上海洋山港集装箱出口工作组织毕业论文.doc

西南交通大学本科毕业设计 第 II 页上海洋山港集装箱出口工作组织毕业论文目 录第1章 概述1 1.1洋山港概述11.1.1地理位置与港区概述11.1.2建设意义5 1.2 码头概述61.2.1 码头泊位及设备分布71.2.2 码头业务办理8第2章 运量预测11 2.1 运量预测概述112.1.1 预测概念112.1.2 预测分类112.1.3 预测方法112.1.4 预测原则和步骤12 2.2 运量资料收集分析12 2.3 运量预测132.3.1 绘制散点图132.3.2 绘制趋势线及模型选择142.3.3 运量预测15第3章 集装箱码头平面布置22 3.1面积和设备选型计算223.1.1面积计算223.1.2设备选型计算253.1.3码头参数计算26 3.2 码头平面布置273.2.1平面布置原则及注意事项273.2.2 洋山港集装箱码头具体布置29第4章 国际集装箱运输的国际贸易30 4.1 国际贸易304.1.1 概述304.1.2 贸易背景资料31 4. 2国际贸易业务334.2.1 贸易磋商阶段334.2.2合同签订444.2.3合同履行阶段46第5章 国际集装箱运输工作组织52 5.1 集装箱运输概述525.1.1集装箱运输业务流程525.1.2确定运输路线535.1.3确定具体实施运输方案54 5.2 工作组织565.2.1集装箱运价计算565.2.2租船订舱575.2.3商检575.2.4报关585.2.5投保585.2.6装船595.2.7签发正本提单605.2.8费用结算60细部设计61结论68致谢69参考文献70西南交通大学本科毕业设计 第 103 页第1章 概述1.1 洋山港概述1.1.1 地理位置与港区概述1地理位置 洋山港址位于杭州湾长江口外的崎岖列岛，西北距上海市南汇芦潮港约30公里，由全长32.5公里的东海大桥与南汇芦潮港相连。洋山深水港是世界最大的海岛型深水人工港，由大、小洋山等十几个岛屿组成，平均水深15米，是离上海最近的具备15米水深的天然深水港址，可以全天候满载靠泊第五、六代集装箱船。港口北距长江口72公里，南距宁波北仑港90公里，向东经黄泽洋水道直通外海，距离国际主要的海运航线仅104公里（距国际航线仅45海里），扼守亚洲美洲、亚洲欧洲两大国际航线要道，是上海港的中转集装箱码头，也是上海打造国际航运中心的核心工程。洋山港的地理位置如图1-1所示。图1-1 洋山深水港地理位置图2港区概况洋山深水港是我国首次在海岛建起的港口，整个洋山港工程规划至2020年。洋山深水港区的规划图如图1-2所示。洋山港港区规划总面积超过25平方公里，包括东、西、南、北四个港区，按一次规划，分期实施的原则，自2002年至2020年分三期实施，工程总投资超过700亿元，其中2/3为填海工程投资，装卸集装箱的桥吊机械等投资约200多亿元。到2012年，洋山港将拥有30个深水泊位，年吞吐能力达1500万标箱，可使上海港的吞吐能力增加一倍。图1-2 洋山深水港区规划图东港区为能源作业港区，分二期建设。一期工程包括LNG(液化天然气)接收站和海底输气干线，建设规模为每年进口300万吨LNG，每年可向上海市区供应约40亿立方米LNG。成为国际一流水平的清洁能源供应基地，与西气东输、东海天然气形成多气源供应局面，共同保障上海的能源安全。其中LNG接收站位于洋山深水港区中西门堂岛，主要建设3座16万立方米LNG储罐、3台LNG卸料臂及其他相应的回收、输送、气化设施和公用配套工程，占地39.6公顷，并预留二期扩建场地。LNG专用船码头包括一座8万至20万立方米LNG专用船码头及重件码头配套设施等。用LNG船运来的进口天然气将通过东海大桥预设的40公里长的海底输气管线送到临港新城输气站，进入上海城市天然气高压主干网系统。东港区还是远东最大的成品油中转基地，规划建设1900米长的油品码头作业区。这是一座国家战略储备油库，共分三期建设，一期工程是成品油库和生产生活设施区，2009年3月投入使用，可储成品油42万立方米。远期工程完成后可储存成品油270万立方米，将用中小型油轮转运至上海等地。南港区以大洋山本岛为中心，西至双连山、大山塘一带，东至马鞍山。将作为洋山港2020年以后的规划发展预留岸线。北港区、西港区为集装箱装卸区，是洋山港的核心区域。