西部港口物流枢纽建设和运营技术研究

王勇

摘  要：西部港口普遍以运输服务为中心，港口功能基本以货物装卸、运输为主，物流业发展基础薄弱，港口物流枢纽的发展存在很多制约性因素。文章从港口物流枢纽单体规划关键技术、运营组织优化、信息平台建设、安全监管与应急处置、节能减排[1]等方面的关键技术开展研究，其成果不仅对西部港口物流枢纽具有指导和应用价值，对于我国港口实现转型升级和可持续发展也具有重要意义。

关键词：港口;物流枢纽;建设与运营

中图分类号：F253.9    文献标识码：A

Abstract： Western ports generally focus on transportation services， and the port functions are mainly cargo handling and transportation. The development foundation of logistics industry is weak. There are many restrictive factors in the development of port logistics hub. This paper studies the key technologies of port logistics hub unit planning， operation organization optimization， information platform construction， safety supervision and emergency disposal， energy saving and emission reduction key technologies. The results not only have guidance and application value for western port logistics hub， but also have important significance for the transformation and upgrading and sustainable development of China's ports.

Key words： port; logistics hub; construction and operation

0  引  言

我国西部地区港口功能基本以货物装卸、运输为主，物流业发展基础薄弱，港口物流枢纽的发展要素还不够完善和成熟，总体处于起步阶段。就全国港口而言，现行港口规划方法，港口后方物流节点、集疏运体系、大区域范围的支持保障体系缺乏统筹，港口物流发展的系统性不强;运营组织信息流和业务流一体化运作还没有真正实现，港口物流信息系统没有形成统一标准;综合物流成本较高，产业结构性矛盾突出，物流经济效益较低;安全管理体系不健全，尚未建立完善安全监管与应急处置信息系统;绿色港口目标体系尚未建立，节能、减排与环保技术及装备的应用有限。基于此，本文就西部港口物流樞纽建设和运营技术进行研究。

1  西部港口物流枢纽的发展需求

国外已经形成了基于国际供应链的港口物流枢纽体系，但国内尚缺乏港口物流枢纽层面的系统研究;国外港口规划理论主要在“港—城—腹地”和港口体系上进行了较为深入的研究，但专门针对港口物流枢纽（园区）规划的研究比较少;国内外一些港口已实现了管理信息化和作业自动化，但针对港口物流管控一体化、流程优化、散货码头物流模拟、物流信息自动识别研究较少;在港口物流枢纽信息平台建设方面，针对西部港口的物流信息平台建设还处于起步阶段;国际上尚未针对港口物流枢纽提出统一的安全管理体系要求，我国也尚未针对港口安全管理体系进行系统、深入的研究，对港口重大危险源的监控、有关危险货物港口安全作业和散装液体危化品泄漏事故处置方面的技术较为薄弱;我国对绿色港口尚无统一界定和标准，港口移动式岸基船用变频变压供电技术处于试点应用阶段，大宗散货码头的扬尘污染治理新技术尚未在港口领域推广。

为解决制约西部港口物流枢纽建设和运营的瓶颈，填补港口物流枢纽相关领域的研究空白，本文将从五个方面的技术展开研究，即：一是港口物流枢纽单体规划技术;二是港口物流枢纽运营组织优化技术;三是港口物流枢纽的交易信息平台;四是港口物流枢纽的安全监管与应急处置技术;五是港口物流枢纽的绿色发展。其中：港口物流枢纽单体规划技术为顶层设计;港口物流枢纽运营组织优化技术和交易信息平台为了促进经济高效发展;港口物流枢纽的安全监管与应急处置技术绿色发展为安全绿色技术。港口物流枢纽建设是一项系统工程，需要政府做好顶层设计，在前瞻研究、规划布局、资源协调、政策扶持等方面发挥作用，努力推进港口物流枢纽规划的一体化管理模式，以信息综合服务平台促进政府在战略规划、资源整合、建设投资和扶持政策等方面的主导性作用。明确港口物流枢纽安全生产管理体系的核心，构建相应的港口物流枢纽安全管理体系，并研究安全管理体系下的港口物流系统的建设和运行模式。以绿色港口为基础，以建立绿色港口考核、认证体系，制定相关政策和标准为手段，促进港口调整用能结构、完善运营管理、加强先进技术应用，达到推动港口节能减排和环境保护的目的。本文将从三个层面，五个技术点开展对西部物流枢纽建设与运营进行探讨。

