集装箱码头物流作业系统集成优化研究，本文主要内容关键词为：作业论文,系统集成论文,物流论文,集装箱码头论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
doi:10.3969/j.issn.1005-152X.2009.11.068
1 前言
近年来，由于集装箱运输业发展迅猛，国内外学术界对集装箱码头物流作业的相关研究工作给予了足够的重视。但截至目前，大多数研究成果仅仅局限于码头某个物流作业设备或几个环节的研究工作，优化的仅仅是集装箱码头物流作业链的某个搬运设备或是码头物流作业系统的局部[1-3]。集装箱码头作业实践表明，有时优化码头某个物流作业环节或搬运设备对整个物流作业系统有利，但有时也会使码头物流作业系统的其他作业环节发生“堵塞”，导致码头其他物流作业环节发生延误，不能达到提高码头物流作业效率的目的。因此，紧迫的物流作业现实要求我们必须从集装箱码头物流作业系统实际出发，应用系统工程的理论与方法对码头物流作业系统进行优化研究。
2 集装箱码头物流作业系统集成优化模式
在既有研究成果的基础上，经过深入分析集装箱码头物流作业系统的特性，借助于集成优化的理论与方法对码头物流作业系统进行集成优化研究[4]。首先，本文定义集装箱码头物流作业系统集成优化模式为：“通过集成来源于客户、船公司、海关、银行商检等各个部门，及集装箱码头内部的物流作业信息，将集装箱码头泊位分配、桥吊作业、拖车运输、龙门吊作业、闸口作业等多个物流作业环节，按照集装箱码头物流作业链条的方向把作业系统集成为一个有机整体。应用计算机与信息、系统工程等学科技术，结合集装箱码头物流作业实际情况，对集装箱搬运作业顺序、码头堆场空间、搬运设备及人力资源等集成管理，满足码头物流作业系统协同优化，最大限度地提高集装箱码头物流系统的服务功能。”
基于集装箱码头物流作业系统集成优化模式，本文以物流作业流程集成、物流作业信息集成与物流作业管理集成三种途径对码头物流作业系统进行集成优化：
(1)物流作业流程集成。码头物流作业流程集成主要强调集装箱码头物流作业的顺序及物流作业流程的完整性与效率化。从集装箱码头物流作业流程的视角，通过优化调度码头各种搬运设备及码头相关资源，提高整个集装箱码头物流作业系统的功能与效率。
(2)物流作业信息集成。强调集装箱码头内外的信息资源整合与共享，各种信息资源的有效利用。从集装箱码头物流作业运行需求的角度，对与码头物流作业相关的信息，包括船舶相关信息、装卸作业相关信息、集疏运相关信息、货源组织与管理相关信息、监管放行相关信息、银行与保险相关信息进行收集、分类、整合处理。把集装箱码头物流作业信息系统与其它应用系统集成，发挥更强大的功能，以满足码头、客户、船公司及政府部门的服务需求，提高码头物流作业效率，降低物流作业成本。
(3)物流作业管理集成。码头物流作业管理集成强调码头物流作业系统各集成要素之间的协同作用。从集成的角度分析集装箱码头各物流作业活动，将码头物流活动的资源设备与因素纳入作业管理的范围，并将组织码头内外的各种物流要素按照一定的集成模式进行整合，综合运用各种方法与手段，借助于码头物流作业信息集成，发挥码头物流作业系统各集成要素功能与优势，最终提升码头物流作业系统的生产率。
2.1 集装箱码头物流作业流程集成
集装箱码头物流作业流程集成的核心是码头搬运设备的集成优化调度[5]。在集装箱码头物流作业过程中，按照装卸集装箱物流作业链的方向，把各物流作业环节集成，通过对搬运设备进行优化调度，降低各搬运设备相互之间的等待时间，最终达到提高码头物流作业效率，增强码头核心竞争力的目的。
在集装箱进口物流作业过程中，集装箱船舶停泊靠岸后，桥吊把集装箱（包括重箱与空箱）从船舶上卸载放置在拖车上，然后由拖车运输到码头堆场堆存，办理相关手续后，提箱送达到客户；在集装箱出口物流作业过程中，出口箱（包括重箱与空箱）从客户或集装箱中转站通过拖车或集装箱班列等运载工具运送到集装箱码头，龙门吊把集装箱卸载到码头堆场堆存，办理相关手续后，等待龙门吊装载船舶出港。如图2所示。
图2 集装箱码头单物流作业流程集成
在通常情况下，集装箱码头日常物流作业过程中，进口卸船、出口装船、进口提箱、出口收箱等多个物流作业在码头内同步进行。集装箱码头堆场内分为进口作业区与出口作业区，各种物流作业的接口主要集中在堆场龙门吊处，基于并行工程的理念，多作业环节一般围绕着龙门吊并行作业展开，多物流作业流程集成如图3所示。
图3 集装箱码头多物流作业流程集成
2.2 集装箱码头物流作业信息集成
集装箱码头作业信息集成是一项跨越多组织、多部门，对原有信息进行分析加工，集成整合的复杂过程。物流作业信息集成实际是以物流作业流程集成为主线，把源于码头、船公司、客户、银行、商检、海关等相关部门的信息，按照集装箱的物流流向、集装箱码头与其它部门之间的业务往来，对各环节物流作业信息的集成过程。如图4所示。
