西部港口物流樞紐建設和運營技術研究

王勇

摘 ?要：西部港口普遍以運輸服務為中心，港口功能基本以貨物裝卸、運輸為主，物流業發展基礎薄弱，港口物流樞紐的發展存在很多制約性因素。文章從港口物流樞紐單體規劃關鍵技術、運營組織優化、信息平臺建設、安全監管與應急處置、節能減排[1]等方面的關鍵技術開展研究，其成果不僅對西部港口物流樞紐具有指導和應用價值，對于我國港口實現轉型升級和可持續發展也具有重要意義。

關鍵詞：港口;物流樞紐;建設與運營

中圖分類號：F253.9 ? ?文獻標識碼：A

Abstract： Western ports generally focus on transportation services， and the port functions are mainly cargo handling and transportation. The development foundation of logistics industry is weak. There are many restrictive factors in the development of port logistics hub. This paper studies the key technologies of port logistics hub unit planning， operation organization optimization， information platform construction， safety supervision and emergency disposal， energy saving and emission reduction key technologies. The results not only have guidance and application value for western port logistics hub， but also have important significance for the transformation and upgrading and sustainable development of China's ports.

Key words： port; logistics hub; construction and operation

0 ?引 ?言

我國西部地區港口功能基本以貨物裝卸、運輸為主，物流業發展基礎薄弱，港口物流樞紐的發展要素還不夠完善和成熟，總體處于起步階段。就全國港口而言，現行港口規劃方法，港口后方物流節點、集疏運體系、大區域范圍的支持保障體系缺乏統籌，港口物流發展的系統性不強;運營組織信息流和業務流一體化運作還沒有真正實現，港口物流信息系統沒有形成統一標準;綜合物流成本較高，產業結構性矛盾突出，物流經濟效益較低;安全管理體系不健全，尚未建立完善安全監管與應急處置信息系統;綠色港口目標體系尚未建立，節能、減排與環保技術及裝備的應用有限。基于此，本文就西部港口物流樞紐建設和運營技術進行研究。

1 ?西部港口物流樞紐的發展需求

國外已經形成了基于國際供應鏈的港口物流樞紐體系，但國內尚缺乏港口物流樞紐層面的系統研究;國外港口規劃理論主要在“港—城—腹地”和港口體系上進行了較為深入的研究，但專門針對港口物流樞紐（園區）規劃的研究比較少;國內外一些港口已實現了管理信息化和作業自動化，但針對港口物流管控一體化、流程優化、散貨碼頭物流模擬、物流信息自動識別研究較少;在港口物流樞紐信息平臺建設方面，針對西部港口的物流信息平臺建設還處于起步階段;國際上尚未針對港口物流樞紐提出統一的安全管理體系要求，我國也尚未針對港口安全管理體系進行系統、深入的研究，對港口重大危險源的監控、有關危險貨物港口安全作業和散裝液體危化品泄漏事故處置方面的技術較為薄弱;我國對綠色港口尚無統一界定和標準，港口移動式岸基船用變頻變壓供電技術處于試點應用階段，大宗散貨碼頭的揚塵污染治理新技術尚未在港口領域推廣。

為解決制約西部港口物流樞紐建設和運營的瓶頸，填補港口物流樞紐相關領域的研究空白，本文將從五個方面的技術展開研究，即：一是港口物流樞紐單體規劃技術;二是港口物流樞紐運營組織優化技術;三是港口物流樞紐的交易信息平臺;四是港口物流樞紐的安全監管與應急處置技術;五是港口物流樞紐的綠色發展。其中：港口物流樞紐單體規劃技術為頂層設計;港口物流樞紐運營組織優化技術和交易信息平臺為了促進經濟高效發展;港口物流樞紐的安全監管與應急處置技術綠色發展為安全綠色技術。港口物流樞紐建設是一項系統工程，需要政府做好頂層設計，在前瞻研究、規劃布局、資源協調、政策扶持等方面發揮作用，努力推進港口物流樞紐規劃的一體化管理模式，以信息綜合服務平臺促進政府在戰略規劃、資源整合、建設投資和扶持政策等方面的主導性作用。明確港口物流樞紐安全生產管理體系的核心，構建相應的港口物流樞紐安全管理體系，并研究安全管理體系下的港口物流系統的建設和運行模式。以綠色港口為基礎，以建立綠色港口考核、認證體系，制定相關政策和標準為手段，促進港口調整用能結構、完善運營管理、加強先進技術應用，達到推動港口節能減排和環境保護的目的。本文將從三個層面，五個技術點開展對西部物流樞紐建設與運營進行探討。

