鐘慧玲，歐仙群，張冠湘，蔡文學(xué)

(華南理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院，廣州 510006)

0 引言

在堆場(chǎng)作業(yè)中，由于集裝箱的堆存位置與提取順序不匹配造成翻箱.翻箱問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致集卡排隊(duì)等待時(shí)間延長(zhǎng)、場(chǎng)吊取箱時(shí)間增加，是影響堆場(chǎng)作業(yè)效率的主要原因.如何有效避免或減少翻箱已成為提高堆場(chǎng)作業(yè)效率的關(guān)鍵問(wèn)題之一.一般情況下，碼頭會(huì)根據(jù)預(yù)期到達(dá)的進(jìn)出口箱量預(yù)先為船舶分配堆場(chǎng)區(qū)域.［1］出口箱通常在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)單獨(dú)、隨機(jī)地進(jìn)入堆場(chǎng)，在某一時(shí)刻批量、有計(jì)劃地離開(kāi)堆場(chǎng);而進(jìn)口箱則是在某一時(shí)刻批量、有計(jì)劃地進(jìn)入堆場(chǎng)，在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)單獨(dú)、隨機(jī)地離開(kāi)堆場(chǎng).由于前者進(jìn)入堆場(chǎng)的時(shí)間段較進(jìn)口箱跨度更大、隨機(jī)性更強(qiáng)，故箱位安排的難度更大、造成的翻箱更多，是碼頭翻箱問(wèn)題的主要誘因.［2］不合理的出口箱堆存策略會(huì)降低裝船效率，造成船舶壓港現(xiàn)象.因此，本文將出口箱的翻箱問(wèn)題作為主要研究對(duì)象.所提及的集裝箱一詞若沒(méi)有特殊說(shuō)明，均指出口箱.

目前，降低出口箱翻箱率的研究主要有兩個(gè)方向:一是預(yù)翻箱問(wèn)題的研究［3-5］，即已知堆場(chǎng)初始布局和裝船順序，通過(guò)移動(dòng)較少的集裝箱來(lái)滿足裝船順序，降低裝船翻箱次數(shù).由于集裝箱堆放至堆場(chǎng)后，是否需要翻箱已經(jīng)確定，預(yù)翻箱作業(yè)只是針對(duì)已產(chǎn)生的翻箱問(wèn)題，降低裝船時(shí)的翻箱率，并不能從根本上減少翻箱.二是集裝箱堆存策略的研究［6-10］，即根據(jù)集裝箱航次、重量和目的港等屬性為即將到達(dá)堆場(chǎng)的集裝箱安排堆存位置.根據(jù)是否已知集裝箱的進(jìn)港順序可以把堆存策略的研究細(xì)分為已知進(jìn)港順序的堆存策略研究和未知進(jìn)港順序的堆存策略研究?jī)深?在已知集裝箱進(jìn)港順序的堆存策略研究方面，楊淑芹等［6］以單個(gè)貝位為研究對(duì)象，僅考慮重量屬性，以最少化翻箱數(shù)為目標(biāo)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型;計(jì)三有等［7］僅考慮重量特征，運(yùn)用隱式圖啟發(fā)式搜索技術(shù)與模式識(shí)別技術(shù)為同一目的港的集裝箱安排箱位;陳慶偉等［8］同時(shí)考慮集裝箱目的港、箱重和作業(yè)難度等3個(gè)因素，以單個(gè)貝位為研究對(duì)象，運(yùn)用啟發(fā)式算法為集裝箱安排箱位，以滿足裝船作業(yè)翻箱次數(shù)最少的要求.但因受港外的交通情況、天氣原因等因素的影響，集裝箱實(shí)際到港順序一般都是隨機(jī)的，故上述研究與實(shí)際情況不大吻合.針對(duì)集裝箱以隨機(jī)順序到港的實(shí)際情況，KIM 等［9］基于輕壓重的裝船要求，以最少化裝船時(shí)的翻箱率為目標(biāo)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃與決策樹方法安排箱位;郝聚民等［10］則運(yùn)用圖搜索技術(shù)與模式識(shí)別理論提出混合順序作業(yè)堆場(chǎng)貝內(nèi)優(yōu)化模型，產(chǎn)生不倒箱的配載圖.但是上述堆存策略只研究單貝位的箱位安排，沒(méi)有考慮貝位間的影響.實(shí)際情況下，一艘船舶的集裝箱量可能分配至多個(gè)貝位，堆碼前如何分配到各個(gè)貝位將影響到每個(gè)貝位內(nèi)的集裝箱屬性，故貝位間的影響不容忽視.