规划码头深水岸线总长超过10公里，可布置集装箱深水泊位30多个，可以装卸世界最大的超巴拿马型集装箱货轮和巨型油轮，全部建成后年吞吐能力可达1500万标箱以上，约占上海港集装箱总吞吐量的30%，单独计算可跻身世界第五大集装箱港。北港区以小洋山本岛为中心，西至小乌龟岛、东至沈家湾岛，平均水深15米，岸线全长5.6公里，分为三期建设。一期工程建设5个710万吨级大型集装箱码头泊位，二期工程建设4个710万吨级的集装箱泊位，三期工程建设7个7-15万吨级集装箱泊位。北港区一期工程由港区、东海大桥、沪芦高速公路、芦潮港陆域配套工程（临港新城）等四部分组成。于2002年6月开工，2005年12月竣工，总投资143亿元。共建设5个10万吨级深水泊位，前沿水深15.5米。码头岸线长1600米，可停靠第五、六代集装箱船，同时兼顾8000标准集装箱船舶靠泊，陆域面积为1.53平方公里，堆场87万平方米，年吞吐能力为220万标准箱，由上港集团独自经营。作为配套工程的东海大桥于2002年6月开工，2005年5月25日实现结构贯通。东海大桥始于南汇芦潮港客运码头东侧约4公里、靠背约1.4公里的海滩与现大堤的交接处，终于浙江省嵊泗县崎岖列岛小城子山，总长32.5公里，是第一座真正意义上的外海跨海大桥，是目前世界上第二长的跨海大桥。其中跨海部分25公里，按双向六车道高速公路加紧急停车带的高速公路标准设计，桥宽31.5米，设计车速80公里/小时，设计基准期为100年。大桥建有全覆盖的视频监控系统和监控中心，可满足海关、检验检疫等口岸单位以及公安、养护等部门的监管要求。海事管理部门可通过VTS系统监控大桥区域的海上通航安全。目前大桥平均每日车流量超过11700辆，其中集装箱卡车占总流量的76%以上。沪芦高速公路北起A20公路(外环线)环东二大道立交南，至东海大桥登陆点，全长43公里。芦潮港陆域配套的重要组成部分是临港新城，新城以深水港建设为契机，规划建设用地90平方公里，居住人口30万，最终将建成为一个生态型、信息化、港口产业发达、具有国际通行制度、有着独特风貌的滨海园林城市。北港区二期工程东端与一期工期相连，于2005年6月开工，2006年12月竣工，总投资57亿元。共建设4个10万吨级泊位，前沿水深15.5米，码头岸线长1400米，陆域面积为0.8平方公里，吹填砂400万立方米，堆场86.1万平方米，年吞吐能力为210万标准箱。由上港集团、和记黄埔集团等五家中外巨头组成的合资公司运作。北港区三期工程分两个阶段建设，一阶段工程2007年12月竣工，二阶段工程2008年12月竣工，总投资170亿元。共建7个10万吨级泊位，前沿水深17.5米，码头岸线长2650米，其最东端可停泊15万吨油轮。陆域面积5.9平方公里，年设计能力为500万标准箱，由上港集团、新加坡港务集团、中海集团及法国达飞轮船等组成的合资公司运作。三期工程顺利竣工，标志着洋山深水港北港区全面建成。北港区现已建成16个深水集装箱泊位，岸线全长5.6公里，年吞吐能力为930万标准箱，吹填砂石1亿立方米，总面积达到8平方公里。更为壮观的是，在连成一片的5.6公里的码头上，整齐地排列着60台高达70米的集装箱桥吊，这些庞然大物每天可装卸3万只集装箱。规模如此庞大的港区工程能在短短六年半时间里完工，这在世界港口建设史上罕见的。根据建设的规划，从2009年开始，洋山深水港区建设的重点将转移至西港区。西港区紧邻东海大桥，平均水深12米，码头岸线总长4000米。将建设10-12个7-10万吨级的集装箱专用泊位，陆域面积约2平方公里，年设计能力为700万标准箱。该港区是一个江海联运的集散中心，重庆、武汉、南京等沿江内陆港口的中小型船舶将由此集散，再通过北港区转运至世界各地，大大提高洋山港的水水中转能力，强化上海国际航运中心的核心作用。西港区计划2010年交付第一批泊位，2011年再交付一批，至2013年全面建成。为了满足洋山深水港区运营管理的要求，还将布置若干个工作船码头。此外，根据上海市和浙江省的有关协议，还将在西港区建设洋山客运中心，为往来嵊泗、岱山、普陀山、舟山本岛的人员、车辆提供便利。洋山港建成后每年要周转上千万只集装箱，公路运输是洋山港集装箱集散的主要途径，近70%的货物要经过东海大桥联通公路网络向周边地区辐射。作为配套工程，铁道部和上海市投资76亿元，修建了全长117公里的浦东铁路，将芦潮港与华东铁路网相连，为洋山深水港建立了一条集装箱海铁联运的通道。