广州港拖轮配置分析(交通运输工程专业优秀论文).pdf

广州港拖轮配置分析 摘要 2 0 0 3 年以来 由广东省倡导并得到相关省区政府积极响应和大力推动的泛 珠三角区域合作 即 9 2 为珠三角各港提供难得的发展机遇 广州港如何 在珠三角港群的竞争中脱颖而出 提高港口服务质量是关键 但近年来随着广 州航道的加深 新南沙的建设 广州港船舶进出口量与港口吞吐量增长迅速 到港船舶也日趋大型化 对拖轮的需求与日俱增 而与此形成鲜明对比的是港 口拖轮的严重不足 港作拖轮能否及时派出和保证进出港船舶的安全 直接影 响到港口的竞争力和经济效益 由于拖轮配置及养护的费用大 如何为港口配 置拖轮适当数量 功率的拖轮 以适应港口发展的需要具现实意义 本文通过对广州港2 0 0 4 年拖轮配置状况与工作情况进行详细调查 利用 概率论分析广州港当前拖轮数量与功率配置的合理性 并根据对广州港2 0 1 0 年 进出口船舶吨位构成的预测 确定未来广州港各功率拖轮工作量 结合当前广 州港拖轮配配情况 预测确定未来合理配置拖轮的方案 本文研究的主要工作是 一 通过对广州港2 0 0 4 年拖轮工作量的统计 确定广州港在当年适当 配置拖轮的数量 利用概率论建立在一天中拖轮工作量随时间变化的数学模型 根据广州港相关历史数据 同时考虑港口现有拖轮配置情况 利用 外推法预测广州港2 0 1 0 年吞吐量 进出港船舶数量及各功率拖轮使用量 确定 广州港未来应配置各功率拖轮数量 三 利用拖轮工作量随时间变化曲线确定每天各时段调派拖轮数量 关键词 船舶 拖轮 优化 配置 港口 i i 广州港拖轮配置分析 t h ec o o p e r a t i o no fp a n p e a dr i v e rd e i t ah a sb e e ns p a r k e dp l u gb y g u a n g d o n gp r o v i n c e sa n dg o ts t r o n gs u p p o r tf r o mt h eg o v e r n m e n t so ft h e r e l a t i v ep r o v i n c es i n c e2 0 0 3 a n dt h i si sa no p p o r t u n i t yt h a to n ei nat h o u s e n d t og e td e v e l o p i n g t h ek e yp o i n to fm a k i n gg u a n g z h o up o r tt ob eat r i t o no f t h em i n n o w si np e a dr i v e rd e l t ai st oi m p r o v et h ei e v e lo fp o r ts e r v i c e b u tb y t h ed e e p e n i n go ft h em a i nc h a n n e lo fg u a n g z h o up o r ta n dt h ec o n s t r u c t i n go f n e wn a n s h ap o r t t h et h r o u g h p u to fb o t hs h i pa n dc a r g oa tg u a n g z h o up o r t i si n c r e a s i n gr a p i d l y m o r ea n dm o r el a r g es h i p sc a l l i n gg u a n g z h o up o r ts o t h a tt h er e q u i r e m e n to fe m p l o y i n gt u g si si n c r e a s i n gd a yb yd a y h o w e v e r t u g sw o r ki nt h ep o r ti sl a c ks e v e r e l y w h e t h e rt u g sc a nb ed i s p a t c h e di nt i m e a n dk e e ps h i l o si ns a f ef o rb e r t h i n ga n dd e b e r t h i n go rn o t i ti sv e r yi m p o r t a n t t oi m p r o v et h ec o m p e t i v i t ya n de c o n o m i cs c a l eo ft h ep o r t t h ec o l l o c a t i o n a n dm a i n t e n a n c eo ft u g b o a ti sv e r yc o s t l y s ot oa l l o c a t et h ep r o p e ra m o u n t a n dp r o p e rp o w e ro fe a c ht u gi nt h ep o r ti ss i g n i f i c a n c ew i t ht h ed e v e l o p m e n t o fg u a n g z h o