港作拖轮计划与调度信息化系统设想

李 旋

（日照港集团岚山港务有限公司,山东日照 276800）

1 问题的提出

拖轮计划与调度是对应于大船泊位计划与调度的一个实施环节，拖轮计划与调度的合理与否将直接影响泊位计划与调度实施的效率，是保障船舶能够按照计划靠离港口的重要环节。尤其在拖轮数量不足的情况下，很可能成为港口泊位计划的瓶颈。随着目前港内码头泊位的建设，拖轮需求量的增加，将使得原本紧张的拖轮资源更加紧张，所以合理的拖轮计划与调度就显得尤为重要。

2 拖轮计划与调度现状

（1）目前拖轮计划的制作主要依靠调度员手工制作完成，在调度计划制定之前，调度员要了解目前作业的拖轮的作业情况，包括作业泊位、作业进行程度、由哪位引水指挥及后续计划怎样开展等信息。整理代理送来的船舶进口申请单，根据到港日期进行排序，以方便船舶靠离时查找资料。联系机务部门了解当天的船舶维修保养计划、船舶加油动火计划，之后通过电话联系港口总调，如果港池较多，由不同的调度分管，则需要逐个联系确认，了解当天各个港区的船舶靠离计划及使用拖轮的需求，包括代理等客户出海使用拖轮的需求，对各港区作业计划按照时间排序，并根据拖轮作业标准及各港区作业计划的实施衔接情况，统筹考虑各拖轮值班人员能力、拖轮马力、货船船型等信息，初步拟定当日拖轮作业计划，之后与引航部门联系，协商当天船舶靠离实施计划及拖轮助泊方案。根据引航部门提出的意见和建议对拖轮作业计划进行修订完善，经领导审核后下发至各船。

（2）目前已有的拖轮调度信息化系统，基本可以实现调度计划的传递、实施、存档和拖轮计费功能，对拖轮作业过程中各个节点能够精确记录，已取代纸质调度日志，可随时从系统中对进行调取。但该系统无法自动生成拖轮调度计划，调度计划的编制还需要调度员通过电话联系各个部门以后才能制作完成，费时费力，且很大程度上依赖调度员的经验，也不能得到最优的调度方案。

3 拖轮计划与调度信息化系统设想

以智能决策系统为核心的信息化系统目前已在港口中广泛应用，在泊位调度、岸桥调度、堆场调度、人员调度等方面都发挥着重要作用，提高了现有资源的利用率，降低了生产成本。智能决策系统在日照港泊位调度中已得到应用，可自动生成泊位调度计划，调度员只需稍作调整即可生成最终的调度计划，既可以减少调度员的劳动强度，还可以得到最优的调度计划，提高了生成效率。如果将智能决策系统也应用到拖轮调度计划的制定中，一可使拖轮调度计划得以优化，二可以实现和泊位调度系统的对接，提升系统整体的作业效率。为此，对未来拖轮计划与调度系统的应用主要有以下设想：

（1）拖轮调度计划系统生成取代人工制作。能够根据泊位计划、当前拖轮的作业情况、引水要求等各个因素自动生成拖轮调度计划，拖轮调度作为审核环节，根据实际情况对系统生成的拖轮调度计划进行修改，调度员的工作量大大减少，而计划的效率更高，成本更低。

（2）实现各部门信息的高效连通。拖轮调度系统可以同泊位调度系统和其他相关方进行连接，总调、拖轮调度、引水可以通过各自系统之间的接口进行通讯，泊位调度计划可以实时传递到拖轮调度系统中，由于存在多个作业港区，拖轮调度系统还需要对各个港区传递来的调度计划进行整合。拖轮调度计划也可以通过系统实时传递给引水，取代通过电话传递的方式，提高信息传递效率，电话沟通作为一种辅助方式。

