【2016科技奖·信息化】码头泊位预警与监控系统

2016年度中国港口协会科学技术奖获奖项目简介(三等奖)

项目名称:码头泊位预警与监控系统

完成单位:青岛港科技有限公司

泊位是码头重要的作业资源,泊位计划是码头的核心计划,合理的泊位计划是提高码头作业效率,缩短船舶在港时间的关键因素。以全球集装箱吞吐量排名第七的青岛港为例,其昼夜 24 小时内靠离泊船舶数量达到几十艘次,因此如何合理安排船舶靠泊顺序和位置,决定了码头岸线资源及堆场、设备、人力资源的合理应用程度,提高泊位计划的合理性,对提升整个码头的通过能力和服务水平,有着至关重要的意义。

项目以青岛前湾港区集装箱码头为依托,充分利用码头已有的泊位、船舶、场地、机械等资源,通过图形化方式,实时动态显示码头、场地作业进程,改变了码头传统的手工泊位计划模式,大大提高了计划数据的准确性、可靠性以及码头中控的快速指挥、反应能力,填补了引进国外软件 Sparcs 功能的空白。同时结合场地作业预警系统、生产作业指标监控预警平台,实现了装卸进度数据同步共享,满足了精确编制泊位、场地和机械计划的要求,避免了作业安排冲突,极大提高了码头作业效率,对其他集装箱码头具有重要的推广价值。

项目主要研究内容和成果:系统集成了泊位、堆场、机械等多种资源,以及计划、中控、现场多个部门统一调度、统一管理的信息化平台,实现了信息化与港口主营业务的深度融合。通过对码头作业计划控制系统、业务信息管理系统、机械设备管理系统、堆场监控预警系统等有机整合,实现船舶作业、堆场作业、机械调度、设备管理等全码头作业资源的集中动态监控,真正实现了多个部门之间的集中管控和统一管理。通过对桥吊实时效率、单船KPI析、进口箱作业计划、出口箱作业计划等作业指标的图表式监控和分析,方便了计划和调度人员及早发现作业中的薄弱环节,及时采取措施;同时也为管理层提供了重要的决策依据。

项目主要创新点:(1)构建了基于多维动态背包问题的船舶泊位调度模型。以实现码头泊位效益最大化为目标,结合船舶到港作业的实际情况,借鉴背包问题的解决方案,将船舶在港时间、作业顺序、泊位安排、机械配置、堆场安排等时空因素,结合遗传算法得出泊位资源安排的最优解,有效避免了泊位冲突、极大提高了码头泊位利用率,提升了码头作业效益。(2)建立了船舶作业KPI指标为核心的泊位监控预警体系。提出以桥吊效率、单船效率、内拖车周转率、实时船舶综合船时效率等KPI指标为核心的泊位监控预警体系,将泊位调度与码头效益紧密挂钩,通过图表式监控,分析定位作业的薄弱环节,优化泊位资源配置,有效的为船舶配置泊位,有效的提高了泊位的利用率和港口运作效率,大大缩短船舶的在港时间。

应用推广情况及经济效益:项目应用两年多以来,实现了通过船舶从远期规划到抵港、离港的全过程标准化流程管控,加快了船舶作业效率,船舶平均在港时间缩短7%,按船舶平均在港10小时计算,月累计节省缩短40多小时,相当于增加4艘船的吞吐能力,带来可观的经济效益;通过作业资源集中管控,合理有序安排现场作业,提高资源的利用率,降低了机械、人工成本,年节约成本120多万元。项目实现了集装箱船舶作业的标准化,加强港口与船公司间业务互动,缩短了船舶在港时间,加快船舶周转效率,降低船舶使用费用,节省航运成本,推动了船公司效益的提升。按一艘船舶提前一天船期为船公司节省4万美金计算,港口每年船长超过260米的大型船舶4000多艘次计,每艘次平均节省船期0.5小时,保守估算,一年可为船公司节省船舶租金400多万美金。

项目的推广应用将有助于推动码头生产工艺优化,提升码头泊位利用率和船时效率,降低场地翻倒率,加快港口物流效率,降低船公司、货主等相关方的物流成本,提升港口对外服务质量及市场竞争力,对集装箱码头具有典型示范意义。

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