2 ?港口物流樞紐建設與運營技術頂層設計

該部分內容主要運用供應鏈思想和港口物流服務鏈機理，重點探討港口物流樞紐單體規劃，其依據布局規劃所確立的不同物流樞紐節點位置和功能，開展具體的節點規模測算、功能設施用地布置、交通組織流線和對外交通銜接以及信息化等方面的規劃。

主要包括三大關鍵技術：一是規模測算;二是功能分區與總平面布置;三是交通組織與銜接。

規模測算包括用地規模和設施規模。用地規模是指物流節點的總占地面積;設施規模是指物流節點在設定的年份（一般為設計年度或設計年限）內為達到生產能力所需要的設施總建筑規模。

功能分區將功能相同或相近的單一物流服務功能相互歸并和整合，提高園區作業效率和土地利用效率，同時可節約作業成本和時間價值損耗等。功能區域是物流節點內部布局的基本空間單元，確定功能區域也就大體確定了物流節點的內部總體結構。

總平面布置的技術思路，一是流線導向的布置，根據預先設定好的流程順序，包括作業工藝、產品生產、交通流線等確定設施布置;二是系統導向的布置，建立各功能區、設施之間的關聯關系分析模型，通過建立優化目標函數和反復演算，得到相對合理的布置方案。

港口后方物流節點的交通組織與銜接規劃重要性較高，在具體規劃實踐中需要重點研究。內部交通組織及路網規劃布局要考慮以下幾個要求：與物流節點總體布局相協調;滿足物流、人流的交通需求;物流園區路網規劃應體現彈性規劃的思想;物流節點內部道路的形態一般應為正交和網格式布置，以便于各功能分區之間的運輸[2];符合可持續發展和環保、消防、衛生、安全等環境保護要求。港口后方物流節點對外交通銜接規劃原則為：服務于物流業發展原則;服從上位規劃原則;需求和可能相結合原則。

通過對港口物流樞紐規劃及布局的關鍵技術進行分析，可以從系統層面著眼于整個港口物流服務供應鏈來使港口物流系統資源配置達到整體最優的問題。采用港口物流服務供應鏈PLSSC思想和機理可以更加明確港口物流樞紐規劃的基本思路和方法，形成港口物流樞紐布局規劃和單體規劃的具體技術框架，明晰港口與臨港物流園區、無水港、港口城市及內陸腹地等關系。

3 ?港口物流樞紐建設與運營經濟高效

3.1 ?西部港口物流樞紐運營組織優化關鍵技術

目前，西部港口物流發展中面臨物流發展整體化、系統化程度不高，物流運作效率總體低下等問題。本部分以運營組織與流程控制一體化為指導思想，以“經濟、高效”為原則，以流程優化為主線，從仿真優化、自動識別、智能化監控等方面，突出港口物流運作流程中的關鍵環節，著力解決實現理論、流程、技術的有機統一，實現港口物流樞紐管控一體化的操作目標。本部分研究試圖為優化港口綜合物流系統運作流程，提高港口物流設施設備運營效率，提升港口物流綜合服務水平，最大化地發揮港口作為綜合物流樞紐的作用。

港口物流樞紐運營組織優化主要內容和關鍵技術如圖1所示。

該部分從物流鏈與生產鏈的一體化管理的思路，提出了西部港口物流樞紐業務管理與流程控制一體化的總體框架和體系，可用于指導港口物流運作組織流程優化。

3.2 ?西部港口物流樞紐信息平臺建設技術

港口物流樞紐信息服務平臺建設的核心目標是構建現代化的第四方港口物流電子商務交易及區域物流信息公共服務，實現港口物流樞紐商流、資金流、信息流和物流的集聚和融合，協同平臺技術框架：主要依托交通電子口岸、港口、航運、港航、海關、國檢等現有信息工程[3]，構建基礎設計層、數據資源層、應用支撐層、應用層、展現層、用戶層共6層協同服務平臺架構，研究建立建設與運營保障體系、政策保障體系、人才保障體系、標準規范體系、安全保障體系共5項支撐保障體系支撐港口運營。