（3）实现拖轮的最优配置。由于大船靠泊的港区不同，各拖轮马力不同，不同的大船对拖轮数量和马力要求不同，同一艘大船在符合拖轮配置规范的情况下也可以使用不同的拖轮组合，造成拖轮的调度计划具有一定的复杂性。在单艘大船作业时这种复杂性体现的不明显，但在多艘大船同时作业时，如何配置拖轮以满足各艘大船的拖轮配置需求就显得尤为重要，如果配置不合理可能会导致部分大船不能按时靠离泊。所以最基础的是按时满足各艘大船的拖轮配置需求，再进一步保证泊位计划得以按时实施的情况下达到单艘大船的作业完成时间最短，以及多艘大船同时作业时总体作业时间最短。由于多艘大船靠泊的港区可能不同，不同的拖轮配置意味着拖轮行驶路径也不相同，所以应在保证总体作业时间最短的情况下，也能实现拖轮行驶路径最短，减少拖轮无效航行距离和降低油耗成本。

（4）能与现有信息系统兼容，数据共享。目前已有的船舶AIS（Automatic Identification System，船舶自动识别系统）可以提供实时的船舶位置信息，现有的拖轮调度系统则可以实现对拖轮作业进度的实时跟踪，如果能将这些系统融入到未来的拖轮调度系统当中，可以提供很好的数据支持，降低开发成本，避免功能重复造成的浪费。

（5）增加分析和决策支持功能。根据未来大船靠离泊计划，制定长期拖轮调度计划，预测未来拖轮需求情况，为合理安排拖轮的作业和维修保养提供支持。由于拖轮数量有限，每艘拖轮的停航保养都可能对拖轮的计划调度产生较大的影响，而且由于船舶维修保养的特殊性，拖轮每5 a要进行2次上坞维修，每次坞修短则10 d，长则接近1个月，坞修期间无法作业，将会对拖轮计划的制定产生重大影响。通过对拖轮需求的预测，可以尽量在作业高峰时避开拖轮坞修，而选择在作业量相对较少的时候进行坞修。同时还可以为是否购置拖轮提供决策，如果通过系统分析发现拖轮数量不足时，可以考虑增加拖轮数量，并为购置何种类型、马力的拖轮提供依据，避免拖轮的不足或闲置。

（6）具有均衡性、可调整性，可根据不同的需要生成对应的最优方案。对拖轮来说，效率和成本存在矛盾关系，拖轮的航速和油耗不是线性增加的，而是呈一定的指数关系，超过一定的航速，每增加一节航速燃油消耗可能成倍增加，效率增加带来的收益无法弥补成本的损失。最优情况是，系统能够在保证泊位计划得到有效实施的前提下，使拖轮在最经济的航速下航行。生成拖轮计划的策略也不应一成不变，应根据效率、成本、收入、安全等不同的需要进行调整，以生成满足目标需要的拖轮计划。在特殊情况下，如为保证大船在合适的潮水完成靠泊作业时，以作业效率为首要考虑因素，提高拖轮行驶速度；海上风浪大时，应以作业安全为首要考虑，计划中优先选择大马力拖轮。

（7）拖轮计划应为滚动生成。一方面可以对后续拖轮计划进行不断优化，计划制定得更加准确合理，另一方面，当遇到大雾、大风停航或其他影响因素时，可重新制定出新的拖轮计划。

（8）实现准确的拖轮计费功能。拖轮计费涉及变量很多，如包干、夜间作业、节假日作业、中途停止的作业等多种情况。目前已有的船舶调度系统拥有拖轮计费模块，目的是实现拖轮自动计费功能，虽经过多次优化，但计费结果与实际值仍有一定偏差，目前只能作为参考之用。由于拖轮计费的复杂性，完全依靠系统计算无法达到计费精确性要求，还需要辅助人工计算才能保证准确性，如何实现二者的有机结合，成为未来拖轮计费系统实现的重要因素。

4 总结

港口作业牵扯的环节多，流程复杂，各环节是一个有机的整体，任一环节出现问题都会导致整个流程的效率降低。作为拖轮计划与调度来说更是如此，所以拖轮计划与调度的信息化应用，一是为了提高拖轮作业本身的效率，消除因拖轮计划不合理而造成的瓶颈，二可实现泊位计划调度与岸边设备计划调度的无缝衔接。只有使港口各环节的信息化系统有机的结合成为一个整体，才能发挥预期效果，使港口整体运作效率得到大幅度提高。