(1)集装箱码头物流作业信息系统。在集装箱码头物流作业过程中，物流作业与信息同步能够提高码头的物流作业效率与客户服务水平。通过构建集装箱码头物流作业信息系统，为集装箱码头物流作业流程集成提供信息基础，提高调度管理人员对码头资源设备协同管理水平。
(2)集装箱码头信息系统集成。集装箱码头信息系统集成是利用数据仓库技术，通过数据的收集、选取、整合，实现了基础应用系统的数据由原来分散的、无规则或规则不强的业务数据集成，形成各业务数据库，并通过统一的内部平台进行数据展现，从而达到码头数据和应用系统的集成。同时，集装箱码头信息系统集成也是集装箱码头应用系统的集成，包含物流作业管理系统、集装箱管理系统、财务结算系统、物资与设备管理系统、人力资源管理系统等应用系统，覆盖了码头行政办公管理、业务应用处理、统计分析、核算与监控和决策支持等各个层次的业务需求[6]。如图5所示。
图4 集装箱码头信息系统架构图
图5 集装箱码头信息系统集成架构
①集装箱码头管理与业务集成。a作业管理信息系统。以物流作业流程集成的作业管理模式为框架，应用数据仓库技术，在物流作业信息上实现各个物流作业子系统的数据库整合，提供物流作业信息积累与挖掘分析的有效工具，推动集装箱码头物流作业流程集成与管理集成。b数字化视频监控。按码头物流作业的需要，监控集装箱码头的泊位、航道、堆场、闸口等区域，覆盖整个码头物流作业现场。数字化监控系统把调度与集装箱搬运作业监控相结合，实现时时的互监互控。c物流信息互联互通。集装箱码头与海关、检验检疫、银行保险等部门的相关物流作业信息系统互联互通，通过资源共享，满足相关政府部门的管理需求，提高相关部门的监管与办公作业效率，为集装箱码头高效服务，提升码头核心竞争力。
②集装箱码头信息资源集成。通过码头信息资源的集成，实现码头数据应用的集成和知识归集，在应用系统的基础上，构建业务数据库和模型库。如图6所示。
图6 集装箱码头信息资源集成架构
码头管理者通过分析各类模型，对码头物流作业、搬运设备利用、集装箱箱量、码头效益趋势等进行研究分析，为提高码头经营效益和设备利用提供理论基础。
2.3 集装箱码头物流作业管理集成
基于集装箱码头物流作业流程集成与物流作业信息集成，集装箱码头物流作业管理集成是指在集装箱码头物流作业过程中，充分利用物流作业信息，对搬运设备与人力等码头资源进行系统化、集成化管理，从而提高码头的作业效率与服务功能。
(1)码头物流作业管理集成KPI指标因素。为系统地评价集装箱码头物流作业绩效，设计了一系列反映集装箱码头物流作业的关键绩效指标因素(KPI:Key Performance Indicators)，以KPI作为检验码头物流作业管理集成的标杆，调度管理人员通过比较分析KPI的变化情况能够确定码头物流作业绩效[7-8]。各类绩效指标因素之间存在着一定的相互关系，一个绩效指标的变化对其他绩效指标会有一定的影响，集装箱码头物流作业指标因素相互关系如图7所示。
图7 集装箱码头物流作业指标关系图
(2)集装箱码头物流作业系统搬运设备组合生产率。集装箱码头搬运设备组合生产率是指在集装箱码头物流作业过程中，不同方式的组合桥吊、龙门吊、拖车等集装箱搬运设备及码头其他相关资源得到的码头物流作业系统生产率。在集装箱码头物流作业过程中，可以通过改变搬运设备组合与配比条件评价码头物流作业效率变化情况[9]。基于构建的集装箱码头物流作业系统搬运设备组合生产率模型，应用计算机对码头物流作业系统进行模拟仿真，可以确定不同组合情况下的最优生产率，为码头管理人员进行物流作业宏观管理与微观调度提供决策支持。
3 集装箱码头物流作业系统集成优化模型
由于码头物流作业是集装箱码头的核心业务，因此码头物流作业流程集成是集装箱码头物流作业系统集成优化的核心；物流作业信息集成为码头物流作业系统集成提供信息基础；物流作业管理集成为码头物流作业系统集成优化提供管理保障。通过三者之间的协同作用提升集装箱码头物流作业效率与服务功能。如图8所示。
图8 集装箱码头物流作业系统集成优化模型
4 结论
(1)本文基于集装箱码头物流作业的相关研究工作，对集装箱码头物流作业系统集成优化进行了研究，提出了集装箱码头物流作业系统集成优化模式，包含集装箱码头物流作业流程集成、作业信息集成及作业管理集成等三种途径。
(2)集装箱码头物流作业系统集成优化是以物流作业流程集成为主线，物流作业信息集成为作业系统集成提供信息基础，物流作业管理集成为作业系统集成提供管理保障，通过三者之间的有机结合与协同作用，为集装箱码头物流作业系统优化提供基础。
(3)物流作业流程集成的实质是在作业过程中对集装箱码头搬运设备进行集成优化调度。因此，搬运设备集成优化调度问题将是集装箱码头物流作业后续研究的重点。