2  港口物流枢纽建设与运营技术顶层设计

该部分内容主要运用供应链思想和港口物流服务链机理，重点探讨港口物流枢纽单体规划，其依据布局规划所确立的不同物流枢纽节点位置和功能，开展具体的节点规模测算、功能设施用地布置、交通组织流线和对外交通衔接以及信息化等方面的规划。

主要包括三大关键技术：一是规模测算;二是功能分区与总平面布置;三是交通组织与衔接。

规模测算包括用地规模和设施规模。用地规模是指物流节点的总占地面积;设施规模是指物流节点在设定的年份（一般为设计年度或设计年限）内为达到生产能力所需要的设施总建筑规模。

功能分区将功能相同或相近的单一物流服务功能相互归并和整合，提高园区作业效率和土地利用效率，同时可节约作业成本和时间价值损耗等。功能区域是物流节点内部布局的基本空间单元，确定功能区域也就大体确定了物流节点的内部总体结构。

总平面布置的技术思路，一是流线导向的布置，根据预先设定好的流程顺序，包括作业工艺、产品生产、交通流线等确定设施布置;二是系统导向的布置，建立各功能区、设施之间的关联关系分析模型，通过建立优化目标函数和反复演算，得到相对合理的布置方案。

港口后方物流节点的交通组织与衔接规划重要性较高，在具体规划实践中需要重点研究。内部交通组织及路网规划布局要考虑以下几个要求：与物流节点总体布局相协调;满足物流、人流的交通需求;物流园区路网规划应体现弹性规划的思想;物流节点内部道路的形态一般应为正交和网格式布置，以便于各功能分区之间的运输[2];符合可持续发展和环保、消防、卫生、安全等环境保护要求。港口后方物流节点对外交通衔接规划原则为：服务于物流业发展原则;服从上位规划原则;需求和可能相结合原则。

通过对港口物流枢纽规划及布局的关键技术进行分析，可以从系统层面着眼于整个港口物流服务供应链来使港口物流系统资源配置达到整体最优的问题。采用港口物流服务供应链PLSSC思想和机理可以更加明确港口物流枢纽规划的基本思路和方法，形成港口物流枢纽布局规划和单体规划的具体技术框架，明晰港口与临港物流园区、无水港、港口城市及内陆腹地等关系。

3  港口物流枢纽建设与运营经济高效

3.1  西部港口物流枢纽运营组织优化关键技术

目前，西部港口物流发展中面临物流发展整体化、系统化程度不高，物流运作效率总体低下等问题。本部分以运营组织与流程控制一体化为指导思想，以“经济、高效”为原则，以流程优化为主线，从仿真优化、自动识别、智能化监控等方面，突出港口物流运作流程中的关键环节，着力解决实现理论、流程、技术的有机统一，实现港口物流枢纽管控一体化的操作目标。本部分研究试图为优化港口综合物流系统运作流程，提高港口物流设施设备运营效率，提升港口物流综合服务水平，最大化地发挥港口作为综合物流枢纽的作用。

港口物流枢纽运营组织优化主要内容和关键技术如图1所示。

该部分从物流链与生产链的一体化管理的思路，提出了西部港口物流枢纽业务管理与流程控制一体化的总体框架和体系，可用于指导港口物流运作组织流程优化。

3.2  西部港口物流枢纽信息平台建设技术

港口物流枢纽信息服务平台建设的核心目标是构建现代化的第四方港口物流電子商务交易及区域物流信息公共服务，实现港口物流枢纽商流、资金流、信息流和物流的集聚和融合，协同平台技术框架：主要依托交通电子口岸、港口、航运、港航、海关、国检等现有信息工程[3]，构建基础设计层、数据资源层、应用支撑层、应用层、展现层、用户层共6层协同服务平台架构，研究建立建设与运营保障体系、政策保障体系、人才保障体系、标准规范体系、安全保障体系共5项支撑保障体系支撑港口运营。