系統(tǒng)離散事件仿真可模擬狀態(tài)變量在一系列離散時(shí)間點(diǎn)上的變化.因其具有描述隨機(jī)事件、逼真地再現(xiàn)研究對(duì)象運(yùn)作流程的優(yōu)勢(shì)，目前已有學(xué)者運(yùn)用系統(tǒng)仿真技術(shù)研究集裝箱碼頭系統(tǒng)，如裝卸工藝流程方案［11］、岸橋選型方案［12］、船舶服務(wù)系統(tǒng)［13］、堆場(chǎng)閘口規(guī)劃［14］、堆場(chǎng)資源分配［15-16］等.由于出口箱的堆存策略需要考慮集裝箱的進(jìn)港順序、裝船順序、船舶配載計(jì)劃、場(chǎng)吊調(diào)度等因素，同時(shí)還要兼顧貝位內(nèi)與貝位間的影響，具有復(fù)雜性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，不適宜應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法進(jìn)行求解驗(yàn)證.離散仿真技術(shù)能依據(jù)參數(shù)變化為堆存策略設(shè)計(jì)仿真場(chǎng)景，并多次重復(fù)運(yùn)行仿真模型，獲取堆存策略的評(píng)價(jià)指標(biāo)值，對(duì)堆存策略的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià).因此，仿真技術(shù)可為堆存策略的驗(yàn)證與分析提供一種有效的研究手段.

綜上，本文采用仿真優(yōu)化方法研究基于隨機(jī)進(jìn)港順序的出口箱堆存策略.首先確定出口箱的堆場(chǎng)作業(yè)中翻箱出現(xiàn)的環(huán)節(jié);然后，在分析出口箱已有堆存策略的基礎(chǔ)上，提出以平面箱位為分配單元的改進(jìn)型堆存策略，并詳細(xì)闡述改進(jìn)型策略的步驟;最后，構(gòu)建仿真模型，通過(guò)實(shí)例分析，以翻箱率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)比分析已有策略與改進(jìn)型策略的仿真結(jié)果，驗(yàn)證本文提出的改進(jìn)型策略的有效性.

1 堆存策略的設(shè)計(jì)

在出口箱的放箱、裝船作業(yè)中，導(dǎo)致翻箱出現(xiàn)的環(huán)節(jié)包括:進(jìn)閘時(shí)的箱位分配環(huán)節(jié)，依賴于集裝箱的堆存策略;裝船時(shí)的取箱環(huán)節(jié)，依賴于裝船順序;裝船時(shí)的翻箱環(huán)節(jié)，依賴于集裝箱的翻箱策略.本文為出口箱設(shè)計(jì)堆存策略，進(jìn)閘時(shí)為其合理分配箱位，使得出口箱的堆放位置與裝船順序盡量一致，進(jìn)而在源頭處降低翻箱率.

1.1 現(xiàn)有堆存策略的分析

根據(jù)堆場(chǎng)計(jì)劃，出口箱大多遵循PSCW 準(zhǔn)則［9］在堆場(chǎng)堆放，即同一目的港、同一尺寸、同一種類和同一重量級(jí)別的箱子堆放在同一貝中.當(dāng)進(jìn)行出口箱裝船時(shí)，為確保船舶的穩(wěn)定性并減少途中翻箱，需要在堆場(chǎng)碼垛時(shí)重壓輕、遠(yuǎn)壓近.目前，集裝箱碼頭常用的6 種出口箱堆存策略［17］見(jiàn)表1.

