內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價研究

韓朋 潘子涵 安徽省現(xiàn)代交通設(shè)計院有限責(zé)任公司

隨著經(jīng)濟全球化趨勢加快，物流運輸行業(yè)發(fā)展迅速。其中，集裝箱碼頭以標準化、大運量、低成本、環(huán)保等優(yōu)點，在物流運輸中占據(jù)了重要地位，集裝箱化也成為了港口運輸未來發(fā)展方向。

長江航道作為我國一級航道，具有天然的水運優(yōu)勢。近年來內(nèi)河發(fā)展腳步加快，許多內(nèi)陸城市港口通過長江航道實現(xiàn)通江達海，集裝箱化使得內(nèi)河港口與國際水運大環(huán)境聯(lián)系更加緊密。集裝箱吞吐量水平的發(fā)展同城市經(jīng)濟對外貿(mào)的發(fā)展有高度的相關(guān)性。隨著沿江城市加快實施外向型經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略，外貿(mào)集裝箱運輸呈高速發(fā)展態(tài)勢。為進一步完善整體功能，提升裝卸效率，城市通過各項措施，提升競爭力，促進集裝箱吞吐量的快速增長。

本文研究背景為長江中下游某碼頭項目，根據(jù)港區(qū)總體規(guī)劃，該區(qū)域具備多式聯(lián)運功能，目前已建成汽車整車口岸，鐵路作業(yè)區(qū)正在建設(shè)階段。該區(qū)域碼頭項目包括一期、二期工程，各建設(shè)2個5000噸級泊位。一期工程碼頭前沿已建設(shè)完成，后方陸域正在施工，二期工程目前處于設(shè)計階段，本次研究主要針對二期工程的平面布置方案。

根據(jù)該區(qū)域岸線規(guī)劃，二期工程原擬利用一期工程下游3個泊位，建成后碼頭前沿既與后方陸域?qū)?yīng)，同時鄰近整車口岸。但是該位置處于長江鐵路大橋1600m橋區(qū)保護區(qū)內(nèi)，因此，項目調(diào)整后二期工程利用一期工程上游2個泊位建設(shè)碼頭前沿，該位置泊位對應(yīng)后方陸域為鐵路作業(yè)區(qū)以及一期陸域，導(dǎo)致碼頭前沿與后方陸域存在錯位情況。項目建設(shè)位置作業(yè)區(qū)規(guī)劃如圖1。

圖1 項目建設(shè)位置規(guī)劃圖

本文針對項目中出現(xiàn)的集裝箱碼頭港區(qū)前后錯位、城市道路等問題，結(jié)合碼頭項目的重要影響因素，對碼頭平面布置的重難點問題展開分析。

1.項目概況

1.1 總體布局

項目碼頭前沿建設(shè)2個5000噸級多用途泊位，使用岸線長度287m，設(shè)計年吞吐量35萬TEU。后方陸域面積478畝，建設(shè)內(nèi)容包括生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、海關(guān)監(jiān)管場地、辦公生活區(qū)等。

1.2 項目重難點

（1）該項目碼頭前沿位于一期南側(cè)，后方陸域位于一期北側(cè)。碼頭前沿與后方陸域不對應(yīng)，碼頭平面布置存在錯位情況；

（2）一期工程正在施工改造為散貨碼頭，一期陸域位于城市道路南側(cè)，目前留有68畝預(yù)留用地，二期工程建設(shè)時需充分利用；

（3）后方陸域一期工程與二期工程間有一城市道路分隔，碼頭前沿位于道路北側(cè)，考慮到海關(guān)監(jiān)管區(qū)必須全程物理封閉，外貿(mào)貨物在港區(qū)進行拆裝箱、查驗、裝卸、運輸、堆存等作業(yè)時不得接觸外界環(huán)境，若該段道路維持城市道路開放性，外貿(mào)集裝箱無法從道路南側(cè)橫穿到達北側(cè)的港區(qū)陸域，交通組織存在一定障礙；

（4）項目建設(shè)位置鄰近鐵路作業(yè)區(qū)，鐵路線作業(yè)主要包括散貨裝卸以及集裝箱裝卸，其中，散貨裝卸功能與一期工程相配套，平面布置需統(tǒng)籌考慮；