集装箱在进入洋山港区后，装车经东海大桥运进芦潮港站的路程大约需要50分钟。转运列车把集装箱从芦潮港站运到阮巷站，约需40分钟。然后列车再经金闵铁路支线、沪杭线、沪宁线就可把货物转运到全国各地。此外浦东国际机场的扩建工程也已完成，满足洋山港“海空”联运的需要。1.1.2 建设意义建设上海国际航运中心是一项国家战略，是党中央、国务院顺应世界经济和国际航运发展的新趋势，根据中国经济现状和发展战略作出的重大战略决策，是上海进一步完善城市功能，提高城市国际竞争力，加速建设国际经济、金融、贸易、航运中心的关键性举措之一。洋山保税港区是上海国际航运中心的核心载体。建设洋山保税港区具有以下四点优势：优势一：具备建设-15米水深港区和航道的优越条件。洋山海域潮流强劲，泥沙不易落淤，海域海床近百年来基本稳定。 优势二：能确保船舶航行及靠离泊安全。港区工程方案经过模型试验反复论证，表明工程实施后，对自然条件基本无影响，能维持原有水深，而且大小洋山岛链形成天然屏障，泊稳条件良好。 优势三：工程技术经济可行。工程水域地质条件良好，具备建港条件；另外，建设长距离跨海大桥世界上也有先例。 优势四：符合世界港口向外海发展的规律。建设洋山保税港区具有以下四点意义：1建设上海国际航运中心洋山深水港区，对我国积极参与国际经济竞争、提高国家综合竞争力具有重大意义。综观世界港口发展趋势，港口功能正在由传统的货物运输中心、商业和工业服务中心向以物流中心为载体，集国际商品、资本、信息、技术等集散于一身的资源配置型港口发展，在服务范围、服务方式等方面不断延展新的领域。洋山港区拥有的深水资源优势，可满足第五、六代集装箱船运营要求；洋山港区贴近国际航道主干线，有利于发展成为国际集装箱枢纽港区；洋山港区与长江三角洲港口邻近，有利于与这一地区的港口群形成干线港、支线港、喂给港的合理布局。因此，洋山港区可为远洋洲际干线班轮提供枢纽港功能服务，从事大型船舶运输的国际中转、远洋货运以及吸纳相应箱喂给的箱运业务。2洋山港建设将带动长江三角洲和整个长江流域地区经济实现新跨越。洋山港建设是长三角经济融入世界经济全球化潮流、参与市场竞争的必然选择。洋山港工程建设的建成，将使上海及长三角港口群有望成为东北亚最重要的国际航运中心，届时以它为龙头的长三角港口群将有实力与韩国釜山港、日本神户港等西太平洋大港展开航运中心竞争。3洋山港建设有利于上海加快形成国际航运、贸易、金融以及经济中心。要建设成为国际经济、金融、贸易和航运中心，上海必须在这一国家战略决策的基础之上，立足于上海港集装箱运输发展需求的长期趋势之上，立足于上海港在中国乃至东北亚地区港口中的地位以及所担负的功能作用之上。从上海港自身发展看，国际集装箱深水枢纽港建设加快。20世纪90年代以来，上海港集装箱吞吐量高速增长，年均增长率超过28%，预计未来还将保持高速增长态势。在上海港集装箱吞吐量高速发展的背后，是港口吞吐能力的严重不足。目前，上海港集装箱年设计吞吐能力仅960万标箱（不含洋山港一期）。港口吞吐能力不足、缺乏深水码头和航道，已成为制约上海港发展的最大障碍，因此，必须加快建设洋山深水港区。4深水港建设中形成的“洋山精神”作为精神财富具有示范、引领作用。洋山深水港建设者坚持“百年大计、质量第一”，在海上建造港口和大桥，创制的工程建设标准对国内外同类项目建设具有示范效应；在项目设计和实施中，培养出一批“帅”字头领军人物和优秀技术人才；在艰苦环境中工作，锻炼出具有坚定信念和甘于奉献的建设队伍；用心血汗水培育和体现的“洋山精神”，即不辱使命的负责精神、勇挑重任的拼搏精神、保持本色的奉献精神、不断学习的进取精神、团结协作的大局精神。1.2 码头概述洋山保税港区于2005年12月10日封关启用。港区由小洋山港口区域、芦潮港陆上区域和连接洋山岛与陆地的东海大桥组成，规划面积8.14平方公里。是上海市和浙江省跨省市合作建设，实行海关特殊监管的经济功能区。小洋山港口区域位于杭州湾口东海海上的崎岖列岛，距上海南汇的芦潮港27.5公里，距国际航线仅104公里，是集装箱装卸、中转的功能区。一期工程5个7-10万吨级的大型集装箱泊位于2005年12月建成；二期工程4个大型集装箱泊位于2006年12月建成；三期A段4个大型集装箱泊位已于2007年12月投入调试运营。