表1 出口箱堆存策略的優(yōu)劣對(duì)比分析

因出口箱進(jìn)港時(shí)間隨機(jī)性較強(qiáng)、進(jìn)港順序無(wú)法事先確定，這些策略要么因提高堆場(chǎng)利用率而增加翻箱率，如策略1和2;要么因減少堆場(chǎng)翻箱率而降低堆場(chǎng)利用率，如策略3～6.隨著世界集裝箱運(yùn)輸?shù)募眲≡鲩L(zhǎng)，一些主要的國(guó)際集裝箱港口，如香港港、寧波北侖港、深圳港、黃埔老港以及其他一些亞洲港口的碼頭箱量急劇增長(zhǎng)，而堆場(chǎng)面積有限.［18-20］當(dāng)這些港口遇到堆場(chǎng)資源相對(duì)緊缺的情況時(shí)，策略3～6 的中低水平堆場(chǎng)的利用率就較難滿足碼頭對(duì)堆場(chǎng)空間的需求.而策略1和2 雖能充分利用堆場(chǎng)的利用率，但由于只對(duì)集裝箱進(jìn)行粗略分類，翻箱率較高.本文基于策略1和2 同等的堆場(chǎng)利用率，利用策略5和6中考慮的因素，對(duì)集裝箱進(jìn)行精細(xì)分類，提出改進(jìn)型堆存策略.

目前的堆存策略以貝位為分配單元對(duì)集裝箱分配箱位，但隨著軌道式龍門吊的應(yīng)用，堆場(chǎng)貝位內(nèi)的列數(shù)增多，可堆放的集裝箱量增大，勢(shì)必出現(xiàn)不同箱組同貝堆放的情況.由于堆放在一個(gè)貝位的同一批集裝箱，按照不同的組合分配至貝內(nèi)各個(gè)平面箱位，其產(chǎn)生的翻箱次數(shù)差異很大，所以平面箱位對(duì)翻箱率的高低產(chǎn)生直接影響.［21］基于此，本文摒棄以貝位為分配單元的傳統(tǒng)思路，改用以平面箱位為分配單元來(lái)設(shè)計(jì)堆存策略.這是區(qū)分于策略5和6 的主要特點(diǎn)，也是本文的創(chuàng)新之處.

1.2 改進(jìn)型堆存策略的設(shè)計(jì)

改進(jìn)型策略是以平面箱位為分配單元的堆存策略.首先統(tǒng)計(jì)出不同尺寸的箱量，以分配堆場(chǎng)區(qū)域;然后，根據(jù)集裝箱船舶編號(hào)、尺寸、目的港、重量等級(jí)等屬性信息配置分類等級(jí)及優(yōu)先級(jí);最后，統(tǒng)計(jì)出不同分類等級(jí)的箱量，同一分類等級(jí)的箱量根據(jù)能否被層高整除劃分為能被整除箱量和不能被整除箱量?jī)刹糠?，前者單?dú)占用若干個(gè)平面箱位，后者根據(jù)剩余箱量考慮是否與同尺寸的分類等級(jí)重新組合，混放在同一平面箱位.該策略的具體步驟如下:

步驟2為每個(gè)集裝箱配置分類等級(jí)和優(yōu)先級(jí).根據(jù)集裝箱尺寸、船舶編號(hào)、目的港、重量等級(jí)的屬性信息，為其配置分類等級(jí).設(shè)進(jìn)入同一堆場(chǎng)計(jì)劃期的船舶數(shù)為N，目的港數(shù)為M，重量等級(jí)數(shù)為P，尺寸類型數(shù)為I.文中研究的集裝箱類型只考慮20英尺箱和40 英尺箱，故I=2.分類等級(jí)號(hào)由船舶代碼、目的港號(hào)、重量等級(jí)號(hào)、尺寸代碼排列組成的字符串nmpi.其中:n表示船舶代碼，指碼頭根據(jù)船舶的離港次序?yàn)槠渚幣诺拇a，其取值范圍為(1，N);m表示目的港編號(hào)，其取值范圍為(1，M);p表示重量等級(jí)，其取值范圍為(1，P);i表示集裝箱的尺寸代碼，20 英尺箱的i=20，40 英尺箱的i=40.如堆場(chǎng)計(jì)劃期中，船舶離港次序?yàn)?0，目的港號(hào)為14，重量等級(jí)為3，尺寸為20 英尺的集裝箱分類等級(jí)號(hào)是2014320.

與此同時(shí)，根據(jù)船舶離港的先后順序、裝船時(shí)的“近壓遠(yuǎn)，輕壓重”規(guī)則，為出口箱分配優(yōu)先級(jí).設(shè)進(jìn)入同一堆場(chǎng)計(jì)劃期的集裝箱分類等級(jí)數(shù)為J，分類等級(jí)號(hào)為nmpi 的優(yōu)先級(jí)為jnmpi，其中J=NMPI，jnmpi為自然數(shù)，值越小的其優(yōu)先級(jí)越小，其取值范圍為(1，J).同一分類等級(jí)的優(yōu)先級(jí)相同，離港越早、目的港越遠(yuǎn)、重量等級(jí)越大的集裝箱配置優(yōu)先級(jí)越大，船舶裝船時(shí)按照優(yōu)先級(jí)從大到小的順序.轉(zhuǎn)步驟3.

步驟3 統(tǒng)計(jì)同一分類等級(jí)的箱量，為每一分類等級(jí)分配平面箱位.

步驟3 還可細(xì)分成3個(gè)子步驟:

(1)運(yùn)用式(2)在堆場(chǎng)區(qū)域中為每個(gè)分類等級(jí)單獨(dú)分配平面箱位的個(gè)數(shù)snmpi，這些平面箱位有且只有一個(gè)分類等級(jí).

(3)針對(duì)情況(3)，運(yùn)用式(3)和(4)統(tǒng)計(jì)剩余箱量，并把這些集裝箱分配至堆場(chǎng)中剩余的平面箱位.這些集裝箱進(jìn)入堆場(chǎng)時(shí)，對(duì)比進(jìn)入箱與所分配的堆場(chǎng)平面箱位頂層箱的優(yōu)先級(jí)，選擇優(yōu)先級(jí)低于進(jìn)入箱的平面箱位，若所分配的堆場(chǎng)平面箱位頂層箱的優(yōu)先級(jí)均高于進(jìn)入箱的優(yōu)先級(jí)，則隨機(jī)選擇一個(gè)可堆存位置.

2 仿真模型的建立

基于策略1和2 同樣的堆場(chǎng)利用率，對(duì)集裝箱進(jìn)行精細(xì)分類，提出改進(jìn)型堆存策略.為驗(yàn)證改進(jìn)型堆存策略的有效性，運(yùn)用Flexsim 軟件構(gòu)建仿真模型，對(duì)比策略1和2 與改進(jìn)型策略的仿真結(jié)果，評(píng)價(jià)三者的優(yōu)劣.

