港作拖輪計(jì)劃與調(diào)度信息化系統(tǒng)設(shè)想

李 旋

（日照港集團(tuán)嵐山港務(wù)有限公司,山東日照 276800）

1 問題的提出

拖輪計(jì)劃與調(diào)度是對應(yīng)于大船泊位計(jì)劃與調(diào)度的一個實(shí)施環(huán)節(jié)，拖輪計(jì)劃與調(diào)度的合理與否將直接影響泊位計(jì)劃與調(diào)度實(shí)施的效率，是保障船舶能夠按照計(jì)劃靠離港口的重要環(huán)節(jié)。尤其在拖輪數(shù)量不足的情況下，很可能成為港口泊位計(jì)劃的瓶頸。隨著目前港內(nèi)碼頭泊位的建設(shè)，拖輪需求量的增加，將使得原本緊張的拖輪資源更加緊張，所以合理的拖輪計(jì)劃與調(diào)度就顯得尤為重要。

2 拖輪計(jì)劃與調(diào)度現(xiàn)狀

（1）目前拖輪計(jì)劃的制作主要依靠調(diào)度員手工制作完成，在調(diào)度計(jì)劃制定之前，調(diào)度員要了解目前作業(yè)的拖輪的作業(yè)情況，包括作業(yè)泊位、作業(yè)進(jìn)行程度、由哪位引水指揮及后續(xù)計(jì)劃怎樣開展等信息。整理代理送來的船舶進(jìn)口申請單，根據(jù)到港日期進(jìn)行排序，以方便船舶靠離時查找資料。聯(lián)系機(jī)務(wù)部門了解當(dāng)天的船舶維修保養(yǎng)計(jì)劃、船舶加油動火計(jì)劃，之后通過電話聯(lián)系港口總調(diào)，如果港池較多，由不同的調(diào)度分管，則需要逐個聯(lián)系確認(rèn)，了解當(dāng)天各個港區(qū)的船舶靠離計(jì)劃及使用拖輪的需求，包括代理等客戶出海使用拖輪的需求，對各港區(qū)作業(yè)計(jì)劃按照時間排序，并根據(jù)拖輪作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及各港區(qū)作業(yè)計(jì)劃的實(shí)施銜接情況，統(tǒng)籌考慮各拖輪值班人員能力、拖輪馬力、貨船船型等信息，初步擬定當(dāng)日拖輪作業(yè)計(jì)劃，之后與引航部門聯(lián)系，協(xié)商當(dāng)天船舶靠離實(shí)施計(jì)劃及拖輪助泊方案。根據(jù)引航部門提出的意見和建議對拖輪作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行修訂完善，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)審核后下發(fā)至各船。

（2）目前已有的拖輪調(diào)度信息化系統(tǒng)，基本可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度計(jì)劃的傳遞、實(shí)施、存檔和拖輪計(jì)費(fèi)功能，對拖輪作業(yè)過程中各個節(jié)點(diǎn)能夠精確記錄，已取代紙質(zhì)調(diào)度日志，可隨時從系統(tǒng)中對進(jìn)行調(diào)取。但該系統(tǒng)無法自動生成拖輪調(diào)度計(jì)劃，調(diào)度計(jì)劃的編制還需要調(diào)度員通過電話聯(lián)系各個部門以后才能制作完成，費(fèi)時費(fèi)力，且很大程度上依賴調(diào)度員的經(jīng)驗(yàn)，也不能得到最優(yōu)的調(diào)度方案。

3 拖輪計(jì)劃與調(diào)度信息化系統(tǒng)設(shè)想

以智能決策系統(tǒng)為核心的信息化系統(tǒng)目前已在港口中廣泛應(yīng)用，在泊位調(diào)度、岸橋調(diào)度、堆場調(diào)度、人員調(diào)度等方面都發(fā)揮著重要作用，提高了現(xiàn)有資源的利用率，降低了生產(chǎn)成本。智能決策系統(tǒng)在日照港泊位調(diào)度中已得到應(yīng)用，可自動生成泊位調(diào)度計(jì)劃，調(diào)度員只需稍作調(diào)整即可生成最終的調(diào)度計(jì)劃，既可以減少調(diào)度員的勞動強(qiáng)度，還可以得到最優(yōu)的調(diào)度計(jì)劃，提高了生成效率。如果將智能決策系統(tǒng)也應(yīng)用到拖輪調(diào)度計(jì)劃的制定中，一可使拖輪調(diào)度計(jì)劃得以優(yōu)化，二可以實(shí)現(xiàn)和泊位調(diào)度系統(tǒng)的對接，提升系統(tǒng)整體的作業(yè)效率。為此，對未來拖輪計(jì)劃與調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用主要有以下設(shè)想：