目前港口区域拥有码头岸线4350米、堆场面积140（未计三期）万平方米、桥吊34（未计三期）台，其中包括上海港首次启用的13台双40英尺桥吊。已建成营运的13个泊位集装箱年吞吐能力可达900万标准箱。三期工程B段于2008年12月10日正式启用，这标志着洋山深水港一二三期工程全部顺利建成，上海国际航运中心具备了更加坚实的硬件条件。预计到2013年，小洋山深水港区规划开发的10多公里深水岸线、30多个集装箱泊位全面建设，可形成1500万标准箱以上的吞吐能力。洋山保税港区也将同步发展成为口岸航线物流设施体系完备，集装箱增值服务和航运服务产业发达，国际中转、采购配送和转口贸易功能突出，辐射服务和经济贡献能级强大，体现上海国际航运中心发展和国际竞争力水平的核心区域。现在洋山深水港区北港区已建成集装箱专用泊位16个，码头前沿水深-16米，可接纳目前世界上最大的集装箱船舶靠泊作业。岸线全长5.6公里，设计年吞吐能力为930万标准箱，吹填砂1亿立方米，总面积达到8平方公里。在连成一片的5.6公里的码头上，整齐地耸立着60台集装箱桥吊，平均不到100米就有一台。洋山深水港区码头如图1-3所示。图1-3 上海洋山深水港区码头1.2.1 码头泊位及设备分布一期码头岸线全长 1600 米 ，配备 5 个集装箱深水泊位，码头设7万吨级集装箱船（兼顾10万吨级集装箱船）泊位5个，自东向西依次编号，设计年吞吐能力 220 万 TEU 。码头前沿水深 -16 米 ，可接纳 8000TEU 以上的大型集装箱船舶靠泊作业。一期港区水域面积 316.7 万平方米，陆域面积 134 万平方米，其中堆场面积为 86 万平方米，平面箱位 25386 TEU。码头配置外伸距为 65 米 ，海侧轨面以上提升高度43米，大车轨距30米，负荷量 65t 的集装箱桥吊共 15 台。堆场配置 40.5 t ， 60 t 的龙门起重机 45 台。港区设置集卡进场道口 12 道，出场道口 7 道。二期工程码头岸线长1400米，位于一期西侧，与一期码头岸线相连。设有4个710万吨级的集装箱泊位（兼顾15万吨级集装箱船），设计年吞吐能力为210万标准箱。二期码头陆域总面积约88.83万平方米，其中堆场面积为53万平方米。二期码头前沿已安装16台桥吊，其中13台是负荷80吨可同时起吊两个集装箱的双起升桥吊，3台为最大负荷可达65吨的集装箱桥吊。堆场配备60台场地轮胎吊，其中24台是负荷40吨的轮胎式龙门吊，起升高度18.2米，跨距23.47米。港区设置进场智能道口8道，出场道口6道。洋山深水港区三期工程位于一期东面，与一期码头岸线相连，码头岸线长度为2600米，建设7个7-15万吨级集装箱泊位。洋山三期码头项目分两个阶段建设，一阶段码头岸线长度1350米，建设4个7-15万吨级集装箱泊位；二阶段码头岸线长度1250米，建设3个7-15万吨级集装箱泊位。二阶段码头配置了12台桥吊、40台轮胎吊，其中6台桥吊是振华港机自主研发的世界最先进双40英尺双起升桥吊，可装卸目前世界上最大的超巴拿马型集装箱船。三期港区堆场总面积168.62万平方米。堆场地面箱位数49757标准箱，设计年吞吐量500万标准箱。 1.2.2 码头业务办理1进口业务洋山港码头进口业务与传统做法相比，变化不大，客户在办理完进口报检、报关手续后，凭有效提货单至码头业务受理台办理提箱手续，然后就可安排车辆提箱。洋山港码头投入使用后，在很短时间内业务量就会接近成熟运作的码头，因此对进口集装箱同样会采取疏港措施，疏港规则与费用均不变，普通集装箱将疏运至芦潮辅助作业区，危险品集装箱将疏运至芦潮危险品堆场。2出口业务洋山码头出口集装箱进港起止时间为：自开船前第6天08点起至开船前1天14点止，对于超过截止进港时间的集装箱，码头仍然收箱，但不保证装船出运。根据上海海关对洋山港区的监管模式，出口货物实行“先报关后进港”的运作模式。出口集装箱报关后，海关在出口场站收据上加盖单证章，表示准许进港，集装箱通过海关芦潮卡口后，经东海大桥上岛。洋山港码头同样需要客户提前向码头发送电子出口装箱单信息，对没有收到电子信息的，码头道口旁的装箱单预录点可提供装箱单预录服务。出口集装箱进港后，码头会及时通过亿通信息平台向海关发送集装箱运抵报告，海关接收出口箱运抵报告后，电脑系统进行自动放行，按票发送电子放行信息给码头，码头凭该信息配载装船。