2.1 假設(shè)條件

根據(jù)集裝箱堆場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況提出以下假設(shè):(1)碼頭裝卸工藝系統(tǒng)選用岸吊—集卡—軌道式龍門吊工藝系統(tǒng);(2)船舶到港前，碼頭已知船舶編號(hào)、到港時(shí)間，以及船舶將要裝載的集裝箱尺寸、目的港、重量等級(jí)屬性信息;(3)集裝箱進(jìn)入碼頭的時(shí)間具有隨機(jī)性，進(jìn)港順序無(wú)法事先確定;(4)不同船舶的集裝箱可混貝堆放;(5)不同尺寸的集裝箱分貝堆放，翻箱只發(fā)生在貝內(nèi);(6)按照目的港由遠(yuǎn)到近，重量等級(jí)由重到輕的順序裝船，同一分類等級(jí)的應(yīng)先提翻箱次數(shù)最少的箱;(7)當(dāng)且僅當(dāng)堆場(chǎng)的集裝箱裝船完畢后，才允許新的集裝箱進(jìn)入相應(yīng)的堆場(chǎng)區(qū)域.

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

碼頭堆場(chǎng)翻箱率是影響港口服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)［2］，降低翻箱率可以直接降低碼頭的裝卸成本，并能在穩(wěn)定效率、提高計(jì)劃精度的基礎(chǔ)上同步提高船舶的準(zhǔn)班率，進(jìn)而提高碼頭的競(jìng)爭(zhēng)能力.本文選用翻箱率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)堆存策略的優(yōu)劣.裝船翻箱率的計(jì)算公式見(jiàn)式(5)［22］.

式中:r為裝船翻箱率;q為總翻箱數(shù)，q 的統(tǒng)計(jì)設(shè)置在堆場(chǎng)作業(yè)模塊中，每發(fā)生1 次翻箱，則q 加1;x20+x40為進(jìn)入堆場(chǎng)計(jì)劃周期的裝船總自然箱數(shù).

2.3 仿真模塊劃分

按照功能的不同將仿真模型劃分為6 大模塊.

(1)船舶及箱量信息生成模塊.集裝箱碼頭的運(yùn)作圍繞船舶的裝卸船進(jìn)行，故該模塊是驅(qū)動(dòng)整個(gè)模型運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵模塊.該模塊的輸入數(shù)據(jù)包括:船舶數(shù)量、每艘船舶的目的港數(shù)量、重量等級(jí)數(shù)量、不同尺寸集裝箱的比例以及各分類等級(jí)的箱量、優(yōu)先級(jí).該模塊的功能是把船舶的箱量信息以消息形式發(fā)送給集卡、集裝箱生成模塊，同時(shí)把船舶提交給下游的碼頭前沿模塊.

(2)集卡、集裝箱生成模塊.該模塊負(fù)責(zé)集卡和集裝箱的生成.根據(jù)船舶及箱量信息生成模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的箱量信息，按照給定的時(shí)間間隔分布生成集卡，并把集卡提交給碼頭閘口模塊.集卡根據(jù)碼頭實(shí)際情況，劃分為3 類:20 英尺單柜重車、40 英尺單柜重車和20 英尺雙柜重車.集卡屬性包含集裝箱的編號(hào)、尺寸、船舶編號(hào)、目的港編號(hào)、重量等級(jí)等.

(3)碼頭前沿模塊.該模塊負(fù)責(zé)分配泊位，生成裝卸船計(jì)劃、岸橋與內(nèi)卡的調(diào)度計(jì)劃.

(4)碼頭閘口模塊.該模塊按給定的服務(wù)時(shí)間分布對(duì)集卡進(jìn)行檢查，并為進(jìn)場(chǎng)的集卡指定堆場(chǎng)位置.

(5)堆場(chǎng)作業(yè)模塊.該模塊負(fù)責(zé)箱位分配、場(chǎng)吊的調(diào)度計(jì)劃.在該模塊中，可動(dòng)態(tài)觀察到集裝箱在堆場(chǎng)的提放箱作業(yè)、堆場(chǎng)箱位的占用情況等.

(6)特征量統(tǒng)計(jì)輸出模塊.該模塊負(fù)責(zé)輸出的統(tǒng)計(jì)，如總翻箱次數(shù)、堆場(chǎng)吞吐量等.