（1）拖輪調(diào)度計(jì)劃系統(tǒng)生成取代人工制作。能夠根據(jù)泊位計(jì)劃、當(dāng)前拖輪的作業(yè)情況、引水要求等各個因素自動生成拖輪調(diào)度計(jì)劃，拖輪調(diào)度作為審核環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際情況對系統(tǒng)生成的拖輪調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行修改，調(diào)度員的工作量大大減少，而計(jì)劃的效率更高，成本更低。

（2）實(shí)現(xiàn)各部門信息的高效連通。拖輪調(diào)度系統(tǒng)可以同泊位調(diào)度系統(tǒng)和其他相關(guān)方進(jìn)行連接，總調(diào)、拖輪調(diào)度、引水可以通過各自系統(tǒng)之間的接口進(jìn)行通訊，泊位調(diào)度計(jì)劃可以實(shí)時傳遞到拖輪調(diào)度系統(tǒng)中，由于存在多個作業(yè)港區(qū)，拖輪調(diào)度系統(tǒng)還需要對各個港區(qū)傳遞來的調(diào)度計(jì)劃進(jìn)行整合。拖輪調(diào)度計(jì)劃也可以通過系統(tǒng)實(shí)時傳遞給引水，取代通過電話傳遞的方式，提高信息傳遞效率，電話溝通作為一種輔助方式。

（3）實(shí)現(xiàn)拖輪的最優(yōu)配置。由于大船靠泊的港區(qū)不同，各拖輪馬力不同，不同的大船對拖輪數(shù)量和馬力要求不同，同一艘大船在符合拖輪配置規(guī)范的情況下也可以使用不同的拖輪組合，造成拖輪的調(diào)度計(jì)劃具有一定的復(fù)雜性。在單艘大船作業(yè)時這種復(fù)雜性體現(xiàn)的不明顯，但在多艘大船同時作業(yè)時，如何配置拖輪以滿足各艘大船的拖輪配置需求就顯得尤為重要，如果配置不合理可能會導(dǎo)致部分大船不能按時靠離泊。所以最基礎(chǔ)的是按時滿足各艘大船的拖輪配置需求，再進(jìn)一步保證泊位計(jì)劃得以按時實(shí)施的情況下達(dá)到單艘大船的作業(yè)完成時間最短，以及多艘大船同時作業(yè)時總體作業(yè)時間最短。由于多艘大船靠泊的港區(qū)可能不同，不同的拖輪配置意味著拖輪行駛路徑也不相同，所以應(yīng)在保證總體作業(yè)時間最短的情況下，也能實(shí)現(xiàn)拖輪行駛路徑最短，減少拖輪無效航行距離和降低油耗成本。

（4）能與現(xiàn)有信息系統(tǒng)兼容，數(shù)據(jù)共享。目前已有的船舶AIS（Automatic Identification System，船舶自動識別系統(tǒng)）可以提供實(shí)時的船舶位置信息，現(xiàn)有的拖輪調(diào)度系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)對拖輪作業(yè)進(jìn)度的實(shí)時跟蹤，如果能將這些系統(tǒng)融入到未來的拖輪調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中，可以提供很好的數(shù)據(jù)支持，降低開發(fā)成本，避免功能重復(fù)造成的浪費(fèi)。

