摘 要

得益于全球经济的发展，集装箱运输也得到快速发展，集装箱港口间的竞争也因此日益剧烈。我国集装箱吞吐量的逐年增加给国内的集装箱港口带来了发展的机遇，但同时也带来了巨大的压力。如果港口无法适应日益增长的集装箱吞吐量需求，提供高质量的服务，就将面临被市场所淘汰的危险。在这一背景下，集装箱港口如何有效利用现有资源，挺高港口的整体作业效率和服务水平，降低运营成本成为了关键问题。集卡运输作为港内唯一水平运输方式，集卡的作业效率对于港口的整体作业效率有着一定的影响，目前港口的集卡调度存在凭经验进行，集卡空驶率高，效率低下等问题。本文从优化集卡的行驶路径入手，对集卡调度进行研究。

针对集卡空驶率高，利用率低下的问题，本文建立了一个基于“作业面”的模式的集卡动态调度模型，用以减少船舶的停靠时间和集卡的空驶时间，并且使用 lingo软件进行编程求解。为了使模型更贴近实际情况，文中综合考虑了集卡、岸桥协同作业的情况。文中设计了两个算例来验证模型的有效性，算例结果表明:集卡的动态调度比集卡的静态调度效率更高而且更加经济环保，从而验证了模型的有效性。

关键词：集装箱港口；集卡动态调度；路径优化

Abstract

Due to the development of the global economy, container transportation has also developed rapidly and the competition among container ports has become increasingly fierce. The annual increase in container throughput in China has brought development opportunities to domestic container ports, but it has also brought tremendous pressure. If the port can not meet the increasing demand for container throughput and provide high-quality services, it will face The danger of being eliminated by the market. Under this background, how to effectively use the existing resources in the container port, the overall operating efficiency and service level of the high port, and the reduction of operating costs have become the key issues. As the only horizontal transportation method in the port, the card transportation has certain effects on the overall operating efficiency of the port. At present, there are problems in the port's card scheduling, such as experience, high empty driving rate, and low efficiency. This paper starts with the optimization of the driving route of the truck and studies the dispatch of the truck.

For the problem of high empty driving rate and low utilization rate of the truck, this paper establishes a dynamic scheduling model based on the “job plane” mode to reduce the docking time of the ship and the idle time of the truck and use the Lingo mathematics software. Perform programming solution. In order to bring the model closer to the actual situation, the paper comprehensively considers the situation of the combination of escaping and quayside bridges. Two examples are designed to verify the validity of the model. The results of the example show that the dynamic scheduling of the card is more efficient and more economical than the static scheduling of the card, thus validating the effectiveness of the model.
Keywords: container port; dynamic dispatching of container trucks; path optimization

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景和意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2 研究意义 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 论文内容及章节安排 4

第2章 集装箱港口介绍及集卡调度模式分析 6

2.1 集装箱港口相关介绍 6

2.2 集装箱港口的进出口作业流程 10

2.2.1 进口流程 10

2.2.2 出口流程 10

2.3 集装箱港口运作的评价指标 12

2.4 集卡调度模式分析 12

2.4.1 基于“作业线”的集卡调度模式 12

2.4.2 基于“作业面”的集卡调度模式 13

2.4.3 两种集卡调度模式的比较 15

第3章 基于作业面模式的集卡调度模型构建 17

3.1 问题分析 17

3.2 模型假设 18

3.3 符号定义 19

3.4 模型建立 20

3.4.1 模型的输入与输出 20

第4章 算例分析 23

4.1算例1 23

4.2算例2 26

第5章 环境影响及经济性分析 29

5.1环境影响分析 29

5.2经济性分析 29

第6章 结论 31

6.1论文总结 31

6.2研究展望 31

参考文献 33

附录1 lingo程序 35

附录2 算例数据 37

致谢 39

第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.1.1 研究背景

随着经济全球化的加速，全球经济结构和产业结构发生了很大变化。大型跨国公司在全球范围内进行的内部和外部贸易量已占当年世界货物贸易总量的70％左右。面对经济全球化的发展趋势，现代港口在社会经济发展中的作用和地位发生了深刻变化。显然，现代港口已被定位为全球经济网络中的重要节点，是一国经济能否有效参与经济全球化，保持其在国际竞争中的主导地位的重要支撑。

在大宗货物的水运中，集装箱运输起着关键作用。集装箱运输与传统件杂货运输相比具有明显的优势，采用集装箱运输可以减少运输过程中货物的损坏和丢失，确保货物的安全和优质运输。正是由于集装箱运输的标准化和低成本等优势，它在20世纪中叶出现以来便逐步占据了国际海运60%以上的业务，承担了重要的物流功能。

根据2016年交通运输行业发展统计公报显示，2016年全年全国港口完成货物吞吐量132.01亿吨，比上年增长3.5%。其中，沿海港口完成84.55亿吨，增长3.8%；内河港口完成47.46亿吨，增长3.1%。 全国港口完成外贸货物吞吐量38.51亿吨，比上年增长5.1%。其中，沿海港口完成34.53亿吨，增长4.6%；内河港口完成3.98亿吨，增长9.7%。全国港口完成集装箱吞吐量2.20亿TEU，比上年增长4.0%。其中，沿海港口完成1.96亿TEU，增长3.6%；内河港口完成2415万TEU，增长7.4%^[1]。图1.1显示了过去十年中国集装箱港口集装箱吞吐量的变化趋势。从图中可以看出，在2007至2016这十年间，除了2009年集装箱吞吐量出现下滑现象之外，中国的集装箱吞吐量在过去十年中呈现稳步上升的趋势。同时集装箱船舶的量级也在逐渐增长，在 20世纪60年代集装箱船可装载700-1000TEU，到了2014年我国已经建造出了10000TEU的集装箱船舶。这给各大港口带来了巨大的压力，如果港口无法适应快速增长的集装箱吞吐量需求，提供高质量的服务，就将面临被市场所淘汰的危险。因此，如何提高运营效率和服务水平以保持市场竞争力已成为各个集装箱港口普遍面临的问题。