摘 要

中国经济的高速增长带来进出口需求的快速增加，随着新一轮发展战略的实施，国家中部崛起和西部开发已经形成了完整的布局。因此，作为北方重要的港口城市青岛,其港口定位和服务都发生了相应的改变。而面对集装箱吞吐量激增，国际集装箱运输业务向“大船大线”变化，雇工成本上涨，中小港口快速发展和大港“马太效应”带来的冲击等，青岛港在此时建成投产的自动化码头能否为青岛港带来新的生机，自动化码头的发展又有哪些优势和问题、应当如何扬长避短等都是我们需要思考的问题。

本文将首先分析国内外对自动化码头的研究情况和青岛港集装箱自动化码头的发展现状，而后运用三次指数平滑和多项式趋势预测模型定量分析预测青岛港集装箱吞吐量变化，并运用SWOT分析法对自动化码头现阶段发展存在的优势和问题以及发展的影响因素一一进行分析。随后再采取层次分析法和模糊综合评价法建立自动化码头的竞争力评价模型，判断青岛港集装箱自动化码头的竞争力情况，针对研究和分析给出促进青岛港自动化码头发展的对策和建议，以期对青岛港集装箱货运量规模的扩大和青岛港的发展起到积极推动作用。

关键词：集装箱自动化码头；SWOT分析；竞争力评价；发展对策

Abstract

The rapid growth of China’s economy has brought about a rapid increase in the demand for imports and exports. With the implementation of a new round of development strategy, the rise of the central region of the country and the development of the west have already formed a complete layout. Therefore, Qingdao, an important port city in the north, has undergone corresponding changes in its port positioning and services. The container throughput has soared, the international container shipping business has changed to the "big boat line," the cost of hiring workers, the rapid development of small and medium-sized ports, and the impact of the "Mathewi effect" at large ports. Can the automated terminals in Qingdao Port be built and put into production at this time? Bringing new life to Qingdao Port. What are the advantages and problems in the development of automated terminals and how we should avoid weaknesses are issues that we need to think about.

This article will first analyze the research status of automation terminals at home and abroad and the development status of Qingdao Port Container Automated Terminals. Then use three exponential smoothing and polynomial trend forecasting models to quantitatively analyze and predict changes in container throughput at Qingdao Port, and apply SWOT analysis to automated terminals. The advantages and problems existing in the development of the current stage and the influencing factors of development are analyzed one by one. Subsequently, AHP and fuzzy comprehensive evaluation methods were used to establish a competitiveness evaluation model for automated docks to determine the competitiveness of container terminals at Qingdao Port. Countermeasures and suggestions for the development of automated terminals in Qingdao Port were given for research and analysis. The expansion of Qingdao Port’s container freight volume and the development of Qingdao Port have played a positive role.

Key words: Container Terminal Automation; SWOT Analysis; Competitiveness Evaluation; Development Strategies