3 實(shí)例分析

通過(guò)對(duì)廣州某集裝箱碼頭2009 年6 月至2010年6 月的出口箱船舶到港數(shù)據(jù)以及堆場(chǎng)堆存數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知:20 英尺集裝箱為203 000 箱，40 英尺集裝箱為69 156 箱，20 英尺箱與40 英尺箱的比例約為3 ∶1.到港船舶分為駁船和班輪兩種類型，其中:駁船5 512 艘，共140 093個(gè)自然箱，平均船箱量約為25，駁船的到港時(shí)間受大船影響，隨機(jī)性大，較難預(yù)報(bào);班輪522 艘，共132 063個(gè)自然箱，平均船箱量約為253個(gè)自然箱，班輪的到港時(shí)間可預(yù)報(bào)，且能精確到天.考慮到仿真模型的假設(shè)條件(2)，選擇出口箱班輪作為研究對(duì)象.每天出口箱船舶數(shù)量為2～4艘，根據(jù)掛靠該港的班輪內(nèi)貿(mào)航線，可知從該港出發(fā)的船舶途經(jīng)港口為1～2個(gè).碼頭根據(jù)箱重把集裝箱劃分為輕、中、重3個(gè)等級(jí)，軌道式龍門吊堆場(chǎng)的列數(shù)為16，堆碼高度為堆4 過(guò)5，層高為4，堆場(chǎng)的利用率高達(dá)70%以上.

3.1 輸入數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)

根據(jù)每天到港的船舶數(shù)，用仿真模型研究2～4艘船舶共用堆場(chǎng)的情況.共產(chǎn)生n 艘船(n=2，3，4)，每艘船有253個(gè)自然箱，目的港數(shù)為2個(gè)，重量等級(jí)分為輕、中、重3個(gè)等級(jí)，集裝箱的箱型包括20英尺箱和40 英尺箱，其比例為3 ∶1，即20 英尺箱為190個(gè)，40 英尺箱為63個(gè).根據(jù)“改進(jìn)型堆存策略的設(shè)計(jì)”的“步驟2”，2 艘船舶共用堆場(chǎng)情況下有24個(gè)分類等級(jí)，3艘有36個(gè)分類等級(jí)，4艘有48個(gè)分類等級(jí).在港口實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，對(duì)于分類等級(jí)的箱量，可通過(guò)船舶到港前的預(yù)報(bào)信息獲知，而本文則采用離散隨機(jī)數(shù)發(fā)生器預(yù)先模擬出各分類等級(jí)的箱量，作為仿真模型的確定性輸入數(shù)據(jù).離散隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的基本原理:集裝箱生成時(shí)，它去哪個(gè)目的港或?qū)儆谀膫€(gè)重量等級(jí)的概率是均等的，因此假設(shè)其目的港編號(hào)和重量等級(jí)屬性服從均勻分布，目的港編號(hào)屬性分布為duniform(1，2)，重量等級(jí)的屬性分布為duniform(1，3).以堆場(chǎng)利用率(ρ=70%，75%，80%，85%，90%，95%)和每天進(jìn)港船量(n=2，3，4)為參數(shù)變量，分別使用策略1和2，出口箱改進(jìn)型策略模擬仿真場(chǎng)景.根據(jù)中心極限定理［23］，當(dāng)樣本數(shù)N 充分大時(shí)(N≥30 時(shí))，其分布近似服從均值的正態(tài)分布，統(tǒng)計(jì)結(jié)果趨于穩(wěn)定，故為了使結(jié)果具有穩(wěn)定性和說(shuō)服力，設(shè)樣本數(shù)N=30，對(duì)每個(gè)仿真場(chǎng)景均重復(fù)運(yùn)行30 次.

3.2 仿真結(jié)果及其分析

實(shí)例的仿真模型整體布局見(jiàn)圖1.