（5）增加分析和決策支持功能。根據(jù)未來大船靠離泊計(jì)劃，制定長期拖輪調(diào)度計(jì)劃，預(yù)測未來拖輪需求情況，為合理安排拖輪的作業(yè)和維修保養(yǎng)提供支持。由于拖輪數(shù)量有限，每艘拖輪的停航保養(yǎng)都可能對拖輪的計(jì)劃調(diào)度產(chǎn)生較大的影響，而且由于船舶維修保養(yǎng)的特殊性，拖輪每5 a要進(jìn)行2次上塢維修，每次塢修短則10 d，長則接近1個月，塢修期間無法作業(yè)，將會對拖輪計(jì)劃的制定產(chǎn)生重大影響。通過對拖輪需求的預(yù)測，可以盡量在作業(yè)高峰時避開拖輪塢修，而選擇在作業(yè)量相對較少的時候進(jìn)行塢修。同時還可以為是否購置拖輪提供決策，如果通過系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)拖輪數(shù)量不足時，可以考慮增加拖輪數(shù)量，并為購置何種類型、馬力的拖輪提供依據(jù)，避免拖輪的不足或閑置。

（6）具有均衡性、可調(diào)整性，可根據(jù)不同的需要生成對應(yīng)的最優(yōu)方案。對拖輪來說，效率和成本存在矛盾關(guān)系，拖輪的航速和油耗不是線性增加的，而是呈一定的指數(shù)關(guān)系，超過一定的航速，每增加一節(jié)航速燃油消耗可能成倍增加，效率增加帶來的收益無法彌補(bǔ)成本的損失。最優(yōu)情況是，系統(tǒng)能夠在保證泊位計(jì)劃得到有效實(shí)施的前提下，使拖輪在最經(jīng)濟(jì)的航速下航行。生成拖輪計(jì)劃的策略也不應(yīng)一成不變，應(yīng)根據(jù)效率、成本、收入、安全等不同的需要進(jìn)行調(diào)整，以生成滿足目標(biāo)需要的拖輪計(jì)劃。在特殊情況下，如為保證大船在合適的潮水完成靠泊作業(yè)時，以作業(yè)效率為首要考慮因素，提高拖輪行駛速度；海上風(fēng)浪大時，應(yīng)以作業(yè)安全為首要考慮，計(jì)劃中優(yōu)先選擇大馬力拖輪。

（7）拖輪計(jì)劃應(yīng)為滾動生成。一方面可以對后續(xù)拖輪計(jì)劃進(jìn)行不斷優(yōu)化，計(jì)劃制定得更加準(zhǔn)確合理，另一方面，當(dāng)遇到大霧、大風(fēng)停航或其他影響因素時，可重新制定出新的拖輪計(jì)劃。

（8）實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的拖輪計(jì)費(fèi)功能。拖輪計(jì)費(fèi)涉及變量很多，如包干、夜間作業(yè)、節(jié)假日作業(yè)、中途停止的作業(yè)等多種情況。目前已有的船舶調(diào)度系統(tǒng)擁有拖輪計(jì)費(fèi)模塊，目的是實(shí)現(xiàn)拖輪自動計(jì)費(fèi)功能，雖經(jīng)過多次優(yōu)化，但計(jì)費(fèi)結(jié)果與實(shí)際值仍有一定偏差，目前只能作為參考之用。由于拖輪計(jì)費(fèi)的復(fù)雜性，完全依靠系統(tǒng)計(jì)算無法達(dá)到計(jì)費(fèi)精確性要求，還需要輔助人工計(jì)算才能保證準(zhǔn)確性，如何實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合，成為未來拖輪計(jì)費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重要因素。

4 總結(jié)

港口作業(yè)牽扯的環(huán)節(jié)多，流程復(fù)雜，各環(huán)節(jié)是一個有機(jī)的整體，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致整個流程的效率降低。作為拖輪計(jì)劃與調(diào)度來說更是如此，所以拖輪計(jì)劃與調(diào)度的信息化應(yīng)用，一是為了提高拖輪作業(yè)本身的效率，消除因拖輪計(jì)劃不合理而造成的瓶頸，二可實(shí)現(xiàn)泊位計(jì)劃調(diào)度與岸邊設(shè)備計(jì)劃調(diào)度的無縫銜接。只有使港口各環(huán)節(jié)的信息化系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合成為一個整體，才能發(fā)揮預(yù)期效果，使港口整體運(yùn)作效率得到大幅度提高。