up o r ti nf u t u r e b a s e do nt h o u g h t f u li n v e s t i g a t i o no ft u g sd e p l o y p r e s e n tc o n d i t i o na t g u a n g z h o up o r t si n2 0 0 4 t h i sp a p e ra n a l y s e st h a tt h er a t i o n a l i t yo ft u g s q u a n t i t y p o w e ra tp r e s e n tb yu s i n go fp r o b a b i l i t yt h e o r y a n dm a k eo u t t h e w o r k l o a do fd i f f e r e n tp o w e rt u g sb ye s t i m a t e dt h es h i p st o n n a g ec o m p o s i n g j n2 0 1 0 t ob r i n gt h es o l u t i o n st or a t i o n a ld e p l o yo ft u g si nf u t u r eb a s e do n d e p l o yp r e s e n t l yh a v e t h em a i np o i n t so ft h i sp a p e ra r e 1 t ow o r ko u tt h eq u a n t i t yr e q u i r e da tp r e s e n tb yg u a n g z h o up o r t s b a s e do nt u g sw o r k l o a ds t a t i s t i ci n2 0 0 4 a n dt os e tu pm a t h e m a t i c sm o d e l t h a tt u g sw o r k l o a dc h a n g eb yt i m ed u r i n go n ed a yb yp r o b a b i l i t yt h e o r y 2 t of o r e c a s tt h et h r o u g h p u t s h i p si n o u tq u a n t i t ya n de m p l o yq u a n t i t y b ye x t r a p o l a t i o n a s c e r t a i nt u g si n d i f f e r e n c ep o w e rq u a n t i t yd e p l o yi n g u a n g z h o up o r ti nf u t u r eb a s e do nc o r r e l a t i v ed a t ai ng u a n g z h o up o r ti n p a s s e ds e v e r a ly e a ma n dc o n s i d e ro ft u g sc o n d i t i o ni n p o r t 3 t oa s c e r t a i nt u g sw h i c hw i l lb ee m p l o y e di nd i f f e r e n c et i m ee v e r yd a y b a s e do nc u r v et h a tt u g se m p l o yq u a n t i t yc h a n g eb yt i m ed u n n go n ed a y i i i 知识水坝为您整理 广州港拖轮配置分析 k e yw o r d s v e s s e l t u gb o a t o p t i m i z e d e p l o y p o r t w u x u t i a n m r e d i r c c t e db yp r o f e s s e rs mx i n i v 知识水坝为您整理 广州港拖轮配置分析 论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果 论文中除了特别加以标注和致谢的地方外 不包含其他人或其 他机构已经发表或撰写过的研究成果 其他同志对本研究的启发和 所做的贡献均己在论文中作了明确的声明并表示了谢意 作者签名 羡他 毫 论文使用授权声明 日期 形移时 本人同意上海海事大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学 校有权保留送交论文复印件 允许论文被查阅和借阅 学校可以上 网公布论文的全部或部分内容 可以采用影印 缩印或者其它复制 手段保存论文 保密的论文在解密后遵守此规定 作者签名 馘导师作者签名 幺 荡导师签名 篮盘2 日期 广州港拖轮配置分析 1 1 课题背景及目的 第一章绪论 1 1 1 港口在国民经济中的地位 近几年里 我国经济增长迅猛 国际贸易在我国国民生产总值所占比重日 益增大 进出口贸易额占国内g d p 比重由2 0 0 1 年的4 4 5 0 9 6 