圖1 仿真模型整體布局

由于不同船舶數(shù)量下需裝船總箱量不同，用仿真模型直接統(tǒng)計(jì)出來(lái)的翻箱次數(shù)不具有可比性，故使用30 次運(yùn)行結(jié)果的平均翻箱率與不同船舶數(shù)量下使用的3 種不同策略作對(duì)比，仿真結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 各堆存策略的翻箱率對(duì)比結(jié)果 %

在顯著性水平α=0.05 的情況下，對(duì)相同堆場(chǎng)利用率、相同進(jìn)港船舶數(shù)量的3 種策略下的翻箱次數(shù)進(jìn)行t 檢驗(yàn).經(jīng)檢驗(yàn)，α=0.05 時(shí)，改進(jìn)型策略的翻箱次數(shù)均低于策略1 或2 的翻箱率.

由表2可知:在船舶數(shù)量不變的情況下，堆場(chǎng)利用率越高，各種策略的翻箱率越高;在堆場(chǎng)利用率不變的情況下，船舶數(shù)量越多，各種策略的翻箱率越高.當(dāng)在船舶數(shù)量和堆場(chǎng)利用率都不變的情況下執(zhí)行策略1 時(shí)，由于預(yù)報(bào)較早到港船舶的部分出口箱較其他船舶的集裝箱早到達(dá)堆場(chǎng)，其出口箱占據(jù)大部分的地面箱位，而較遲到港的其他船舶的集裝箱找不到地面箱位后，會(huì)堆放在其他集裝箱上，但處于底層的集裝箱往往較早離開(kāi)堆場(chǎng)，故策略1 的翻箱率最高，翻箱率在44.10%～78.47%之間;實(shí)施策略2 時(shí)，由于較早到港船舶的出口箱按平面箱位垂直堆放，相比策略1 占用較少的地面箱位，故不同船舶的出口箱混放在一個(gè)平面箱位的概率較策略1少，其翻箱率低于策略1，但由于同一船舶沒(méi)有考慮目的港、重量屬性，其翻箱率在39.16%～62.62%之間;實(shí)施改進(jìn)型策略時(shí)，由于翻箱只發(fā)生在混放的少量平面箱位中，特別當(dāng)堆場(chǎng)可提供足夠的平面箱位給集裝箱時(shí)，堆場(chǎng)的翻箱率為零.例如在該仿真模型中，當(dāng)堆場(chǎng)利用率為70%和75%時(shí)，翻箱率為零.當(dāng)然，隨著堆場(chǎng)利用率的增高，執(zhí)行該策略的翻箱率也會(huì)增高，但其翻箱率在0～6.96%之間.可見(jiàn)，出口箱堆場(chǎng)實(shí)施改進(jìn)型策略遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于策略1和2，能確保堆場(chǎng)利用率得到充分利用的同時(shí)降低翻箱率.

4 結(jié)束語(yǔ)

合理的堆存策略能有效降低翻箱率，提高碼頭裝卸效率，降低碼頭運(yùn)營(yíng)成本.針對(duì)碼頭資源緊缺的現(xiàn)狀，本文提出隨機(jī)進(jìn)港順序下的出口箱改進(jìn)型策略，經(jīng)仿真建模與實(shí)例分析，證實(shí)改進(jìn)型策略能在堆場(chǎng)利用率高于70%的情況下，維持較低的翻箱率，優(yōu)于相同堆場(chǎng)利用率條件下的其他堆存策略.該策略對(duì)集裝箱信息的依賴性較高，只有在船舶到港前集裝箱信息準(zhǔn)確無(wú)誤地被碼頭獲取時(shí)，才能發(fā)揮效用，否則將事倍功半.因此，必須加強(qiáng)碼頭的信息化建設(shè)，加強(qiáng)碼頭與船公司和客戶的溝通，確保集裝箱信息共享，為改進(jìn)型策略奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).未來(lái)的研究中，可考慮應(yīng)用本文提出的分類等級(jí)方法并結(jié)合集裝箱預(yù)約離港信息研究進(jìn)口箱的堆存策略.

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