在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法技术

本发明专利技术涉及在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，包含步骤：计算特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力；计算特定集装箱运输网络中的港口的运营通过能力；计算港口在特定集装箱运输网络中的装卸箱量占港口的总吞吐箱量的比例；计算港口对特定集装箱运输网络中的其他港口的通过能力限制比例；计算港口在特定集装箱运输网络中的最佳通过能力。本发明专利技术能对特定运输网络进行计算；兼顾了设备最佳利用率。

【技术实现步骤摘要】
在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法
本专利技术涉及港口通过能力计算
，具体地涉及在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法。
技术介绍
在多式联运网络中，港口是重要节点之一，其通过能力的大小对于集装箱运输网络的规划和设计具有重要意义，港口通过能力包括设计通过能力、最大通过能力和营运通过能力。港口设计通过能力指港口在设计任务书和技术文件中所规定的应达到的生产能力。但单纯按照设计通过能力来对港口进行调度，会存在以下缺陷：大部分港口在设计阶段时，装卸船机械通常较少，所推算的设计通过能力较小；而随着货运量的增长，港口规模逐渐扩大，大部分港口实际通过能力逐步大于设计通过能力，采用未更新的设计通过能力进行计算，误差较大，造成港口空闲以及运输成本增加的情况。港口最大通过能力指设备被最大限度利用时的能力，通常大于港口实际通过能力。但单纯按照最大通过能力来对港口进行调度，会存在以下缺陷：将港口最大通过能力作为港口通过限制进行运输网络规划，容易造成港口超负荷甚至运输无法及时完成的情况。港口营运通过能力指设备在最佳利用率时的通过能力，与实际情况相近。但单纯按照运营通过能力来对港口进行调度，会存在以下缺陷：最佳利用率受港口运营状态、竞争形势影响。此外，每个港口均处在多个复杂运输网络中。而在规划单个运输网络时，所涉及的国家、港口以及航线等均存在限制，计算港口通过能力需考虑其他运输网络对港口资源占用所造成的影响。当前港口所公布的通过能力通常为设计通过能力，港口管理者出于安全考虑也多以设计通过能力作为调度的基本依据。此外在研究领域，对港口通过能力的研究仍然集中在以港口硬件设施设备为出发点，忽略了设备最佳利用率，港口营运通过能力难以获得。同时，在研究港口通过能力时，并未从单个运输网络的角度考虑港口的通过能力，但在大多数多式联运网络规划问题中，往往是针对特定运输网络而言的。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，其目的在于提供针对特定运输网络且能兼顾设备最佳利用率的最佳通过能力计算方法，为港口调度提供更加有效的数据支撑。为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：一种在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，包含以下步骤：S100.计算所述特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力；S200.计算所述特定集装箱运输网络中的所述港口的运营通过能力；S300.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的装卸箱量占所述港口的总吞吐箱量的比例；S400.计算所述港口对所述特定集装箱运输网络中的其他港口的通过能力限制比例；S500.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的最佳通过能力。优选地，所述特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力按下式表达：Pmax＝s·Pt其中：Pmax表示港口的最大通过能力；s表示港口集装箱泊位数；Pt表示集装箱码头年泊位通过能力，按下式表达：其中：Ty表示泊位年运营天数；Aρ表示泊位有效利用率，且Aρ∈[50％,70％]；Q表示集装箱单船装卸船量；p表示设计船时效率；tg表示昼夜装卸作业时间，单位为小时，且tg∈[22,24]；tf表示船舶装卸辅助作业及船舶离靠泊时间和，单位为小时，且tf∈[3,5]；td表示昼夜小时数。优选地，所述特定集装箱运输网络中的所述港口的运营通过能力按下式表达：Pu＝α·Pmax其中：Pu表示港口营运通过能力；α表示港口设备最佳利用率。优选地，所述港口在所述特定集装箱运输网络中的装卸箱量占所述港口的总吞吐箱量的比例按下式表达：a＝Ln1/Ln2其中：Ln1表示所述港口在所述特定集装箱运输网络中的装卸箱量，Ln2表示通过所述港口的总吞吐箱量。优选地，所述港口对所述特定集装箱运输网络中的其他港口的通过能力限制比例按下式计算：K＝β1·a+β2·b+…+βm·z其中：K表示在特定运输网络中港口通过能力限制比例；a、b、…、z都表示影响所述港口在所述特定集装箱运输网络中的通过量占所述港口的总吞吐箱量的影响因素，且a、b、…、z都大于0且小于1；β1、β2、…、βm表示所述影响因素的权重，且满足β1+β2+…+βm＝1，且β1大于集合{β2,β3...,βm}中的任意一个元素。优选地，所述港口在所述特定集装箱运输网络中的最佳通过能力按下式表达：Ps＝KPu其中，Ps表示所述港口在所述特定集装箱运输网络中的最佳通过能力。本专利技术与现有技术对比，具有以下优点：(1)由于本计算方法在一开始就选取了特定运输网络和港口，且后续步骤都围绕此基础出发，从而能对特定运输网络进行计算；(2)由于本计算方法在步骤中即对港口运营通过能力加以计算，从而兼顾了设备最佳利用率。附图说明图1为本专利技术具体实施例的流程示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。需要实现说明的是，本专利技术是对在特定集装箱运输网络中的具体港口的最佳通过能力进行计算，因此在应用本专利技术之前，需要选定一个特定集装箱运输网络及其中的一个港口作为计算对象。本具体实施例选取海上丝绸之路中部分港口，构成特定集装箱运输网络G1。表1展示了G1中的国家及港口。表1.G1中的国家及港口本具体实施例还选取G1中的上海港作为计算对象，计算上海港的集装箱的最佳通过能力。本具体实施例中上海港的各项参数值如下：上海港相关数据为：Ty＝330天，Aρ＝70％，p＝123(TEU/h)，Q＝4086(TEU)，tg＝24h，tf＝5h；td＝24h，s＝89，α＝85％。如图1所示，一种在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，包含以下步骤：S100.计算特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力。港口包含泊位装卸、库场堆存、集疏运系统等环节，在计算港口最大通过能力时，应分别考虑各环节的最大能力，并以薄弱环节的最大能力作为港口的最大通过能力。泊位是建设时间最长，投资较大的环节，因此通常以泊位通过能力作为衡量港口最大通过能力的标准。在《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)中集装箱码头年泊位通过能力计算方法如式(1)所示。泊位数是决定港口最大通过能力的重要因素之一，因此特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力按式(1)表达：Pmax＝s·Pt(1)其中：Pmax表示港口的最大通过能力；s表示港口集装箱泊位数；Pt表示集装箱码头年泊位通过能力，按式(2)表达：其中：Ty表示泊位年运营天数；Aρ表示泊位有效利用率，且Aρ∈[50％,70％]本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，其特征在于：包含以下步骤：/nS100.计算所述特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力；/nS200.计算所述特定集装箱运输网络中的所述港口的运营通过能力；/nS300.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的装卸箱量占所述港口的总吞吐箱量的比例；/nS400.计算所述港口对所述特定集装箱运输网络中的其他港口的通过能力限制比例；/nS500.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的最佳通过能力。/n