3中转业务对于海船承运的进出口中转箱，可以直接挂靠洋山港码头进行转运；对江船承运的进出口中转箱，可以使用“穿梭巴士”完成洋山港区与外高桥港区间的驳运。所谓“穿梭巴士”是指经上海海关核准备案，在外高桥港区和洋山深水港区之间往返驳运集装箱的专用船舶。上港集团在外高桥港区设立了二个“穿梭巴士”换装点，分别在外二期和外四期码头。“穿梭巴士”投入运营初期共使用6艘300TEU左右的船舶，每天在外高桥港区与洋山港区间对开3班，单向每隔8小时一班。目前，经海关同意可以使用“穿梭巴士”驳运的集装箱包括4种，即：国际中转箱、沿海内支线中转箱、长江内支线中转箱和空箱。水运出口中转箱在进入洋山港码头后，码头公司会及时通过亿通信息平台向海关发送集装箱运抵报告。4船公司空箱调运业务上海港腹地出口货源充足，对空箱需求量大，为方便船公司继续使用欧洲航线调入空箱，洋山港码头专门设立了箱管中心为船公司提供全方位的空箱调运服务平台。箱管中心将接受船公司的委托，满足船公司各类空箱调运需求，包括将空箱由洋山码头通过“穿梭巴士”驳运至外高桥港区、用集卡拖运至芦潮辅助作业区、甚至拖运至船公司指定的港外堆场。在芦潮辅助作业区的空箱堆场已经具备修箱、洗箱、发箱等功能，随时满足船公司的需要。5危险品作业与传统做法一样，在洋山港码头对烈性危险货物集装箱采用直取、直装作业方式。对客户没有办理直取手续的进口烈性危险货物集装箱，码头将安排直疏作业，客户可以到芦潮危险品堆场提箱。对出口烈性危险货物集装箱，客户应先送箱至芦潮危险品堆场，在办理必要的查验手续后，再安排直装船作业。对海船承运的中转烈性危险货物集装箱，采用船-船作业方式。对江船承运的中转烈性危险货物集装箱，可通过“穿梭巴士”驳运到二程船港区，再采用船-船作业方式。对不能及时衔接二程船的，将视实际情况在洋山港区危险品堆场临时存放。烈性危险货物是指：国际海运危险货物规则中列名的1、2类、4.2、5.1、5.2项以及剧毒品、一级酸性腐蚀品、冷冻温控危险货物，高温季节包括3.1、3.2项危险货物。6重大件作业洋山港区重大件业务流程不变。在洋山港区，重量低于60吨的重大件可以使用桥吊作业；重量超过60吨的重大件货物将使用浮吊作业，目前常驻洋山港区的浮吊最大起重负荷为500吨。使用浮吊的收费标准原则上不高于外高桥港区，使用额外设备及工具的例外。7暂落箱业务东海大桥因故关闭时，芦潮辅助作业区可以为客户提供暂落箱服务。这时客户应先办妥必要的海关查验作业，然后将出口箱暂存于辅助作业区，待大桥开通后，由作业区安排集卡拖箱至洋山码头。出口箱进入芦潮辅助作业区，芦潮深水港物流公司同样会及时通过亿通信息平台向海关发送集装箱运抵报告。第2章 运量预测2.1 运量预测概述2.1.1 预测概念预测指预先推测和测定，是指对未来不确定事件的一种推测和预见。它是人们根据事物以往发展的客观规律性和当前出现的各种可能性，运用科学的知识、方法和手段，对事物未来发展趋势和状态预先作出科学的估计和评价，是人类社会特有的有意识的活动。运量预测是根据运量及其相关变量的过去发展变化的客观过程和规律性，参照当前已经出现和正在出现的各种可能性，运用现代管理、数学和统计方法，对运输及其相关变量未来可能出现的趋势和可能达到的水平的一种科学推测。2.1.2 预测分类1按预测的时间跨度可分为长期预测、中期预测、近期预测和短期预测。2按预测的对象可分为客运市场预测和货运市场预测。3按预测的空间层次可分为国内运输市场预测和国际运输市场预测。4按预测的主体可分为宏观市场预测和微观市场预测。5按预测结果的要求可分为定性预测、定量预测和定时预测。2.1.3 预测方法预测方法基本可以分为定性预测方法和定量预测方法。1定性预测方法：是建立在经验、逻辑思维和推理基础上的预测，主要方法包括：（1）集体意见法（2）头脑风暴法（3）德尔菲法（4）情景分析法（5）主观概率法2定量预测方法：是建立在数学、统计学、运筹学、计量学、系统论、控制论、信息论等学科基础上，运用方程、图表、模型和计算机防真等技术进行的预测。定量预测是在取得历史数据的基础上，通过建立数学模型或统计方法推导出预测值。因此，当能够收集到足够可靠的数据资料时，定量预测是更为可取的。