長江下游航道碼頭布局優化研究

凡亞軍

摘 要：考慮航標失常情況和航道條件對航道基層碼頭布設的影響，通過建立布局優化模型，科學測算基層碼頭合理的管轄范圍，依此對現有航道基層碼頭布局提出合理優化方案。

關鍵詞：航道基層碼頭;布局優化;優化模型

中圖分類號：U651+.4 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）07-0093-02

1 引言

經過多年發展，長江下游沿江布局建設了一批航道碼頭，尚有一批規劃建設中。但依據一處一碼頭的原則，原先建設的航道碼頭建設時未綜合考慮，僅考慮靠泊便利和岸線資源，致使個別航段航道碼頭布局不合理、部分航道碼頭管轄區段長。

結合現有航道碼頭現狀和業務工作模式，基層碼頭在布局方面尚需進一步優化，根據工作強度可適當優化航道維護點布局，進一步提高航道維護的效率和品質。

2 研究對象

以現有航道養護碼頭為基礎，參照《國家水上交通安全監管和救助系統布局規劃》中對碼頭的分類方法，將航道養護碼頭分為基層碼頭和航道基地兩大類。

基層碼頭主要承擔航道日常維護、航標的日常維護保養、干線航道日常航道探測等工作。航道處碼頭依托基層航道處建設，航道維護點是對維護工作強度為重度的轄區進行有效補充的站點。本次布局優化研究針對長江下游基層碼頭。

3 布局影響因素

（1）岸線資源。碼頭建設最主要、最基礎的條件就是有可利用的支持保障系統岸線。如今，長江南京以下岸線資源緊缺，很多地方已無岸線可用，即使有增設碼頭的必要，也無法建設。長江南京以上，尤其九江、安慶一帶雖然自然岸線資源利用不充分，但合適的支持保障系統岸線也不多。

（2）規定的響應時間。航標失常后，響應時間越短，則要求航標工作船到達現場越迅速，其管轄范圍會變小。交通運輸部《水運“十三五”發展規劃》平安水運提出應急到達時間在90分鐘內。

（3）航標工作船性能。航標工作船性能是影響碼頭布局的主要因素。航標工作船性能好、船速快，就能夠迅速抵達現場進行航標維護，其靠泊碼頭能夠覆蓋的管轄范圍就越大。

（4）航標失常情況。航標工作狀態可通過數字航道系統實時監測，已無需像原來一樣經常巡檢。船舶出航主要是恢復失常航標。如果管轄范圍內航標失常率高，船舶出航率就高。碼頭盡可能布設在航標失常頻繁水域，可縮短開航時間，提高響應能力。如果更換浮鼓、錨鏈等工作強度大的失常維護多，會過多占用下一次維護響應時間，因此不同的失常類型對碼頭布局也有影響。

（5）航道條件。長江下游江面越來越寬，江灘多，支汊多。航道通行船舶密度逐步加大。船舶密度越大，航標工作船開航速度和作業效率會有所降低，從而影響航標工作船維護效率。如果是支汊航道，則建議在支汊航道增設維護點，否則航標工作船會存在平面空間上折返開航，影響效率。

4 布局優化模型

在現有碼頭布局基礎上，因為有備用船舶，可不考慮船舶維修間歇時間。假設碼頭布設于管轄范圍中點，則該碼頭管轄范圍可用下面公式計算：

L=min[V×T1，2×V×（T1-T2）] ×α×β

其中：L——航道基層碼頭管轄范圍;

V——航標工作船逆水航行時平均速度;

T1——航標工作船到達現場的響應時間;

T2——航標工作船啟動時間;

α——航標失常情況影響參數;

β——航道條件影響參數。

依據航道尺度的不同可將航道分區段進行分析，測算某一航段內碼頭管轄范圍取值。本文則依據現有碼頭管轄范圍，測算其合理管轄區間，從而論證現有布局合理性。

α=A×P/Ai×Pi

Ai——某一航段或某一碼頭管轄范圍內航標失常率;

A——全轄區航標失常率;

Pi——某一航段或某一碼頭管轄范圍內航標失常中工作強度大的占比;

P——全轄區航標失常中工作強度大的占比。

β=M×S/Mi×Si

Mi——某一航段或某一碼頭管轄范圍內航道維護里程密度（航道維護里程/航道起訖點距離）;

M——全轄區航道維護里程密度;

Si——某一航段或某一碼頭管轄范圍內橋區等特殊航段密度（橋區等特殊航段數量/航道起訖點距離）;

S——全轄區橋區等特殊航段密度。

5 優化方案

通過對長江下游基層碼頭統計分析，結合上述布局測算模型，長江下游基層碼頭合理管轄范圍在18—35公里。長江下游部分航段的基層碼頭管轄范圍過長，布局不合理，需增設維護點，結合可利用的岸線資源，優化方案如下：

部分航道的基層碼頭管轄范圍長，應急響應時間長，在缺乏岸線資源的情況下，也可提高船舶性能或增配機動船舶。

參考文獻：

[1] 長江航道局航道處碼頭及綜合碼頭建設標準化研究[R].武漢：長江航運規劃設計院，2008.

[2] 李紅，倪德先.長江航道碼頭布局方案研究[J].中國水運，2009（5）：44-45.

[3] 付磊，張寶航.長江干線航道基層碼頭布局測算[J].中國水運，2017（12）：56-57.