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 2

1.2国内外研究现状及述评 2

1.2.1国内外研究现状 2

1.2.2国内外研究述评 3

1.3研究内容和方法及技术路线图 3

1.3.1研究的内容和方法 3

1.3.2技术路线 4

第2章 青岛港集装箱码头发展现状 6

2.1青岛港集装箱自动化码头发展现状 6

2.2青岛港自动化码头基本构成和作业流程 6

2.2.1自动化码头基本构成 6

2.2.2基本作业流程 7

2.3青岛港集装箱吞吐量预测分析 7

2.3.1青岛港集装箱吞吐量预测模型比较与选择 7

2.3.2三次指数平滑法的预测结果及分析 7

2.3.3多项式曲线预测模型的预测结果及分析 10

2.3.4组合预测 13

第3章 青岛港集装箱自动化码头发展战略分析 14

3.1 SWOT分析法概述 14

3.2青岛港集装箱自动化码头的SWOT分析 14

3.2.1青岛港集装箱自动化码头的内部优势 14

3.2.2青岛港集装箱自动化码头面临的外部威胁 14

3.2.3青岛港集装箱自动化码头的外部机遇 15

3.2.4青岛港集装箱自动化码头的内部困难 16

3.3 SWOT分析矩阵建立与分析 17

3.3.2 SWOT矩阵 17

3.3.3 SWOT矩阵分析 17

第4章 青岛港集装箱自动化码头评价分析 19

4.1青岛港集装箱自动化码头竞争力评价模型的构建 19

4.1.1评价指标体系构建与模型介绍 19

4.1.2层次结构图 19

4.1.3权重计算过程 20

4.2青岛港集装箱自动化码头评价过程 22

4.3青岛港集装箱自动化码头模糊综合评价结果分析 24

第5章 青岛港集装箱自动化码头发展对策和建议 27

5.1增强自动化码头外部吸引力和竞争力 27

5.2提高自动化码头内部实力 28

第6章 结论与展望 29

6.1研究结论 29

6.2研究展望 30

参考文献 31

附录 33

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

始于荷兰ECT1993的集装箱自动化码头截止今日，欧洲、美洲、大洋洲、亚洲等地陆续涌起了智能化码头建设的热潮，仅仅在亚洲就有日本、韩国、新加坡、阿联酋阿布扎比、中国台湾、香港等国家和地区的全自动码头已经投入了生产运营，此外更有迪拜港、天津港等所属的码头在建设规划中。究其根本，国际集装箱运输船舶的大型化推动集装箱运输行业进入了“大船大线”的发展阶段，按照此理论，吨位更大，航速更高的集装箱船有更大的航线参数、装卸效率和航线距离；即单航次挂靠港口数量减少而每个港口的作业量增加，由此要求码头进一步提高装卸效率，降低装卸成本，缩短船舶在港时间从而保证船期，吸引更多的船公司挂靠本港。在此背景下，越来越多的研究人员开始探讨如何建设自动化的码头以更大限度的提高集装箱码头的装卸和运营效率。学者田洪、吴富生认为可以将自动化码头按年代分为三代，第一代是荷兰鹿特丹港ECT自动化集装箱码头均采用岸桥进行半自动化船舶装卸作业，岸桥仅在对箱时需要司机操作，其余操作均可自动运行。码头前沿与堆场间的集装箱水平运输由AGV( Automatic Guided Vehicle)完成。该小车的驱动方式为内燃机式。第二代是以德国汉堡HHLA-CTA码头为代表的，目前正在运行的先进的自动化集装箱码头。该码头与ECT的自动化码头最大的区别就在于采用了大型双箱双小车岸桥。AGV上设置了差分全球定位系统(DGPS )和激光雷达系统(LADER)。两系统同时使用，能准确定位小车位置，定位精度达到±5 cm。第三代是荷兰Euromax码头，它集成了ECT自动化码头和HHLA码头的优点，其设计均以高水平操作为原则，码头信息化程度更高，使用的AGV定位更精准^[15]。

而结合我国国情，从2014年6月，发布的《关于推进转型升级指导意见（征求意见稿）》中指出更快的转变港口发展方式，推进我国港口由粗放型向效益型升级，并由主要提供装卸服务向提供装卸服务与现代港口服务并重的转变；到2017年2月由交通运输部再次印发《推进智慧交通发展行动计划（2017—2020年）》，计划中指出智慧港口建设已经成为水运智能化发展的重点。由其措辞的愈加强烈不难看出国家当前“进一步选取一批港口，开展智慧港口的示范工程建设，藉此全面带动我国港口信息化和智慧化水平提升”等举措，反映了国家对智慧港口建设的制度和支持力度。

1.1.2研究意义

在国家依托东部沿海发达城市带动中西部发展的新形势下，青岛港面临的机遇和挑战愈加明显了：内陆地区更旺盛的进出口需求为沿海的城市和港口提供了更加旺盛的运输需求，但与此同时也会带来各沿海港口和城市之间的竞争，因此青岛港集装箱自动化码头应运而生。此前稳坐世界集装箱吞吐量前十的交椅的青岛港要保持优势，扩大规模，解决需求增加与成本要求的降低，应对劳动力成本刚性上扬的压力，建设高效环保同时安全可靠而且还要有更低的运营成本，建设自动化码头无疑是一着妙棋。地处山东半岛东南侧的海岸线上，青岛优良的自然气候条件为青岛港的发展提供了得天独厚的优势，水文条件优越，水深足以容纳目前最大的集装箱船；终年不冻且无夏季台风、热带风暴等自然灾害的侵扰。作为中国北方地区最大的集装箱港口，青岛港建设的自动化码头一定会有非常广阔的前景和深远的示范意义。在国内外纷纷启动集装箱自动化码头的大势所趋之下，本文将探究青岛港自动化码头建成前后集装箱装卸效率变化情况以及可能影响这种变化的因素，从而论证自动化码头存在的优势和可能存在的问题，接着针对这些问题进行分析以避免其对集装箱装卸效率、码头的安全生产、港口的发展前景可能带来的负面影响；从青岛港启动自动化码头项目分析该项目对于突破国内集装箱港口发展的瓶颈带来的动力因素，并分析其中可以在全国推广实行的可行性，进而带动全国集装箱港口和港口城市产生新的经济增长点。在目前国际航运行业整体比较低迷的现状下，通过分析青岛港自动化码头的成功之处和存在的问题，探究其将对青岛港发展带来的动力和影响，在经济转型发展的今天，趋利避害的将自动化码头这个国内新兴事物推广到全国更多的集装箱码头，使青岛港自动化码头的发展更快更好、扬长避短，使国家港口和航运业更兴旺发达，为港口经济发掘新的增长点。