5 万美元 提 高至2 0 0 3 年的6 0 8 5 0 9 9 万美元 国际贸易量的增长带动海上运输的快速 增长 使水路货运量从2 0 0 0 年的1 2 2 3 9 1 万吨增加到2 0 0 3 年的1 5 8 0 7 0 万吨 平均每年增长8 9 国际贸易量的9 0 是通过海上运输实现的 港口在我国国 民经济和交通运输业的发展中正发挥着越来越重要的作用 随着世界贸易的增长和航运技术的发展 不单在传统的散货 原油等运输 船舶呈现大型化的趋势 而且集装箱船也有大型化趋势 船舶越造越大 航道 越挖越深 港口船舶吞吐量越来越大 单船日租金越来越高 如一艘3 5 0 0 0 吨 的油船每小时租金更是高达8 0 0 0 人民币 缩短船舶在港时间成为船公司降低船 舶营运成本的法宝 港口市场的国际化 使港口既要面对邻近国内港口的竞争 又要接受相邻国际性港口的挑战 如何使港口在竞争中处于有利地位是每个港 1 2 1 管理者不可回避的问题 提高港口服务水平是提高港口竞争力的不二法宝 对广州港来说 泛珠三角构建区域 9 2 统一大市场 在一定程度上扩大了广 州港腹地 为广州港提供源源不断的货源 南沙港的开发建设 港口航道保有 水深的增加 使广州港更是如虎添翼 港1 2 1 服务质量能不能随进出口货物成倍 增长和到港船舶吨位 长度等大幅度提高而不断提高 将直接影响到港口竞争 力 1 1 2 拖轮在港口生产中的作用 航运市场的剧烈竞争和占船舶营运成本很大部分的燃油价格的高企 促使 单位货物燃油消耗量较少的大型化船舶大行其道 一方面 许多港口 特别是 如上海港 广州港等地处河口的沿海港口 风流情况复杂 需要拖轮协助进出 港大船靠离泊 港内调头 过急弯 在慢航时提高大船舵效及拖带无动力大船 没有拖轮的协助 大型船舶无法进行靠离泊作业 另一方面 船期成本是占船 广州港拖轮配置分析 舶营运成本比重很大 缩短船舶在港时间是船公司降低营运成本的有效措施 也是评价港口经营者服务水平的重要指标 是船港双方共同的利益所在 影响 船舶在港时间的因素较多 船舶尤其是大型船舶进出港时需要拖轮及时协助靠 离泊作业 为保证船舶进出港能到位 及时得到拖轮提供的服务 港1 3 必须配备足够 数量和功率的拖轮 并应根据港口具体情况设置拖轮停靠基地 使拖轮能花最 少时间到达作业泊位 一方面 若拖轮数量过少 则无法为到港船舶提供必要 及时的服务 进出港船舶等待拖轮排队时间过长 使船舶在港费用增加 长此 以往将使港口在与周边港口的竞争中处于不利地位 另一方面 由于建造与使 管理和使用拖轮费用巨大 如一艘3 6 0 0 马力拖轮每年营运支出约需4 3 1 万元 计 有船员费用1 5 人x 7 万元 1 0 5 万元 折旧1 3 万元 1 2 个月 1 5 6 万元 维修费 用4 0 万元 燃料费用1 3 0 万元 拖轮过多将使拖轮利用率低甚至出现拖轮闲 置 则浪费港口资源和增加管理费用 如何合理配置拖轮才能使港口在满足现 在需要的同时适应港口未来发展之需 这对每一个港口经营者来说显得很重要 如何根据港区内各码头靠离泊船舶情况和对拖轮的需求合理配置调度拖 轮 使广州港拖轮数量适当 总体布局合理 减少拖轮购置和营运成本 节省 拖轮作业前无效航行时问 直接关系到船舶靠离泊安全和港口经济效益 1 2广州港概况 广州汉唐以来就是海上 丝绸之路 的始发港 出海航道便畅 既是中国 最早对外和从未关闭过的贸易遁商口岸 也是中国华南地区最大的对外贸易口 岸 是中国华南地区最大的综合性港口 港区范围广 分布在广州 东莞 中 山 深圳 珠海等市的珠江沿岸或水域 国际海运通达世界8 0 多个国家和地区 的3 0 0 多个港口 并与国内1 0 0 多个港口交往 经济腹地以珠三角及广东省为 主 范围及至广西 云南 贵州 四川 湖南 湖北 江西等省区 珠江口至黄埔港区的墩头西基调头区 航道水深一1 1 米 底宽1 6 0 米 正在 开挖的出海航道将从目前可利用水深 1 1 米挖到 1 4 5 米 3 5 万吨级船舶可直 达黄埔港区 吃水一1 3 5 米的散杂货船舶以及第四 五代集装箱船舶可以乘潮进 出港区 广州港管辖岸线长达4 2 3 5 公里 从珠江口进港 依次为虎f j l 港区 新 沙港区 黄埔港区和内港港区 全长约6 4 海里 现有码头泊位6 4 3 个 包括4 6 个万吨级以上泊位 万吨级装卸作业锚地3 6 个 最大锚泊能力为1 5 万吨 万 吨级以上装卸作业浮筒1 3 个 库场总面积1 2 3 多万平方米 拥有各类装卸机械 广卅罄拖轮配置分析 1 2 1 2 台 最大起重能力2 5 0 吨 各类船舶2 0 0 多艘 其中广州港全回旋拖轮1 4 艘 具体情况如下 表卜1 广州港现有拖轮数量与马力 拖轮马力7 0 01 6 0 01 6 7 03 2 0 03 4 0 03 5 3 64 0 9 d 拖轮教量 艘 l1l15l4 占总艘数百分比7 7 7 7 9 6 3 6 7 2 9 广州港正向国际集装箱干线港方向迈进 规划中的珠江东岸的新沙港区与 西岸南沙港区一起 构筑成广州港集装箱运输发展的两翼 加上出海航道二期 工程的建设 必将推动广州港国际集装箱运输的快速发展 为配合 泛珠三角 战略的实施 广州港加快推进港口建设改造开发步伐 全面展开南沙港的建设 广州港吞吐量将逐年增长 预计到2 0 0 5 年 货物吞吐 量 集装箱吞吐量和旅客吞吐量分别突破1 