摘 要

随着国际贸易的增长以及集装箱运输业的不断发展，世界各地对集装箱运输的需求日益增加，各集装箱港口也都在不断扩大自身规模来适应这种需求的大幅增加。而集装箱堆场作为港口堆存集装箱的主要场所，其物流效率直接影响港口前沿甚至整个港口的作业效率。后方堆场的合理设计与布局，对充分利用港口后方有限的空间资源，提高集装箱运输的效率，降低集装箱运输的成本等都会起到积极作用。

首先，本文对国内外的相关文献的研究内容和方法进行了简要概述，在对比了各学者对集装箱码头的设计与布局的研究成果和结论后，阐述了本文的研究内容、方法和技术路线。然后，对集装箱码头后方堆场进行简要概述，了解后方堆场的构成、分区布局、装卸工艺和作业流程等，再一次说明集装箱堆场在码头的重要性，并阐明其影响因素。本文以烟台国际集装箱码头作为实例，以现有基础数据进行预测，并根据后方堆场布局原则及其影响因素分析，提出不等面积分离式的布局策略，在此布局策略下进行堆场设计及布局规划。

本文构建了以物流运输成本最小和各功能区之间非物流关系的邻接关联度最大为目标的多目标函数，并选择遗传算法进行模型求解，通过MATLAB程序实现。通过对烟台国际集装箱码头的实例分析，验证了该模型的可行性，评价了该方案的合理性，同时为其他研究提供参考。

关键词：集装箱后方堆场；不等面积分离式；堆场设计及布局规划

Abstract

With the growth of international trade and the continuous development of container transport industry, the demand for container transportation is increasing worldwide. The container ports are also expanding their scale to meet this demand. The container yard as the main place of harbor container storage, its logistics efficiency directly affects the operational efficiency of the port frontier and even the whole port. The rational design and layout of the rear yard, play a positive role for making full use of the limited space resources of the rear port, improving the efficiency of container transport, and reducing the cost of container transport.

Firstly, this paper gives a brief overview of the research contents and methods of related literature at home and abroad. After comparing the achievements and conclusion of the research on the design and layout of the container terminals, this paper further analyzes the current research situation at home and abroad, and expounds the research methods and contents and technical route of this paper. Then, a brief overview of the rear yard of the container terminal is described to understand the composition, layout, loading and unloading process and operation flow of the rear yard. Again, the importance of the container yard at the pier is clarified and its influencing factors are clarified. Afterward, this paper takes Yantai International Container Terminal as an example, and then makes predictions with existing base data. And according to the rear yard layout principle and its influencing factors, this paper proposed unequal area separation of the layout strategy, and then design the yard and its layout planning with this layout strategy.

This paper constructs a multi-objective function with the goal of minimizing the cost of logistics transportation and the maximum adjacency degree of non-logistics relationship between functional areas, and choose the genetic algorithm to solve the model and realize it through MATLAB program. Through the case analysis of Yantai International Container Terminal, the feasibility of the model is verified, the rationality of the scheme is evaluated, and provides reference for other research.

Key Words：container yard；unequal area separation；yard design and layout planning

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景及研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究内容、方法与技术路线 2

第2章 集装箱码头后方堆场概述 4

2.1 集装箱码头简介 4

2.2 集装箱码头后方堆场简介 4

2.2.1 后方堆场构成及功能分区 5

2.2.2 后方堆场的装卸机械 6

2.2.3 后方堆场相关作业流程 6

2.3 影响后方堆场作业效率的因素 7

第3章 烟台国际集装箱码头概况 9

3.1 烟台国际码头基本介绍 9

3.2 烟台国际码头集装箱运输发展现状及预测 9

3.2.1 集装箱运输发展基本概况 9

3.2.2 集装箱吞吐量预测 10

3.3 集装箱箱型比例分析 12

第4章 烟台国际集装箱码头后方堆场的布局及设计 14

4.1 烟台国际集装箱码头后方堆场面积的设定 14

4.2 集装箱后方堆场的布局目标与原则 15

4.2.1 集装箱后方堆场布局规划的目标 15

4.2.2 集装箱后方堆场布局规划的原则 15

4.3 集装箱码头后方堆场的布局策略及建模 16

4.3.1 集装箱码头后方堆场的布局策略 16

4.3.2 集装箱码头后方堆场布局的建模 17

4.4 烟台国际集装箱码头后方堆场布局设计 18

4.4.1 功能区布局模型中各项参数整理 18

4.4.2 遗传算法求解布局规划模型 20

第5章 结论 23

参考文献 24

致谢 26

第1章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

集装箱运输作为最先进、发展前景最好的运输方式，自诞生后一直在不断的飞速发展，在整个运输业整个航运业上的地位越来越高，在20世纪80年代，其运输量的增长速度已经在整个运输业中跃居首位。随着国际贸易的增长以及集装箱运输业的不断发展，世界各地对集装箱运输的需求日益增加，各集装箱港口也都在不断的发展壮大、尽可能的扩大规模以适应集装箱运输需求的大幅增加。

目前，集装箱运输在发达国家已经比较成熟，但在发展中国家的发展空间还是很大的。我国集装箱运输业兴起时间较晚，并且历经了一段相当漫长的起步发展时期，改革开放以来，我国各行各业发展迅速，航运业也不例外，尤其我国的集装箱运输业发展突飞猛进，我国的各集装箱港口也迅速进入了布局调整和快速发展阶段，进入21世纪的几年间，我国集装箱吞吐量以年均26.1％的速度增长^[1]，我国的集装箱运输越来越高速化，现已具有相当规模。

集装箱堆场作为港口堆存集装箱的主要场所，其物流效率直接影响港口前沿甚至整个港口的作业效率，因此，堆场建设得到越来越多的重视^[2]。随着未来集装箱运输业的不断发展以及集装箱吞吐量的迅速增长，后方堆场的合理设计与优化布局显得日益重要，它对充分利用港口后方有限的空间资源，提高集装箱运输的效率，降低集装箱运输的成本等都会起到积极作用，因此，研究后方堆场的设计与布局问题，对现代港口的发展具有现实意义。本文以不等面积分离式的布局策略对后方堆场进行设计与布局规划，通过合理的空间布局来提高物流作业效率，进而提高整个港口的物流作业效率，为集装箱码头堆场的设计建造提供一定的理论依据和参考价值。

1.2 国内外研究现状

集装箱码头的堆场设计与空间布局，越来越成为一个港口重点考虑的问题，随着我国航运业的迅速发展，集装箱运输业的地位越来越高，各港口码头发展愈迅速，国内外众多专家学者对集装箱码头及其堆场进行了大量的研究学习，得出许多重要结论，为其他的研究学习提供了丰富宝贵的资源。