（5）項目要求盡快建設(shè)完成，以實現(xiàn)整車口岸的水路運輸功能。

2.平面布置方案評價

2.1 平面布置方案

結(jié)合實際地形、自然條件、周邊環(huán)境、相關(guān)政策等多方面因素，經(jīng)分析研究，項目形成以下平面布置方案。

（1）方案一。方案一利用城市道路南側(cè)的一期工程陸域68畝預(yù)留用地建設(shè)集裝箱堆場以及海關(guān)監(jiān)管區(qū)，在道路北側(cè)建設(shè)拆裝箱區(qū)、集裝箱堆場、倉庫、商品車停車、辦公生活區(qū)等，見圖2。

圖2 平面布置圖（方案一）

該方案擬在該段城市道路上設(shè)置檢查橋封閉道路，使兩側(cè)陸域得以相連。由于該位置為道路盡頭，因此道路封閉對社會車輛影響較小。同時，為滿足海關(guān)監(jiān)管需求，二期工程與一期工程統(tǒng)一建設(shè)圍墻與外界物理隔離。

（2）方案二。方案二不在城市道路設(shè)置檢查橋，維持該段道路通暢。為滿足海關(guān)監(jiān)管要求，利用一期工程預(yù)留用地建設(shè)外貿(mào)集裝箱場地，在道路兩側(cè)分別設(shè)置檢查橋，兩側(cè)陸域各自建設(shè)圍墻進行物理封閉。

（3）方案三。利用一期工程陸域南側(cè)林地作為二期工程外貿(mào)集裝箱場地，布置海關(guān)監(jiān)管區(qū)。城市道路北側(cè)陸域作為內(nèi)貿(mào)集裝箱場地。

（4）方案四。將目前的一期陸域移至城市道路北側(cè)，二期陸域建設(shè)在一期陸域位置，即一期、二期陸域?qū)φ{(diào)，使得碼頭前沿與后方分別對應(yīng)。

2.2 方案評估

經(jīng)行業(yè)專家及業(yè)內(nèi)專業(yè)人士充分討論分析，各平面布置方案評估主要內(nèi)容見表1。

表1 平面布置方案評估表

2.3 評價指標體系構(gòu)建

（1）層次分析法（AHP）。層次分析法（AHP）通過相對重要度取值確定每個層次的指標值，計算每個指標的權(quán)重，得到總體重要度評價，排序得出最優(yōu)方案，步驟如下。

①構(gòu)建層次模型。AHP模型結(jié)構(gòu)分為三層：目標層、準則層、因素層。

②構(gòu)造對比矩陣。為得到每個準則與因素的相對重要性，對其進行兩兩對比，予以相對重要程度。

其中，a表示矩陣中元素i對元素j的相對重要程度，相對重要程度的評判與相對重要度取值見表2。

表2 相對重要度取值表

③計算各對比矩陣的特征值、特征向量、一致性檢驗，進行歸一化處理，得：

矩陣R'按行求和歸一化處理，得到對比矩陣R的特征向量與最大特征值：

為驗證相對重要度矩陣的合理性，需要參照平均隨機一致性指標驗證一致性，見表3：

表3 平均隨機一致性指標

通過一致性檢驗后，得各因素的重要度：

（2）評價指標體系。經(jīng)研究，內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價指標主要包括以下三個方面：

①環(huán)境影響B(tài)：項目的周邊環(huán)境是項目建設(shè)以及建成后正常運營的前提。環(huán)境包括自然環(huán)境、配套條件等。由于項目前期有正在建設(shè)的一期工程，附近設(shè)有長風(fēng)港鐵路作業(yè)區(qū)，港區(qū)中間有一城市道路。因此，在環(huán)境影響方面主要考慮以下三點：a.市政道路C；b.鐵路作業(yè)區(qū)C；c.前期工程C。