3 5 亿吨 3 2 0 万t e u 和1 6 0 万人次 到2 0 1 0 年 广州港集团货物吞吐量 集装箱吞吐量和旅客吞吐量分别将突 破1 5 亿吨 5 0 0 万t e u 和2 3 0 万人次 全港总货物吞吐量预计达3 亿吨 由于 南沙港深水码头的投产 将使广州港进出口船舶平均每艘次载重量略有增加 表卜21 9 9 9 2 0 0 3 年广州港吞吐量 进出口船量 年份 2 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 港口吞吐量 万吨 1 2 8 2 2 91 5 3 2 3 9 31 7 1 8 7 22 1 5 1 9 进出港船舶艘次 1 0 5 5 31 1 5 3 51 2 7 7 71 2 6 5 8 进出港船舶平均吞吐量 吨 1 2 1 5 1 0 1 3 2 8 4 71 3 4 5 1 7 1 7 0 0 0 3 拖轮使用次数 艘次 1 2 2 1 91 4 2 1 11 5 2 3 0 以上资料来源 鲢主乜 盘塑 g 二g q q 碰i 旦4 1 1 h 坠趣整焦旦煎越塞遂 亡翅鲞堑整垒宴 这里船舶艘次为3 0 0 0 吨以上船舶 广州港拖轮配置分折 2 5 0 0 0 陲 0 蠹 j o o 薯 一毫 土 叠i j 1 0 一 o 2 0 0 0 0 誊誊墨誊囊誊萋誊萋差耋至董至 攀鬻鬈溪誊誊誊 1 5 0 0 0 善蠹誊荽萋i 誊妻 磊 萎 鋈j 誊兰 蓦霉 善 霎l 二善 囊 蓦j 0 一一 一曩 o 0 0 一 o l 0 0 1 0 0 0 0 j i o o o 摹一 0 0 t 叠 誊0 t o 0 叠 0 0 0 01 1 j 1 0 o o 5 0 0 0 毒 0 一 曩 一0 囊 0 0 o 誊 蠹 j 譬 0 童 一磐 叠 誓 叠 u 2 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 i 一港口吞吐量 万吨 进出港船舶艘次一 一每艘次排水量i 圈卜1 广州港进出港船舶数量与港口吞吐量关系图 由于造船技术的突飞猛进及大型船舶在远洋运输中的低成本优势 进出国 际上各主要港口的大型船舶增长迅速 表1 2 与表卜3 反映出近年来广州港进 出港船舶平均每艘次载重量逐年增加 平均每艘船舶承担吞吐量由2 0 0 1 年的 1 2 1 5 1 0 吨增加至2 0 0 4 年的1 7 0 0 0 吨 广州港拖轮公司与其它沿海港口拖轮公 司一样正经受船舶大型化的考验 虽然进出口船舶艘次近年来略有减少 但港 口吞吐量依然逐年稳步增长 船舶大型使港口对拖轮需求压力逐年上升 港作 拖轮供不应求已对港口作业产生了一定的影响 如广州港的几个船厂已难以申 请到拖轮 表卜3 广州港2 0 0 2 年至2 0 0 4 年拖轮使用量 年份 2 0 0 22 0 0 32 0 0 4 魁轮使用艘次 年 1 2 2 1 91 4 2 1 11 5 2 3 0 港作拖轮艘数 991 l 皓作拖轮总马力 3 5 7 0 63 5 7 0 64 3 7 0 6 唐轮功率较上一年增加量 008 0 0 0 1 3设备配置优化研究现状及研究思路 4 广州港拖轮配置分析 1 3 1 设备配置优化研究现状 对设备配置优化研究是目前生产领域的热门研究课题 国内外学者在道路 交通 航空 港口机械及其它工业领域作了较多研究 通过利用运筹学 概率 论 排队论等相关知识及经验统计方法求取最优解 相关资料较多 在文献 2 中 汕头港务局苏汉光通过分析港口机械完好率 利用经验统计方法优化港口 机械配置机数 文献 3 研究通过对矿山卡车实时监控和统计 利用计算机技术 进行车流规划与调控 提高设备利用率 文献 4 中武汉理工大学刘志雄通过建 立了以船舶和泊位为离散系统的计算机仿真模型 优化港口拖轮配置方案 文 献 5 提出通过采用任务和能力比较的方法 指标计算法来确定港口所需泊 位数 利用排队论确定港口最经济泊位数量 文献 6 分析拖轮在港口助操作业 中的作用及各类型拖轮的优缺点 提出港作拖轮保证大船进出港助操作业安全 的最低功率配嚣要求 1 3 2 研究思路 1 3 2 1 概率的统计意义 1 在随机试验e 中进行1 1 次重复试验 若事件a 出现n a 次 则比值正 4 兰生 订 称为事件a 的频率 它具有以下性质 1 0 由 1 2 厶 1 3 若事件a b 互不相容 则五 爿u b 五 一 五 在随机试验中 尽管单次试验具有不确定性 但当试验次数n 逐渐增大时 频率值无 4 会趋于稳定 即在某个数p 附近波动 这时称数p 为事件a 的概率 船舶到离港为一离散随机独立事件 而每天每一时刻有多少艘拖轮在作业 同样为随机独立事件 这样可能过以下步骤求出未来拖轮需要量 1 3 2 2 求现有条件下拖轮需要量 我们可将每天时间等分为x 段 每段时间长度为x 警小时 统计一天中各 时间段f f i 1 2 3 中平均应派出拖轮工作艘数分布为 j 和拖轮每 天平均总工作时间t 即在 时间段中拖轮平均工作时间为正 f 2 x 44 时 则正 广州港拖轮配置分析 占拖轮每天平均总工作时间的比率为p 鲁 z 求得当年在每天的乃时间段 需要配置拖轮的数量为m a x m 1 3 2 3 求预测拖轮工作艘次条件下拖轮需要量 设拖轮平均每艘次工作时问不变 