主要包括：（1）时间序列法：平均平滑法、多项式曲线模型预测法、指数趋势曲线模型预测法、季节变动预测法和马尔可夫时序预测法（2）因果分析预测法：弹性系数预测法、回归分析预测法、系统动力学预测法（3）组合预测法：等权平均法、方差法图2-1 定量预测方法分类定量预测方法平均平滑法多项式曲线模型预测法指数趋势曲线模型预测法季节变动预测法马尔可夫时序预测法时序预测法因果分析法回归分析预测法弹性系数预测法系统动力学预测法灰色系统预测法组合预测法等权平均法方差法2.1.4 预测原则和步骤科学的运量预测是在一定的原则指导下，按一定的步骤有组织的进行的。运量预测一般应遵循以下原则：目的性原则、连贯性原则、模拟性原则、综合性原则、客观性原则、及时性原则、 修正性原则、经济性原则。运量预测是调查研究、综合分析和计算推断的过程。具体进行预测时，全部过程包括几个环节，分几步去做，这就是预测的步骤。运量预测的一般步骤如图2-1所示，具体说明以下：1确定预测目标，制定预测计划2收集和整理资料3选择适当的预测方法4进行预测5分析预测误差6参照新情况，确定预测值，并进行评审7经常反馈，及时调整预测方法和预测值，发布正式预测报告确定预测目标、制定预测计划收集和整理资料选择适当的预测方法进行预测分析预测误差参照新情况，确定预测值，并进行评审经常反馈，及时调整预测方法和预测值，发布正式预测报告图2-1 预测步骤示意图2.2 运量资料收集分析运量资料是进行预测的基础，资料的质量直接关系到预测的精度。因预测的目标是预测10年后洋山港的吞吐量，但现有的洋山港的吞吐量资料只有最近三年。故收集上海港1999-2008年集装箱吞吐量的资料，见表2-1。 表2-1 上海港集装箱吞吐量（1999-2008） （单位：万TEU）年份（年）1999200020012002200320042005200620072008吞吐量421656126341861411281455180821719261528006因上海洋山港于2005年12月10日开港，且2006-2008年三年的吞吐量分别为323.6万TEU、610.8万TEU、822.8万TEU,分别占上海港集装箱吞吐量的14.90%、23.36%、29.38%。取2006-2008年的加权系数分别为0.1、0.3、0.6，经加权平均后，得18.89%。可推得理论上上海洋山港1999-2008年集装箱吞吐量，见表2-2。 表2-2 上海洋山港集装箱吞吐量（1999-2008） （单位：万TEU） 年份（年）1999200020012002200320042005200620072008吞吐量7961060119816272131274834153236610882282.3 运量预测2.3.1 绘制散点图因推算出来的上海洋山港2005年的集装箱吞吐量大于2006年的吞吐量，故取2006年的集装箱吞吐量为2005和2007年吞吐量的平均值,将2006年的吞吐量修正为476.2。引入一个时间参数T，1999-2008编号为1-10，故洋山港最近十年集装箱吞吐量见表2-3。表2-3洋山港集装箱吞吐量 （单位：万TEU）T12345678910吞吐量796106011981627213127483415476261088228根据以上吞吐量预测所绘制的散点图如图2-2。图2-2 洋山港吞吐量的散点图2.3.2 绘制趋势线及模型选择采用时间数列趋势外推的方法对运量进行预测。即根据运量从过去到现在的运动变化规律，推测未来运量。这种方法的主要有点是需要的数据少、简便，只要所研究的运量时间数列其趋势没有大的波动，预测效果较好。这类方法的缺点是无法反映出运量变化的原因，对于由于影响运量变化的外部因素变化，如调整经济政策和发展速度而引起的运输需求的变动无法反映。时间序列趋势外推的方法很多，其关键是趋势的识别与拟合是否准确。在EXCEL中常见的趋势线的类型有指数、线性、对数、多项式、幂和移动平均。根据以上吞吐量预测所绘制的散点图，在EXCEL添加各种不同的趋势线就可得到不同的散点图。其中添加移动平均趋势线的散点图如图2-3，添加二次多项式趋势线的散点图如图2-4，添加三次多项式趋势线的散点图如图2-5，添加指数趋势线的散点图如图2-6。图2-3 添加移动平均趋势线图2-4 添加二次多项式趋势线图2-5 添加三次多项式趋势线图2-6 添加指数趋势线2.3.3 运量预测1二次移动平均预测法（1）定义移动平均法是取预测对象最近一组实际值的平均值作为预测值的方法。平均是指求算术平均值，移动是指参与平均的实际值随预测期的不断推进而不断更新，且每次参与平均的实际值个数相同。