第4章-码头及码头平面设计.ppt

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1、第四章   码头及码头平面设计4.1港口规模确定4.2减少船舶在港时间4.3码头布置型式4.4港口陆域尺度4.5海港码头平面布置4.6河港码头布置特点4.7港口竖向尺度4.1港口规模确定港口规模一般包括：码头建筑物长度(各类泊位的数量)；水域面积(调头水域、航道、港池、锚地等)；防波堤长度；仓库、堆场、停车场等面积；办公楼、机修间、机械库等生产辅助建筑物规模；铁路、道路的数量和等级；港区供水、供电、供油等生活辅助设施规模；…….码头是港口营运的中心，港口其它设施必须与码头相适应，也就是说，港口规模取决于码头规模即各类泊位数的

2、多少。4.1港口规模确定影响泊位数S的主要因素港口吞吐量Q，旅客、货物；船型及其周转量；装卸效率的高低。确定港口规模主要解决两方面的问题：泊位的大小——来港船型泊位的多少——吞吐量、船舶数量、装卸效率等4.1港口规模确定港口泊位数估算粗略估算港口的泊位数S：Q——码头年作业量P——单个泊位设计通过能力；可按下式估计——泊位系数1.2～1.5；t——船舶平均占泊时间（日/艘）；N——考虑时段的天数；——船舶平均装卸量（吨/艘）。4.1港口规模确定现行规范泊位通过能力计算公式4.1港口规模确定泊位数优化S太多→港口设施经常出

3、现闲置，造成投资浪费S太少→许多船舶、旅客排长队等待，给船、客带来损失S优应满足的条件(只考虑港、船因素)——港口有S个泊位时平均在港口的船舶数港口泊位数优化：考虑港、船、客货各方面的因素，使得客货在港口转运的总费用最省。以cb表示每泊位每天的营运费用（元/泊·日）cs表示每船在港一天所需费用（元/艘·日）在时段N天内船舶总费用为（港口有S个泊位）4.1港口规模确定泊位数S不同就导致Cs的变化，泊位数优化就是取S值使得Cs最小，即将Cs的表达式代入整理得S优应满足的条件为：方法：调整S值使上式得到满足——试算关键：给定S后如

4、何计算平均在港船舶数有关泊位参数的概率表达设：S——港口泊位数Pn——有n艘船在港的概率Fn——N天内有n艘船在港的天数，Fn=NPn4.1港口规模确定泊位利用率ρsρs就是泊位利用的天数与泊位总天数的比值。设有n艘船在港则：n≤S时，泊位利用的天数即为船天数nFn,有空泊位,无船待泊n＞S时，泊位全部被占用，泊位利用天数为SFn，有船待泊4.1港口规模确定平均装卸船数平均等待船数4.1港口规模确定港口吞吐量Q设：平均一个泊位的日装卸量为R(t/泊·日)则：Q=R·泊位被利用的天数不难看出以上各量有如下关系：注意到ρs≤1

5、恒成立，得港口最少泊位数为:4.1港口规模确定船舶到达分布船舶到达港口是随机的在t时段内到达港口n艘船舶的概率：——船舶的平均到达率但有规律——按某种概率分布到达港口泊松流——相继到达的两艘船舶的间隔时间T服从指数分布概率密度：4.1港口规模确定大量统计资料表明，多数港口的船舶到达服从泊松分布，如图是我国某港口1996年2301艘到港船舶的统计资料，从图中可看出该港的船舶到达基本上服从泊松分布，在港口系统规划中，船舶的到达通常按泊松流考虑。4.1港口规模确定船舶占泊时间分布船舶占泊时间——从靠泊到离开的总时间T，一般服从指

6、数分布或者2阶爱尔兰分布。k阶爱尔兰分布:4.1港口规模确定μ——平均装卸船率k阶爱尔兰分布4.1港口规模确定P72图4-3有误排队理论的应用(只介绍M/M/S/排队模型的结果)M/M/S/排队条件：第一，船舶按泊松流到达港口；第二，船在港装卸占泊时间服从指数分布；第三，船一到港，只要有空闲泊位就必须停靠，不得等待特定泊位，并按先到先靠的原则进行排队，不得插队；第四，当船舶足够多时，不论排队多长，船舶不得中途离港。4.1港口规模确定据排队论可得到有n艘船舶在港的概率为P0,s——有S个泊位时，无船在港（n=0）的概率。4

7、.1港口规模确定有了Pn,s就很容易求得有关参数4.1港口规模确定设n=i+s有:4.1港口规模确定船舶的平均等待时间是人们极为关注的港口参数，可根据平均等待的船舶数求得。4.1港口规模确定其它排队模型M/E2/S/排队模型——船舶到港为泊松分布占泊时间为二阶爱尔兰分布E2/E2/S/排队模型——船舶到港和占泊时间为二阶爱尔兰分布注意：各排队模型的差别很大，选取的模型必须符合港口实际。4.1港口规模确定例题某港口件杂货作业区2020年的预测吞吐量为Q=1500万吨，设计装卸能力R=8000吨/泊位-日，设泊位营运费cb=

8、16000元/泊位-日，船舶艘天费cs=45000元/船舶-日，船舶平均载货量ξ=16000吨，货物平均价格cG=3500元/吨，现金贴现率i=8%，取N=365天，试：1.写出货物换装总费用表达式；2.导出最优泊位数应满足的条件；3.计算合理泊位数(按M/M/S/模型)；4.按合理泊位