基于港口服務水平的沿海港口通過能力研究

楊文芳

（南京市航道管理處，江蘇 南京 210009）

基于港口服務水平的沿海港口通過能力研究

楊文芳

（南京市航道管理處，江蘇 南京 210009）

港口通過能力是港口運營的基礎數據，對其進行研究具有重要意義。首先，對沿海港口航道通過能力的定義進行了討論，并提出了港口服務水平的計算方式。接著，構建了沿海港口通過能力的仿真模型。最后，以某海港航道為例，計算了其通過能力，并驗證了港口服務水平與港口通過能力之間的關系。

港口管理 海港港口服務水平 海港港口通過能力

作為港口服務能力的重要指標，港口航道通過能力的計算、規劃和評價對于巷道使用、維護以及擴建十分重要。對內河航運和海上航運而言，二者的港口通過能力受到的影響因素差異很大，因而二者通過能力的計算方法也相應地存在較大差異。對沿海港口而言，其通過能力會受到天氣、通航尺度、航行規則、泊位條件、港口運營安排以及港口服務方案等影響，計算過程較為復雜。本文將對沿海港口航道通過能力的定義進行闡述；就通過能力的計算提出仿真模型，并通過具體算例說明通過能力的計算方法。希望本研究能夠對深入研究海港的通過能力有理論價值，并進而促進海港建設和運營水平的提升[1]。

1. 沿海港口航道通過能力的定義

關于海港通過能力，目前學術界并沒有統一而標準的定義。通過能力這一概念首先被應用在道路工程學的研究和實踐中，其初始含義是指某一路段或者路口在單位時間內通過的最大車輛數量。后來，該概念延伸到內盒航道的研究中，其含義是指某一航段在單位時間內通過的最大船舶噸位或者船舶數量。結合海上交通的特點，本文將海港航道通過能力作如下定義：在正常作業條件下，基于常態的服務水平，某一航道在一定時期（通常是一年）內所通過的船舶總噸位?？梢姡疚乃懻摰暮８酆降劳ㄟ^能力與通常議一下河港通過能力不同，它除了受一般硬件條件影響外，還會受到服務水平的限制[2]。

2 .海港航道通過能力仿真模型的構建

與某航道過去一定時期內通過的船舶噸位或者數量不同，航道通過能力是一種潛在的、未得到完全驗證的能力。加之港口作業系統較為復雜，因而，要對其進行計算就需要借助計算機技術進行仿真，以便為計算過程本身提供更加可視化、更具操作性的模型和方法。

2.1 沿海港口船舶航行作業系統分析

如表1所示，船舶航行作業系統會受到航道、泊位、船舶噸級、船舶到港/離港時刻、船舶等待航道時間、船舶作業狀態、船舶錨地以及港口服務規則等因素的影響。因此，它是一個動態的、帶有一定隨機性的行為。

2.2 構建仿真模型

結合海港實際，本文對仿真模型作如下假設：（1）港口處于正常運行狀態，無突發事件；（2）港口的氣象和水文條件正常，不影響船舶進港/離港；（3）港口錨位足夠，能夠為船舶提供正常服務；（4）航道寬度不成為船舶進入障礙；（5）各船舶港口內的運行相互不非正常干擾。

基于這些假設，構建了船舶航行作業系統仿真模型。如圖1所示，該模型包含錨地待泊、起錨進港、靠泊作業、解纜離港四個部分。

3 .算例分析

在本算例中，數據來自于沿海某集裝箱港區。該港區的航道為單向進出，通過航道所需時間為1小時。該港區服務船舶按照噸位屬性分為8種（分布在5000噸至120000噸之間），均可以隨時進出港口，不需要等待潮位[3]。

通過仿真模型，能夠得到港口通過能力與服務水平之間的關系。擬合關系式為：

在上式中，Q——港口通過能力，單位為萬噸/年；S——服務水平。

仿真曲線擬合如圖2所示，顯示港口通過能力與服務水平的擬合度較高，仿真結果可信。在本研究中，S的值位于區間[0.15,1.4]上，如果S＜0.15，說明船舶等待時間很短，港口服務水平極高，不會受到航道其他屬性的限制；如果S＞1.4，說明等待時間過多，港口存在嚴重的堵塞情況，航道不能正常使用。

對港區內的特定航道而言，如果對港口服務水平提出越高的要求，那么其通過能力就會相應地降低。如果要服務水平在0.5，那么港口通過能力為28200萬噸/年。這種情況（服務水平在0.5）是合理上限，它表明等待時間可以容忍。如果服務水平在0.5以上，那么就需要考慮對港口航道采取擴建或者其他改善措施。

4結論

港口通航能力對一個國家乃至一個地區的經濟發展、社會服務、國際交流以及救援工作等十分重要。港口通過能力受到氣象、水文等諸多外在因素的影響，同時也受到服務水平等內在因素的影響。本文基于港口服務水平對其通航能力進行研究。結果表明，二者之間呈負相關關系。即，對特定條件下港口服務水平提出越高的要求，那么其通過能力就越低。為此，可以在服務水平特定的前提下，可以通過擴建航道、改善裝卸設施、優化進港/離港程序等措施來對通過能力加以改進。

[1]陳琦. 船舶進出港安全間距對沿海港口航道通過能力的影響[D].大連理工大學,2011.

[2]陳琦,郭子堅,宋向群,唐國磊. 船舶進出港的安全時距對散貨港口服務水平的影響[J]. 港工技術,2011,06:19-22.

[3]李樹兵. 沿海港口e-航海頂層設計[J]. 大連海事大學學報(社會科學版),2015,01:20-26.

G322

B

1007-6344（2015）10-0023-01