预测未来某年拖轮工作总时间为r 且未 来时问中拖轮工作时间在每天各时间段分布不变 则在每天中某一时间段需要 拖轮总数为 m 塑黑铲 半 则n 抛f m 即为预测拖 轮作业条件下的拖轮应配置的数量 第二章港口拖轮作业过程分析 2 1 港口作业特点及对拖轮的要求 通常船舶到港前通过代理向港口预报船舶到港时间 港口当局荐根据船舶 预计到港时间 e t a 统一安排船舶靠港计划 船舶到港时可能直接安排进港 更多情况下需要在外锚地抛锚等待进港 一般小型船舶 小于5 0 0 0 m t 的船舶 进出港时如天气条件良好可不需拖轮协助 自行靠离码头 大型船舶则需要拖 轮协助靠离泊 甚至需要拖轮护航通过进出港航道 有时 在装卸货过程中由 于货物堆场或机械设备等原因需要将船舶移到另一泊位装卸货物 这一过程称 为移泊 如果移泊距离较远 也常常需要拖轮协助 另外从国外购进老旧船舶 进行拆船时通常将没有动力的旧船驶到港外 后再由港作拖轮协助拖进拆船厂 抛锚拆船 嘲当前 世界上所用的拖轮按其动力分类主要有如下几种 固定螺距推进器 拖轮 f i x e dp i t c hp r o p e l l e r 简称f p p 可变螺距推进器拖轮 c o n t r o l l a b l e p i t c hp r o p e l l e r 简称p p 平旋推进器拖轮 v o i t h s c h n e i d e rp r o p e l l e r 简称v s p z 型推进器拖轮 全回旋推进器 简称z 型 它们各有不同的特点 广州港拖轮配置分析 可适应不同的作业需要 各种拖轮特性如表2 1 所示 表2 一l 几种常用拖轮的主要特性 拖轮种类 主要特性 z 型v s p 型c p p 型f p p 型 主 柴油机转速 中高速中速低速低速 可控制推力及方可控制推力及方 机操纵仅可控制推力仅可控制推力 向向 操 启动 停止性能 优优良差 纵旋回性 旋回直径 可原地掉头可原地掉头稍差 较差 1 i 5 l 1 1 5 l 1 5 2 o l 3 4 l 性 能 横向移动 可以可以不可以不可以 耐波性 好好差差 前进拖力 每 l5 x 吼8 k n0 9 5 9 8 k ni 3 5 9 8 k nj 吼8 k n 拖1 0 0 p s 力 后退拉力 前进拖 9 1 8 8 5 4 8 纵 力 x 1 0 0 舵的配备无舵无舵导流管舵普通舵 大型船舶如没有拖轮在港内助操 要安全靠离泊 甚至港内航行是不可想 象的 拖轮既是大船的螺旋桨 也是大船的舵 有时还是大船的刹车 在船舶 靠离泊作业中拖轮还充当大船横向运动的推进器 大型船舶靠离码头时拖轮的 协助是不可或缺的 拖轮在对大船的协操作业中 拖轮拖力对协操作业影响较 大 一般拖轮前进拖轮拖力较后退拖力大 拖轮拖力用建造试航时所测定的系 柱推力来表示 即将拖缆的一端固定于岸上系柱 拖轮全速运转 进车或倒车 在拖缆上测得的张力 一般的拖轮主机功率越大 其拖力也越大 根据不同的 助操作业要求对拖轮的拖力与推力有不同的要求 具体可根据下表合适的拖轮 表22 拖轮及拖带方式的选择 助操任务可采取的拖带方式可选用的拖轮种类 前进或后退 吊拖 傍拖z p z v 印 c p p 横向移动 吊拖 顶推z p z v s p c p p 制动尾吊拖 傍拖 z p z v s p 掉头项推 吊拖 作舵船 z p z v s p 由于z 型推进器有操作灵活 可3 6 0 平面旋转 故可向平面任意方向提供 强有力的推力 而且操纵性能和耐波性都非常好 以此为基础发展进来的全回 旋拖轮与其它类型拖轮相更比较优势明显 全回旋拖轮即z p 型拖轮 配备二个 z 型推进器 d u c l p e l l e r 它具有马力大而船舶尺度小 操纵系统简单而操纵 灵活 稳性好 舵效好 使用方便 视野开阔 能很好地符合不同助操作业的 需要等特点 使全回旋拖轮在我国各大港口得以广泛应用 广州港现有拖轮均 选用全回旋拖轮 广州港拖轮配置分折 2 2 广州港拖轮调配现状 2 2 1 港区范围大 点多而面散 拖轮作业距离长 广州港港区分布于珠江两岸 跨越东莞市 广州港拖轮作业范围从桂山引 航站至广州内港总距离达6 0 多海里 现有5 0 0 0 吨级及以上泊位 系船浮和作 业锚位达7 0 多个 既有广州港集团属下的公用码头 又有企业专用大型码头 现状如表2 3 所示 表2 3 广州港泊位分布 泊位名称 吨级 5 0 0 旷1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 一3 0 0 0 0 一5 0 0 0 0 9 9 9 91 9 9 9 92 9 9 9 94 9 9 9 9 以上货种 店稽洲系船浮 6 油 杂货 拱圣沙3散杂化 黄埔老港 老港一区8散杂化 外运码头l集装箱 黄埔电厂l油 海洋局码头 l 工程船 冲 新港第卜第8 泊 莲 位 53 散杂货 蛰 西基l煤 辞 省油码头 l2油 新沙第卜第1 0 新沙泊位1 0散杂货 东海 信丰 金明 沙田港 码头3油 敖杂货 华润水泥厂码头l教杂货 粤海油库2油 港发油码头 l油 南沙 珠江电厂1煤 南伟码头l 2 集装箱 杂货 建韬油码头l油 a 电厂2煤 b 电厂l煤 沙角 c 电厂l煤 沙角锚地453 油 散货 新南沙 4 集装箱 小计3 001 42 55 总计 7 4 