南京港龙潭港区集装箱码头装卸设备配置优化与仿真_王旋1
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2022-08-03
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龙潭港区是南京港最主要的集装箱作业港
区，是南京地区及长江沿线地区近洋运输的支线
港和华东地区内贸集装箱运输的主枢纽港之一，
也是上海国际航运中心的重要组成部分。2005—
2018 年，龙潭港区集装箱吞吐 量持续快速攀升，
由 20 万 TEU 增长至 350 万 TEU。龙潭港 区集装
箱码头结合自身实际情况对装卸设备进行配置，
虽然港口装卸效率在一定程度上有所提高，但并
未考虑装卸设备对环境的不良影响。因此，为了
保证港口在高效率装卸的同时，能最大限度地减
少能源消耗和温室气体排放，就需要结合节能减
排理念对龙潭港区集装箱码头的装卸设备进行
优化配置。
1 装卸工艺仿真系统设计
1.1 仿真参数和假设条件
1.1.1 装卸设备数量和时间参数
船舶到港时间服从负指数分布，单位为小
时；集装箱在堆场堆存时间为 500 min ；岸桥服务
时间服从均匀分布，单位为小时；集卡和场桥服
务时间服从三角分布，单位为小时；仿真系统中
共有 2 个泊位，每个泊位配置岸桥 2 台、集卡 6
台、场桥 3 台、堆场 2 个；到港船舶的平均载箱量
为 200 TEU。
1.1.2 假设条件
船舶到港时的天气条件、航道条件良好；后方
堆场的最大容量为 500 TEU；装 卸设备之间的工
作是相互独立的；空箱和重箱用集卡分开进行运
送，放在各自的堆场；场桥和集卡分别在卸载和运
输集装箱时，对重箱和空箱的服务时间相同；假设
到港船舶装载的集装箱空箱和重箱平均占比分别
为 60%和 40%；场桥在服务时不考虑集装箱的翻
箱、倒箱等操作。
1.2 仿真模型作业系统组成
1.2.1 船舶到港系统
在 Create 模块中定义船舶到港时间服从负指
数
分布，其中 λ=15.4，单位为小时；在 Assign 模块
中定义船舶属性，属性值为 200，即船舶的平均载
箱量为 200 TEU；将 Station 模块定义为船舶停靠
的泊位。 船舶 到港 系统仿真模 型 截 图 见 图 1。
1.2.2 岸桥-水平运输系统
在船舶停靠泊位后，用 Seize 模块定义船舶实
南京港龙潭港区集装箱码头装卸设备
配置优化与仿真
王 旋， 于佳乾
（中交上海航道勘察设计研究院有限公司， 上海 200120）
摘要：为了满足现代集装箱物流高效率装卸的要求，减少装卸设备对环境的不良影
响，采用 Arena 仿真和数学模型方法对集装箱码头装卸设备进行配置优化。以南京港龙
潭
港区集装箱码头为对象构建其装卸工艺仿真系统，并结合节能减排理念，基于环境
效益构建综合成本指标，在满足装卸设备利用率要求的前提下，求解综合成本最小时
的装卸设备数量。结果表明，在岸桥、空箱集卡、重箱集卡、空箱场桥和重箱场桥的数量
比为 3∶1∶2∶1∶1 时，整个仿真系统在节能和减排方面均达到最优。
关键词：港口；南京港龙潭港区；集装箱码头；装卸设备；Arena 仿真；节能减排；综合成本
港口科技·科研与技革
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