針對需求差異環境，根據不同的技術條件和安全要求，提供不同的系統互聯接口解決方案。差異需求環境下，面向中、小微企業的服務統一研發各類物流業務運作應用系統，主要包括貨代、箱管、理化、報關行等應用軟件，基于SaaS云服務模式提供應用服務，軟件版本包括：WEB版應用軟件、APP版應用軟件和微信應用官網。面向大中型企業，通過APN互聯網絡或專線提供企業作業系統與EDI交換平臺間的互聯互通，實現EDI交換平臺與企業作業系統之間的“無縫”銜接，提供基于PaaS模式的物流供應鏈自動化服務。

4 ?港口物流樞紐建設與運營技術安全綠色

4.1 ?港口物流樞紐安全監管與應急處置技術

港口物流樞紐危險品貨物安全狀態監控與應急處置，其系統總體架構如圖2所示：

港口物流樞紐安全監管與應急處置信息管理系統，有效整合包括安全管理信息查詢與更新、危險貨物安全狀態監控與預警、危險品裝卸作業事故模擬與預報、事故應急決策指揮支持等功能，為港口物流樞紐安全監管與應急處置工作提供平臺。

重大危險源自動識別及動態顯示系統，利用港口重大危險源有關辨識、評價分級方法和標準來對港口各類危險源進行辨識、分級，同時利用重大危險源控制水平評估模型進行重大危險源風險等級評估，為港口企業建立基于風險分級的重大危險源風險管理體系提供實用方法。

危險品固體散貨碼頭安全監控與預警系統，對自動化程度較高的裝卸作業工藝環節進行監控與預警，包括碼頭前沿、皮帶機輸送過程、裝箱樓裝箱過程、裝車樓裝車過程監控、堆場裝箱過程監控、堆場裝袋過程監控、堆場裝車過程監控、車輛GPS定位監控等。主要監控設備為視頻監控、GPS車載裝置等。涉及船舶靠泊卸船、皮帶機工作、裝車樓工作、裝箱樓工作、堆場工作記錄等信息記錄。

4.2 ?西部港口物流樞紐節能減排技術

4.2.1 ?帶式輸送機節能技術

帶式輸送機全變頻調速技術。通過改變電動機工作電源頻率，來改變電機轉速，達到節能效果[4]。

恒力矩變頻調速裝置主要由功率器件（IGBT）、絕緣柵極可控晶體管、控制器與電抗器組成。采用皮帶稱實時檢測輸送機負荷，數據上傳至PLC模塊，自動反饋控制電機轉速，控制系統框架如圖3所示。

4.2.2 ?干霧抑塵技術

采用微米級干霧抑塵裝置，由壓縮空氣驅動的聲波震蕩器，通過高頻聲波將水高度霧化，從而形成眾多10μm以下的水霧顆粒，壓縮氣流通過噴頭共振室將水霧顆粒以柔軟低速的霧狀方式噴射到粉塵發生點，使粉塵顆粒與之粘結、聚結增大，并在自身重力作用下沉降。粉塵可以通過與水粘結而聚結增大，但那些最細小的粉塵只有當水滴很小（如干霧）減小水表面張力時才會聚結成團[5]。

微米級干霧抑塵裝置采用水—氣混合工作方式，并采用震蕩頭式霧化噴頭完成霧化噴射，系統不需配備高壓供水管線，通過水、氣混合及與震蕩頭的配合，可使噴射出的水霧顆粒度達到微米級的干霧，具有設備配置簡單、成本低、水耗量小、抑制效果好的特點。微米級干霧抑塵裝置采用模塊化設計技術，由微米級干霧抑塵機、螺桿式空氣壓縮機、儲氣罐（采用容積調節空壓機時可取消）、萬向節噴霧器總成、水氣分配器、水氣連接管線和自動控制系統等組成，能夠自動控制多方向噴霧和自動反清洗，在冬季也能夠正常使用。

5 ?結束語

本文成果已在防城港、欽州港、北海港、重慶港開展了港口物流樞紐運營組織優化、信息化平臺、安全應急體系和節能減排工藝等關鍵技術的示范應用。促進了西部港口物流樞紐發展理念及布局規劃應用促進轉型升級，提升了經濟效益，港口安全與綠色發展理念得到了充分的體現。

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收稿日期：2020-11-25

基金項目：交通運輸部西部交通建設科技重大專項項目“西部港口物流樞紐建設和運營開發和示范”（2011328345005）

作者簡介：王 ?勇（1980-），男，廣西桂林人，廣西壯族自治區港航發展中心，高級工程師，碩士，研究方向：信息化建設。