② 港區(qū)作業(yè)B；港區(qū)中對港區(qū)作業(yè)能力產(chǎn)生影響的因素主要包括港區(qū)設(shè)備、作業(yè)場地面積、港區(qū)交通等。項目服務(wù)于整車進口口岸，且為多式聯(lián)運樞紐，還需考慮遠期發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?，港區(qū)作業(yè)方面主要考慮一下四點：a.裝卸效率C；b.交通組織C；c.堆存能力C；d.遠期發(fā)展C。

③項目投資B：由于港口建設(shè)單位多為企業(yè)，從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略角度考慮，項目建設(shè)需考慮投資費用。本次研究將項目投資分為二期港區(qū)的工程投資、涉及到一期工程的改造投資，以及用于港區(qū)配套的其他投資。即三點：a.工程投資C；b.改造投資C；c.其他投資C。

由此，得到針對該項目的內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價模型，見圖3。

圖3 內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價模型

2.4 評價指標權(quán)重

根據(jù)構(gòu)建的內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價模型，結(jié)合內(nèi)專家經(jīng)驗對模型中參數(shù)的評分，得到評價模型中各級指標相對重要度。經(jīng)專家評議后得到的評價模型中各級指標權(quán)重。各指標對比矩陣見表4至表7。

表4 A-B對比矩陣

表5 B1-C1對比矩陣

表6 B2-C2對比矩陣

表7 B3-C3對比矩陣

經(jīng)計算，得各對比矩陣的特征向量以及一致性檢驗結(jié)果見表8。

表8 對比矩陣計算結(jié)果

由特征向量計算后得各指標權(quán)重，見表9。

表9 指標權(quán)重表

參照研究分析結(jié)果，各方案評分見表10，每項評分采用十分制。

表10 平面布置方案評分表

2.5 結(jié)果與分析

根據(jù)各平面布置方案評分，結(jié)合評價模型，計算得出每個方案的綜合評價結(jié)果如表11。

表11 綜合評價結(jié)果表

從評價結(jié)果可知，方案一的綜合評價值最高。方案二不封閉城市道路，道路南北兩側(cè)陸域各設(shè)檢查橋，對港區(qū)車輛以及流動機械作業(yè)影響較大，降低港口交通組織效率和裝卸效率；方案三利用鐵路作業(yè)區(qū)南側(cè)林地作為外貿(mào)集裝箱場地，縮短了運距，但是港區(qū)車輛需頻繁穿過一期港區(qū)，林地面積較小，導(dǎo)致集裝箱場地面積小，遠期發(fā)展受限；方案四港區(qū)作業(yè)效率高，堆存面積充足，遠期發(fā)展空間大，但是一期工程正在施工階段，調(diào)整內(nèi)容多，不易實現(xiàn)，且鐵路作業(yè)區(qū)的散貨作業(yè)區(qū)與一期港區(qū)配套，也處于施工階段，考慮到工程投資、相關(guān)手續(xù)等因素，本方案實施難度最大。方案一對當(dāng)前作業(yè)區(qū)布置及功能影響小，道路封閉位置處于城市道路盡頭，封閉后兩側(cè)陸域相連，外貿(mào)箱、內(nèi)貿(mào)箱場地充足，遠期發(fā)展空間大，港口作業(yè)效率高，建設(shè)總費用較低。參照評價模型對方案的計算結(jié)果，項目平面布置采用方案一。

3.結(jié)語

1）該項目作為省級重點水運項目，對于充分利用長江航道岸線，促進腹地經(jīng)濟，完善國內(nèi)水運體系及綜合交通運輸架構(gòu)有著重要意義。切合的平面布置方案是充分發(fā)揮港口優(yōu)勢的前提，本次研究為項目平面布置方案選取提供了可靠的數(shù)據(jù)及理論支撐。

2）綜合考慮項目建設(shè)的環(huán)境影響、港區(qū)作業(yè)、項目投資，通過內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案評價模型對項目建設(shè)中側(cè)重的各項因素進行權(quán)重分配，可更直觀具體地得到平面布置方案的綜合評價結(jié)果。

3）針對內(nèi)河集裝箱碼頭平面布置方案提出科學(xué)的綜合評價方法，為沿江港口以及其他內(nèi)河港口建設(shè)提供了參考。