控、堆場(chǎng)裝箱過程監(jiān)控、堆場(chǎng)裝袋過程監(jiān)控、堆場(chǎng)裝車過程監(jiān)控、車輛GPS定位監(jiān)控等。主要監(jiān)控設(shè)備為視頻監(jiān)控、GPS車載裝置等。涉及船舶靠泊卸船、皮帶機(jī)工作、裝車樓工作、裝箱樓工作、堆場(chǎng)工作記錄等信息記錄。

4.2 ?西部港口物流樞紐節(jié)能減排技術(shù)

4.2.1 ?帶式輸送機(jī)節(jié)能技術(shù)

帶式輸送機(jī)全變頻調(diào)速技術(shù)。通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率，來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能效果[4]。

恒力矩變頻調(diào)速裝置主要由功率器件（IGBT）、絕緣柵極可控晶體管、控制器與電抗器組成。采用皮帶稱實(shí)時(shí)檢測(cè)輸送機(jī)負(fù)荷，數(shù)據(jù)上傳至PLC模塊，自動(dòng)反饋控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制系統(tǒng)框架如圖3所示。

4.2.2 ?干霧抑塵技術(shù)

采用微米級(jí)干霧抑塵裝置，由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的聲波震蕩器，通過高頻聲波將水高度霧化，從而形成眾多10μm以下的水霧顆粒，壓縮氣流通過噴頭共振室將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵發(fā)生點(diǎn)，使粉塵顆粒與之粘結(jié)、聚結(jié)增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過與水粘結(jié)而聚結(jié)增大，但那些最細(xì)小的粉塵只有當(dāng)水滴很?。ㄈ绺伸F）減小水表面張力時(shí)才會(huì)聚結(jié)成團(tuán)[5]。

微米級(jí)干霧抑塵裝置采用水—?dú)饣旌瞎ぷ鞣绞剑⒉捎谜鹗庮^式霧化噴頭完成霧化噴射，系統(tǒng)不需配備高壓供水管線，通過水、氣混合及與震蕩頭的配合，可使噴射出的水霧顆粒度達(dá)到微米級(jí)的干霧，具有設(shè)備配置簡(jiǎn)單、成本低、水耗量小、抑制效果好的特點(diǎn)。微米級(jí)干霧抑塵裝置采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，由微米級(jí)干霧抑塵機(jī)、螺桿式空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐（采用容積調(diào)節(jié)空壓機(jī)時(shí)可取消）、萬向節(jié)噴霧器總成、水氣分配器、水氣連接管線和自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成，能夠自動(dòng)控制多方向噴霧和自動(dòng)反清洗，在冬季也能夠正常使用。

5 ?結(jié)束語

本文成果已在防城港、欽州港、北海港、重慶港開展了港口物流樞紐運(yùn)營組織優(yōu)化、信息化平臺(tái)、安全應(yīng)急體系和節(jié)能減排工藝等關(guān)鍵技術(shù)的示范應(yīng)用。促進(jìn)了西部港口物流樞紐發(fā)展理念及布局規(guī)劃應(yīng)用促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升了經(jīng)濟(jì)效益，港口安全與綠色發(fā)展理念得到了充分的體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐萍，劉曉雷. 港口物流樞紐內(nèi)在發(fā)展機(jī)理與案例分析[M]. 北京：人民交通出版社，2015.

[2] 黃志勇，真虹，鄺中，等. 北部灣崛起新路——全球視角的港航強(qiáng)桂戰(zhàn)略研究[M]. 南寧：廣西人民出版社，2012.

[3] 宗術(shù). 我國港口信息化建設(shè)與展望[J]. 交通建設(shè)與管理，2007（21）：62-63.

[4] 烏蘭，趙奇，胡建棟. 變頻調(diào)速帶式輸送機(jī)節(jié)能控制技術(shù)研究[J]. 煤礦機(jī)械，2018（9）：41-43.

[5] 謝新宇，閆妍. 干霧抑塵技術(shù)及其應(yīng)用概述[J]. 科技信息，2011（5）：61，127.

[6] ?Adrian E Coronado Mondragon， Chandra S Lalwani， Etienne S Coronado Mondragon， et al. Intelligent transport systems in multimodal logistics： A case of role and contribution through wireless vehicular networks in a sea port location[J]. Production economics， 2012，137（1）：165-175.

[7] 欒學(xué)晨，范紅超，楊必勝，等. 城市道路網(wǎng)主干道提取的形態(tài)分析方法[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2014（3）：327-331.

[8] 胡列格，何其超，盛玉奎. 物流運(yùn)籌學(xué)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[9] 趙峰. 限流裝置在長(zhǎng)距離輸煤皮帶機(jī)系統(tǒng)節(jié)能降耗中的作用[J]. 煤炭加工與綜合利用，2007（4）：28-30.

[10] 張曉春，詹水芬，彭世濤. 發(fā)展綠色港口促進(jìn)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)有效融合[C] // 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2010.

收稿日期：2020-11-25

基金項(xiàng)目：交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目“西部港口物流樞紐建設(shè)和運(yùn)營開發(fā)和示范”（2011328345005）

作者簡(jiǎn)介：王 ?勇（1980-），男，廣西桂林人，廣西壯族自治區(qū)港航發(fā)展中心，高級(jí)工程師，碩士，研究方向：信息化建設(shè)。