针对需求差异环境，根据不同的技术条件和安全要求，提供不同的系统互联接口解决方案。差异需求环境下，面向中、小微企业的服务统一研发各类物流业务运作应用系统，主要包括货代、箱管、理化、报关行等应用软件，基于SaaS云服务模式提供应用服务，软件版本包括：WEB版应用软件、APP版应用软件和微信应用官网。面向大中型企业，通过APN互联网络或专线提供企业作业系统与EDI交换平台间的互联互通，实现EDI交换平台与企业作业系统之间的“无缝”衔接，提供基于PaaS模式的物流供应链自动化服务。

4  港口物流枢纽建设与运营技术安全绿色

4.1  港口物流枢纽安全监管与应急处置技术

港口物流枢纽危险品货物安全状态监控与应急处置，其系统总体架构如图2所示：

港口物流枢纽安全监管与应急处置信息管理系统，有效整合包括安全管理信息查询与更新、危险货物安全状态监控与预警、危险品装卸作业事故模拟与预报、事故应急决策指挥支持等功能，为港口物流枢纽安全监管与应急处置工作提供平台。

重大危险源自动识别及动态显示系统，利用港口重大危险源有关辨识、评价分级方法和标准来对港口各类危险源进行辨识、分级，同时利用重大危险源控制水平评估模型进行重大危险源风险等级评估，为港口企业建立基于风险分级的重大危险源风险管理体系提供实用方法。

危险品固体散货码头安全监控与预警系统，对自动化程度较高的装卸作业工艺环节进行监控与预警，包括码头前沿、皮带机输送过程、装箱楼装箱过程、装车楼装车过程监控、堆场装箱过程监控、堆场装袋过程监控、堆场装车过程监控、车辆GPS定位监控等。主要监控设备为视频监控、GPS车载装置等。涉及船舶靠泊卸船、皮带机工作、装车楼工作、装箱楼工作、堆场工作记录等信息记录。

4.2  西部港口物流枢纽节能减排技术

4.2.1  带式输送机节能技术

带式输送机全变频调速技术。通过改变电动机工作电源频率，来改变电机转速，达到节能效果[4]。

恒力矩变频调速装置主要由功率器件（IGBT）、绝缘栅极可控晶体管、控制器与电抗器组成。采用皮带称实时检测输送机负荷，数据上传至PLC模块，自动反馈控制电机转速，控制系统框架如图3所示。

4.2.2  干雾抑尘技术

采用微米级干雾抑尘装置，由压缩空气驱动的声波震荡器，通过高频声波将水高度雾化，从而形成众多10μm以下的水雾颗粒，压缩气流通过喷头共振室将水雾颗粒以柔软低速的雾状方式喷射到粉尘发生点，使粉尘颗粒与之粘结、聚结增大，并在自身重力作用下沉降。粉尘可以通过与水粘结而聚结增大，但那些最细小的粉尘只有当水滴很小（如干雾）减小水表面张力时才会聚结成团[5]。

微米级干雾抑尘装置采用水—气混合工作方式，并采用震荡头式雾化喷头完成雾化喷射，系统不需配备高压供水管线，通过水、气混合及与震荡头的配合，可使喷射出的水雾颗粒度达到微米级的干雾，具有设备配置简单、成本低、水耗量小、抑制效果好的特点。微米级干雾抑尘装置采用模块化设计技术，由微米级干雾抑尘机、螺杆式空气压缩机、储气罐（采用容积调节空压机时可取消）、万向节喷雾器总成、水气分配器、水气连接管线和自动控制系统等组成，能够自动控制多方向喷雾和自动反清洗，在冬季也能够正常使用。

5  结束语

本文成果已在防城港、钦州港、北海港、重庆港开展了港口物流枢纽运营组织优化、信息化平台、安全应急体系和节能减排工艺等关键技术的示范应用。促进了西部港口物流枢纽发展理念及布局规划应用促进转型升级，提升了经济效益，港口安全与绿色发展理念得到了充分的体现。

参考文献：

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[10] 张晓春，詹水芬，彭世涛. 发展绿色港口促进环境与经济有效融合[C] // 中国环境科学学会学术年会论文集，2010.

收稿日期：2020-11-25

基金項目：交通运输部西部交通建设科技重大专项项目“西部港口物流枢纽建设和运营开发和示范”（2011328345005）

作者简介：王  勇（1980-），男，广西桂林人，广西壮族自治区港航发展中心，高级工程师，硕士，研究方向：信息化建设。