广州港拖轮配置分析 随着新南沙建设的提速 龙穴岛一带将陆续有码头泊位投入使作 港区作 业范围将进一步向东扩大 港区点散面广的特点更为突出 2 2 2 拖轮工作量大 同时拖轮数量略显不足 拖轮船龄大 故障率大 带病工作严重而又没有时间对拖轮进行正常养护 表2 4 广州港拖轮基本情况 航速系柱拖力排水量遗价 万抗风 船名总长 m 总吨马力吃水航区出厂日期 节 t t 元 级 l穗港引3 2 7 2 3 0 7 0 02 6 l l沿海 1 0 2 0 0 2 年7 月 6 4 87 蝴 穗港引5 3 2 5 62 2 71 6 7 03 71 2沿海1 63 6 6 1 9 7 8 年l o 月 1 7 0 7 3穗港引6 3 2 3 32 8 23 2 0 03 31 3 沿海 4 2 3 2 01 9 8 2 年6 月 3 6 07 穗港引73 23 3 93 5 3 6 3 3 1 2沿海4 15 2 01 9 9 0 年1 月船o 7 5穗港引8 3 2 3 2 3 3 4 0 03 4 9 1 0沿海 4 1 5 2 11 9 9 2 年1 月 1 1 8 07 6穗港引9 3 2 3 2 3 3 4 0 03 4 9 l l沿海 4 l5 2 l 1 9 9 2 年1 月 l t 8 l7 7穗港引1 0 3 2 3 5 1 3 4 0 0 3 41 2 5沿海 4 0 5 0 l1 9 9 5 年7 月1 6 7 3 7 8穗港引1 3 2 3 5 1 3 4 0 03 4 1 2 5沿海 4 0 5 0 11 9 9 5 年7 月 1 6 4 77 蝴 穗港引1 2 3 02 6 61 6 0 031 2 沿海 2 0 8 2 0 0 3 年l o 月 1 4 8 07 1 0穗港引1 5 3 4 3 6 24 0 0 0 3 3 5 1 3沿海 4 0 5 2 3 81 9 9 5 年5 月 2 1 4 47 l l穗港引1 6 3 43 6 24 0 0 03 3 51 3 沿海 4 05 2 3 8 1 9 9 5 年5 月 2 1 4 57 1 2穗港引1 83 23 5 13 4 0 03 41 2 5沿海4 05 0 11 9 9 5 年9 月1 3 7 9 7 1 3 穗港引1 9 3 5 5 3 6 2 4 0 0 03 8 1 3沿海 5 15 2 3 8 2 0 0 4 年7 月 2 5 0 07 1 d 穗港引2 0 3 5 5 3 6 2 4 0 0 03 8 1 3沿海 5 15 2 3 8 2 0 0 4 年7 月 2 5 0 07 带 号的拖轮主要用于桂山和二虎值班 拖轮与其它设备一样使用年限越长故障率越高 使用经济寿命约为1 5 1 7 年 如表3 4 是广州港拖轮公司全部拖轮资料 其中1 0 年以上船龄拖轮有7 艘 占作拖轮总数的5 3 8 5 而超过拖轮使用经济年限的拖轮也有三艘 占2 1 见 表2 5 这些拖轮除正常的每年一次大修外 平时作业中因故障中断作业的事 件时常发生 已对港口日常生产产生不良的影响 通过对广州港拖轮情况的调 查发现2 0 0 4 年8 月1 2 日至9 月1 1 日的一个月时间 3 1 天 中共有拖轮因维修 7 4 艘次因维修或故障不能作业 平均每天2 3 4 艘处于停航维修状态 除安排一 艘在二虎值班外 余下的拖轮每天要负责约4 3 艘次的靠离港船舶作业和桂山锚 地拖船作业 拖轮作业处于超负荷状态 有时不得不调用港监 特0 1 特0 2 广州港拖轮配置分析 拖轮才能勉强保证港口码头大船靠离泊作业的需要 现已无法完成船厂等相关 单位的作业任务 甚至无法满足大船助操作业的需要 2 2 3大功率拖轮不足 广州港现有港作拖轮最大功率为4 0 0 0 马力 尽管目前停靠广州7 5 0 0 0 载重 吨以上大型船舶占进出港海船的1 但由于珠江水文条件复杂 广州港现有的 拖轮在协操作业中显得势单力薄 如大船必须退水靠离港发码头 靠泊时由于 向码头方向的水流较急 用二艘4 0 0 0 马力拖轮向外拖大船有时还觉得大船的靠 拢速度偏快 而新南沙的建设和主航道的加深 可以预见以后进出广州港的大 型船舶还会更多 配置5 0 0 0 马力以上的大功率拖轮迫在眉睫 表2 52 0 0 4 年广州港拖轮船龄 l 船龄 年 5 年 5 一1 0 年 1 0 一1 5 年 1 5 2 0 拒2 0 年以上 l 拖轮数 艘 4o4l2 l百分比 3 0 7 7 o 0 0 3 0 7 7 7 6 9 1 5 3 8 2 2 4拖轮停泊码头条件差 目前广州港有三个拖轮停靠基地 分别是黄埔老港 新港和港发码头 其 中仅有黄埔老港设施较为齐全 港发为借用企业码头的临时基地 位于港发油 码头中 水电等设施不配套 新港基地水电设施不配套且与散装货码头相邻 受散货码头装卸货影响卫生条件较差 2 3拖轮作业过程 2 3 1 船舶进出港口 港作拖轮的作业过程是紧跟船舶进出港口作业而产生的 船舶进港末期与 出港前期就是港作拖轮作业时间段 船舶到港是随机的 而进出港由于受港口 地方规则的约束和潮汐的影响 船舶进出港必须执行相关规定 如油轮和危险 品船舶按规定只能在白天 0 6 0 0 l t 1 8 0 0 l t 可以进行靠离码头作业 所以拖轮 也只能在白天才能在油码头协助靠离泊作业 而大型船舶进出港通常应候潮 在高潮前进港如水深大于9 