【技术特征摘要】
1.一种在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，其特征在于：包含以下步骤：
S100.计算所述特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力；
S200.计算所述特定集装箱运输网络中的所述港口的运营通过能力；
S300.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的装卸箱量占所述港口的总吞吐箱量的比例；
S400.计算所述港口对所述特定集装箱运输网络中的其他港口的通过能力限制比例；
S500.计算所述港口在所述特定集装箱运输网络中的最佳通过能力。


2.根据权利要求1所述的在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，其特征在于：所述特定集装箱运输网络中的港口的最大通过能力按下式表达：
Pmax＝s·Pt
其中：Pmax表示港口的最大通过能力；s表示港口集装箱泊位数；Pt表示集装箱码头年泊位通过能力，按下式表达：



其中：Ty表示泊位年运营天数；Aρ表示泊位有效利用率，且Aρ∈[50％,70％]；Q表示集装箱单船装卸船量；p表示设计船时效率；tg表示昼夜装卸作业时间，单位为小时，且tg∈[22,24]；tf表示船舶装卸辅助作业及船舶离靠泊时间和，单位为小时，且tf∈[3,5]；td表示昼夜小时数。


3.根据权利要求2所述的在特定集装箱运输网络中的港口的最佳通过能力计算方法，其特征在于：所述特定集装箱运输网络中的所述港口的运营...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜勇，陈句，柳悦，李雨，袁源乙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42