实质是使原数列中异常大或异常小的历史数据被修匀，尽可能消除数列图形上的大峰大谷，平滑其小峰小谷。二次移动平均法是在一次移动平均的基础上求移动平均数，即在一次移动平均的基础进行第二次修匀，两次采用的跨越期数应相同。（2）二次移动平均值的计算公式为： （2-1）式中 第t期的二次移动平均值；第t期的一次移动平均值； 移动平均值的跨越期数。（3）二次移动平均预测模型的形式为： (2-2)式中 第t+T期的预测值； 本期；本期到预测期的间隔数。（4）二次移动平均预测法运算过程见表2-3。表2-3 二次移动平均预测法运算表时间（年）T吞吐量(万TEU)预测值t误差1999179.620002106.092.8020013119.8112.90102.85122.950.026320024162.7141.25127.08155.430.044720035213.1187.90164.58211.230.008820046274.8243.95215.93271.980.010320057341.5308.15276.05340.250.003720068476.2408.85358.50459.200.035720079610.8543.50476.18610.830.0000200810822.8716.80630.15803.450.0235由上表中的计算过程可得，二次移动平均预测法的平均相对误差为1.91%，小于5%，模型精度符合要求。2多项式模型预测法多项式曲线模型的一般形式为： （2-3）（1）二次多项式 （2-4）在Excel中为洋山港集装箱吞吐量的散点图添加二次多项式趋势线后，可得二次多项式公式：y = 10.56x2 - 39.78x + 132.96二次多项式的计算过程见表2-4。表2-4 二次多项式运算表时间（年）T吞吐量y(万TEU)预测值误差1999179.6103.740.303320002106.095.640.097720013119.8108.660.093020024162.7142.800.122320035213.1198.060.070620046274.8274.440.001320057341.5371.940.089120068476.2490.560.030220079610.8630.300.0319200810822.8791.160.0385由上表中的计算过程可得，二次多项式预测法的平均相对误差为8.78%，大于5%，模型精度不符合要求。（2）三次多项式 （2-5）在Excel中为洋山港集装箱吞吐量的散点图添加三次多项式趋势线后，可得三次多项式公式：y = 1.047x3 - 6.7158x2 + 39.898x + 43.13三次多项式的计算过程见表2-5。 表2-5 三次多项式运算表时间（年）T吞吐量y(万TEU)预测值误差1999179.677.36 0.0282 20002106.0104.44 0.0147 20013119.8130.65 0.0906 20024162.7162.28 0.0026 20035213.1205.60 0.0352 20046274.8266.90 0.0287 20057341.5352.46 0.0321 20068476.2468.57 0.0160 20079610.8621.50 0.0175 200810822.8817.53 0.0064 由上表中的计算过程可得，三次多项式预测法的平均相对误差为2.72%，小于5%，模型精度符合要求。3指数曲线模型预测法（1）定义指数曲线模型预测法是根据预测对象具有指数曲线变动趋势的历史数据，拟合成一条指数曲线，通过建立指数曲线模型进行预测的方法。指数曲线模型的特征是环比系数相等，因此指数曲线模型预测法适用于环比系数大致相同的预测对象。（2）指数曲线模型 （2-6）（3）指数曲线预测公式在Excel中为洋山港集装箱吞吐量的散点图添加指数趋势线后，可得指数曲线公式如下：y = 59.163指数曲线计算过程见表2-6。