1.2国内外研究现状及述评

1.2.1国内外研究现状

针对以上三代自动化码头发展情况，国内外学者针对其运行特点和优劣进行了分析：学者何钢, 张耀周, 李锋^[6]重点阐述了自动化码头集装箱锁垫拆装作业模式创新的重要性和改良方法，即在平台上进行锁垫拆装作业，平台设计为通道式，作业人员在通道中行走和作业；通道上方设有具备一定承压能力的安全防护装置，以便将作业人员作业与机械设备作业分离，并可防止高空坠物对作业人员造成伤害，确保作业安全。此外学者陈芳, 周玉宝^[11]重点研究了自动化码头起重机和自带提升功能的AGV的集成调度，为解决新工艺带来的自动化码头设备集成调度问题，针对自动化码头的一种自带提升功能的自动导引小车(L-AGV)和缓冲支架系统，提出新的设备集成调度框架。考虑不同设备之间的相互关联和制约的协同关系，将岸桥分配调度与L-AGV、场桥调度分开，合理定义两种任务(两个问题)的划分方式，建立两个多目标混合整数规划模型。设计一种具有内外层关联的适应度函数的双层遗传算法。相对传统联合调度算法，该算法平衡了计算复杂性与调度均衡性，并和采用传统AGV的系统进行比较，为自动化码头装卸作业调度提供决策支持。澳大利亚的Realtime Rusiness Solution Pty公司推出的港口运作仿真软件—Xwindow，以集装箱码头等多种码头为仿真对象，以二维图形方式对包括设备配置、码头规划等在内的一些问题进行仿真，为港口决策者提供了很好的规划依据，从而提高了港口的生产效率；1995年，德国ISL (Institute of Shipping Economics and Logistics)开发了集装箱装卸系统模拟器SCUSY ( Simulation of Container Unit Handling Systems输入欲仿真港口相应的资料和参数，通过模型仿真即可输出计算结果，并成功应用于研究不同堆码方式对整体的影响，比较采用不同设备组合的堆场作业方式、分析不同设备的选用对码头生产的影响等^[2]。Thurston等人构建了基于分布式MAS的集装箱码头调度系统来提高码头的运作能力，并通过智能算法动态配置堆场资源。Vicent在分析传统集中式调度缺点的基础上提出基于MAS的集装箱码头调度方案，给出了单船、装卸、服务、优化和闸口五种agent的详细描述^[19]。

1.2.2国内外研究述评

国内外学者和研究机构针对自动化码头的设备和运行情况进行了研究和改良，对于自动化码头操作和运行系统也日趋完善，从针对集装箱装卸系统进行的自动化堆场计划的优化，到对自动化码头的集装箱锁垫拆装作业进行的分析和研究涵盖了自动化码头作业机械作业流程等具体的工作，但是针对自动化码头的优势，尤其是自动化码头在现行航运发展的条件和趋势下被越来越多的投入使用这一现象缺少综合的透彻的分析，对自动化码头现存的与航运业发展不相适应的部分缺少研究和剖析，使得自动化码头未来的发展方向特别是从第四代进化到第五代的变化缺少界定和规划。

1.3研究内容和方法及技术路线图

1.3.1研究的内容和方法

分析青岛港集装箱自动化码头运行作业情况、作业流程和运营特点，将之与传统集装箱码头进行对比，探究自动化码头的优势和现存的问题。结合探究出的内容应用SWOT分析法，分析在青岛港开发集装箱自动化码头的机遇和面临的挑战，对其内在优势和现存问题进行全面评析，在此基础上建立战略选择模型：通过获取过去十年青岛港集装箱吞吐量的数据，建立多项式曲线预测模型和三次指数平滑预测模型，定量分析未来青岛港的集装箱吞吐量变化趋势，探讨自动化码头的突出优势和特点。在获得战略选择模型之后，结合模型分析青岛港集装箱自动化码头的战略实施对策，研究其战略实施模式、如何创新发展的方式和提高港口企业的核心竞争力并结合国家当前的“一带一路”战略和组织成立“亚洲基础设施投资银行”等战略决策和措施对未来青岛港的发展方向和方式，发展动力和目标提出自己的建议。

1.3.2技术路线

技术路线见图1-1

图1-1技术路线

第2章 青岛港集装箱码头发展现状

2.1青岛港集装箱自动化码头发展现状

青岛港集装箱自动化码头指的是位于青岛港前湾港区四期工程第5至第10泊位的自动化码头，其中第5至第8泊位已经建成投产码头岸线长度为1320米，纵深784米，前沿水深20米，目前设计年吞吐量300万TEU，可以停靠目前世界上最大的20000TEU以上的货柜船舶。在第9和第10号泊位建成后，设计年吞吐量可达540万TEU。