5 米的船舶靠离新沙港时应在高潮前作业 吃水较 广州港拖轮配置分析 小的船舶进出港时间则没有限制 我们可以把每一次拖轮作业看作是一个离散 随机事件 各事件相互独立 2 3 2 目前拖轮公 司沿用拖轮调配方法 根据广州港的实际情 况 拖轮分别停靠于 港发 码头3 艘 新沙4 艘 老港 4 艘 进港船舶申请拖轮过程是 1 港务局制定船舶作业计划 2 引水根据作业计划和船舶资 料向拖轮公司申请拖轮 艘数和作业 时问 地点 图2 1 进港船舶申请拖轮程序 3 拖轮公司调度根据引水申请资料安排具 体作业拖轮 并告知拖轮大船资料和作业时间 2 2 离港船舶申请拖轮程序 地点 4 拖轮驾驶员与引水联系落实大船资料和作业时间 地点 然后拖轮根据 计划进行作业 离港船舶 离港船联系过程与进港类似 大船离码头前2 小时通过船长或 代理用高频或电话向船队申请拖轮 在确认准确离泊时间后 提前半小时呼叫 拖轮前作好离泊准备 船舶离港程序与船舶进港相同 有引水时由引水提出申 请 无引水对则由船长代替引水提出申请 2 4 拖轮营运状况分析 通过对抽查广州港现有的1 3 艘拖轮在2 0 0 4 年1 2 月至2 0 0 5 年3 月期间作 业量并对其归类整理发现如下列各表情况 表2 62 0 0 4 年1 2 月拖轮作业统计表 广州港拖轮配置分析 总 港新 泥 一 璩南沙 大 一 一 新 拖 拖 作 内港 洲 电伟角 屿门南 船 轮业 艘艘 头 蠹艘艘艘 山 岛沙 艘 名艘 次次 艘 次次次次 艘艘艘 次 次次次次次 穗引5 6231 穗引64 76 3 9ll 穗引79 52 2 3 4l2 01 0422 穗引8 1 3 31 08 5 782 7 2 1 2 穗引9 1 3 918 1l1 31 5 5 61 7 穗引1 0 1 2 72 l1 0 3l1l 穗引l l 5 21 33 61l1 穗引1 2 22 穗引1 5 7 53 03 7233 穗引1 61 7 48 8 l 1 4 1 61 01 8 2 7 穗引1 8 9 0 1 76 0 17l22 穗引1 92 船 l1 7 2l1 02 0 3 51 4 穗 i2 0 1 1 13 56 5133l3 合计 1 2 7 71 5 88 0 097 77 72 84 2308 l2 表2 72 0 0 5 一l 拖轮作业统计表 总泥 二璩南沙 大 一 一 新 拖 拖作 港新 洲 虎电伟角 屿门南 船 轮 业 内港 头 艘艘艘艘 山岛沙 艘 名艘 艘艘 艘 次次次次 艘艘艘 次 次 次次 次次次次 穗引5 22 穗引6 7 0ll2 71 2 9 61 4 稽引7 6 895 71l 穗引8 6 35 5511l 穗引9 7 63 04 0ll3l 穗引1 01 5 0l1 4 8 l 穗引i i 1 0 22 26 01642l42 穗引1 2 ll 穗引1 5 2 0 021 8 547ll 穗引1 6 1 0 73 67 01 穗引1 8 2 3 162 2 22l 穗引1 9 1 0 751 1 62 9 9 2 1 2 6 穗引2 0 9 721 72 342 32 8 合计 1 2 7 41 6 27 9 537 57 92 65 34 0 7 25 表2 82 0 0 5 2 拖轮作业统计表 1 2 广州港拖轮配置分折 作港新 泥 一 臻南沙 丈二新 角 屿门南 拖 艘 山岛沙 船 艘 拖转名 业内港 洲 电 次次 艘艘 次 次 艘艘艘 头 虎 次次次 艘 艘艘 次 次次 次次 穗引511 穗引6 4 734 4 穗引71 6 911 6 412 l 穗引85 72 33 21l 穗引96 33 52 512 穗 1 1 06 8231 71 421 02 0 穗引i i1 5 4 l 1 3 8l6 3 5 穗引1 2ll 穗引1 5 6 931 52 2 8 1 0 穗引1 6 1 6 51 6 2lll 穗引1 8 1 1 322 42 01 52 9 2 3 穗引1 9 7 33 43 9 穗引2 01 0 5 4 35 91 2 合计1 0 8 51 4 06 6 880 76 13 15 3205 4l 表2 92 0 0 5 3 拖轮作业统计表 作港新 泥 一 珠 南沙 大 二 新 拖 业内 港 洲 电 伟 角 屿 门南 船 艘 艘 艘 头 虎 艘 艘 艘 山岛 沙 艘 次次次 艘 艘 次 次 次 艘艘艘 次 次 次 次次次 拖轮名 穗引5 211 穗引6 6 11 03 94422 穗b i79 7 37 1 5 2 l51 43 2 穗 f89 49 1 l l l 穗引91 9 141 7 824l11 毽引1 01 3 34 87 825 穗引1 i 1 0 3l71 51 591 44 2 穗引1 2 31l1 穗引1 51 2 7 5 46 722 11 穗引1 61 1 8323 31 852 2 穗引1 8 1 4 44 78 6553 5 穗引1 9 2 2 022 0 223651 穗引2 0 1 4 74 41 0 111 合计 1 4 4 02 1 18 4 82 48 28 2 2 2 5 7 3 01 1 01 表2 1 0 广州港各码头拖轮作业量统计 1 3 广州港拖轮配置分析 港新 泥 一 大 二 新 港区名 内港 洲 珠 南沙 屿 门 南 拖作 罂 艘 头 