表2-6 指数曲线运算表时间（年）T吞吐量y(万TEU)预测值误差1999179.676.620.037520002106.099.220.064020013119.8128.480.072520024162.7166.380.022620035213.1215.460.011120046274.8279.020.015420057341.5361.330.058120068476.2467.920.017420079610.8605.950.0079200810822.8784.700.0463由上表中的计算过程可得，指数曲线预测法的平均相对误差为3.53%，小于5%，模型精度符合要求。4灰色系统预测法灰色系统预测法是灰色理论研究的重要内容。灰色预测模型为： （2-7）（1）对原始时序数据做一次累加生成得到新的数列。其中：（2）利用一次累加生成数列拟合微分方程： 得参数。利用以下公式计算而得： （2-8）其中分别为如下矩阵和向量： 为的转置矩阵，为矩阵的逆矩阵，为原始数列的数据个数。根据公式2-8计算可得。（3）解上述微分方程，得时间响应函数：（4）对时间响应行数求导还原，得到预测方程：（5）利用历史数据对预测模型进行精度检测，得到误差率。其运算过程见表2-7。表2-7 灰色预测运算表时间（年）Tx(0)x(1)x(0)预测值误差1999179.679.677.810.022420002106.0185.6101.970.038020013119.8305.4133.620.115420024162.7468.1175.100.076220035213.1681.2229.450.076720046274.8956.0300.670.094120057341.51297.5394.000.153720068476.21773.7516.300.084220079610.82384.5676.560.1077200810822.83207.3886.570.0775由上表中的计算过程可得，灰色预测法的平均相对误差为8.46%，大于5%，模型精度不符合要求。综上所述，由上面的计算可知，误差最小的预测模型为二次移动平均预测法。根据所选择的二次移动平均预测模型，=10，=803.45，=173.30，可得上海洋山港2018年的集装箱吞吐量为2536.45万TEU。洋山港一二三期集装箱码头现有泊位16个，60台集装箱桥吊（其中桥吊台时为50TEU/h的20台，台时为25TEU/h的40台）。现有泊位的年最大集装箱装卸能力为1752万TEU，不能满足2018年的集装箱吞吐量。故需修建洋山港第四期集装箱码头，来满足未来集装箱运量的需求。假设洋山港一二三期集装箱码头的设备数不变，故洋山港第四期集装箱码头的吞吐量为洋山港2018年的集装箱吞吐量减去一二三期集装箱码头的吞吐量，即洋山港第四期集装箱码头2018年的集装箱吞吐量为784.45万TEU。第3章 集装箱码头平面布置3.1 面积和设备选型计算3.1.1 面积计算集装箱堆场所需面积计算的关键在于合理确定集装箱的堆层数、场地面积利用率和平均堆存期等。根据经验，20英尺的标准集装箱其总重量可达12吨每箱，平均堆存期在5天左右。从安全和经济的角度考虑，港口地区重箱堆4层、空箱堆5层、冷藏箱堆2层、特种箱堆1层是比较合理的。一般而言，集装箱堆场的面积利用率最大可以到70%，库房的面积利用率最大在60%左右。根据上一章所预测的洋山港第四期集装箱码头2018年集装箱码头吞吐量784.45万TEU，按照港区重箱与空箱大致为7：3的比例可算出重箱、空箱、冷藏箱和特种箱吞吐量分别为重箱541.27万TEU，空箱227.49万TEU，冷藏箱11.77万 TEU,特种箱3.92万 TEU。1堆场容量计算根据我国港口工程技术规范海港总体及工艺设计，堆场容量的计算公式如下： （3-1）式中 堆场所需容量，TEU； 集装箱码头年运量， TEU； 不均衡系数，；货物最大入场百分比， 取100%； 集装箱堆场工作天数，取365天； 集装箱平均堆存期，洋山港的平均堆存期为3天。根据洋山港码头的历史数据可以算出为1.2，代入公式计算可得。重箱堆场容量：空箱堆场容量：冷藏箱堆场容量：特种箱堆场容量：堆层分别为重箱堆4层，空箱堆5层，冷藏箱堆2层，特种箱堆1层，见表3-2。表3-2 洋山港四期堆场的集装箱箱型、堆层、容量 （单位：万TEU）箱型重箱空箱冷藏箱特种箱堆场容量53386224381161387堆层（层）45212地面箱位数计算 （3-2）式中 堆场地面箱位数，TEU； 集装箱码头年运量，TEU； 不均衡系数，； 平均堆存期，洋山港的平均堆存期为