虎电伟角 山 岛 沙 船 业 次 艘 艘 艘艘 艘 艘艘 艘 艘艘 次 次次次 次 次 次 次 次次 d e c 0 41 5 88 0 097 77 72 84 2308 121 2 7 7 j a n 0 51 6 27 9 5 3 7 5 7 92 6 5 340 7 2 51 2 7 4 f e b 0 51 4 06 6 886 76 13 15 32d5 4l1 0 8 5 m a r 0 52 1 l8 4 82 48 28 22 25 73 o 1 1 0 l1 4 4 0 合计 6 7 l3 l l l4 43 0 12 9 91 0 72 0 51 2o3 1 795 0 7 6 比例 1 3 2 6 1 3 0 娟 5 5 2 1 4 鹏 0 2 0 嘴6 2 o 2 1 0 0 表2 1 1 各功率拖轮作业量统计 穗 穗 穗穗穗 穗穗穗 穗 穗穗穗穗 船名 引 引 引引引 引引引 引 引引引引 合 c n 西 q h 计 c n曲口 马力 1 6 0 01 6 7 03 2 0 03 4 0 03 5 3 64 0 0 04 3 0 0 6 出厂年份彗 苫 h 门 0 4 年1 2 1 72 2l l 月工作艘 264 7 1 3 3 1 3 9 1 2 7 5 29 0 9 5 7 51 2 7 7 46l 次 5 年1 月 127 06 37 61 5 01 0 22 3 16 82 0 01 0 71 0 79 7 1 2 7 4 工作艘次 皓年2 月 l14 75 76 36 81 5 41 1 31 6 96 91 6 57 31 0 5t 0 8 5 工作艘次 5 年3 月 225 19 41 8 78 51 0 21 3 19 77 38 32 1 91 0 31 2 2 9 工作艘次 同功率拖 轮作业艘 61 12 1 52 2 1 74 2 91 9 8 74 8 6 5 次 平均作业 睦数 艘 o 0 5o 1 7 83 6 63 5 54 1 13 0 9 次 日 分钟 艘 7 21 3 23 3 8 95 3 1 45 1 4 15 9 5 34 4 8 日 占总工作量 0 1 0 2 4 4 5 6 8 腓4 0 8 百分比 注 穗引3 轮作为引水交通船在桂山值班 不安排协操作业 从上表可见 广州港拖轮中由于2 0 0 0 马力以下的小功率拖轮由于主要安排 于桂山引航站和二虎值班 用于港内靠离泊作业次数较少 3 2 0 0 马力至4 0 0 0 马 广州港拖轮配置分析 力拖轮工作量随拖轮功率的升高而升高 尽管3 2 0 0 3 5 3 6 马力的拖轮尽管目前 是广州港拖轮的主力 但单船工作量明显少于4 0 0 0 马力拖轮 其中4 0 0 0 马力 拖轮单每日工作量5 9 5 2 8 分钟 是3 2 0 0 马力拖轮的1 7 6 倍 根据对广州港2 0 0 4 年8 月1 2 日至9 月1 1 日的统计 拖轮每艘次平均作业时间为8 5 分钟 作业准 备时间约为6 0 分计 则广州港单艘拖轮平均日工作时间7 小时2 8 分钟 丽3 0 0 0 马力以上拖轮平均每天作业均接近1 0 小时 随着广州港进出港船舶大型化的发 展 对大功率拖轮的需求量将日益增加 2 5 拖轮调配中存在问题 2 0 0 1 年至2 0 0 4 年的3 年间 广州港进出港1 0 0 0 载重吨以上船舶数量从 1 4 2 2 2 艘次增加到2 4 5 3 6 艘次 增加了7 3 港口吞吐量也由1 1 1 2 7 7 万吨增加 至2 3 4 9 6 2 2 万吨 增长了1 1 1 而相应的拖轮数量仅增加1 艘 拖轮马力增加 了2 1 1 拖轮实际营运艘次也从2 0 0 2 年的1 2 2 1 9 艘次增加至2 0 0 4 年的1 5 2 3 0 艘次 近三年来平均每天作业艘次增加了8 3 艘次 见表2 1 2 靠离港船舶数量 增长迅速 拖轮数量与总功率的增加明显滞后于港口发展的需要 拖轮的不足 已严重影响了港口拖轮的调配与拖轮服务质量的提高 有时出现进出港船舶需 二艘拖轮而只能配一艘 或船舶需等待拖轮协助进出港的情况 而广州南沙港 的开发 港区作业范围更是向东拓展了约1 5 海里 港口航道可用水深也将由现 在的1 2 米挖掘加深到1 4 米 大型深吃水船进出广州港将更加频繁 对大功率 拖轮的需求量更多 广州港目前拖轮数量不足 工作量大的问题将更为严重 拖轮数量不足及拖轮功率结构不合理是广州港拖轮公司急待解决的问题 表 1 2 广州港拖轮营运表 拖轮实际营 实际主机运平均每天运 平均每天运 年度应掘出航次转时问 小营运率 营时间 小 运航次营艘次 时 时 2 0 0 2 1 2 2 1 9 o o1 2 8 3 0 0 0 1 9 5 2 2 o oo 9 85 3 4 83 3 4 8 2 0 0 31 4 2 1 1 0 01 4 9 2 2 0 02 1 0 6 8 0 00 9 65 7 7 23 8 9 3 2 0 0 41 5 2 3 0 0 01 5 9 9 2 0 01 9 1 4 2 o oo 9 65 2 4 44 1 7 3 平均1 3 8 8 6 6 71 4 5 8 1 3 31 9 9 1 0 6 70 9 65 4 5 53 8 0 5 广州港拖轮配置分析 第三章广州港拖轮配置与优化 3 1 广州港生产对拖轮需求分析 3