彭傳圣　彭澄

美國(guó)是世界經(jīng)濟(jì)和貿(mào)易大國(guó)，其貿(mào)易貨物主要以海運(yùn)方式輸入和輸出。從港口集裝箱吞吐量來看，美國(guó)是僅次于我國(guó)的集裝箱運(yùn)輸大國(guó)。2014年，美國(guó)沿海港口完成集裝箱吞吐量4 649萬TEU，占當(dāng)年全球海港集裝箱吞吐總量的約6.8%。與歐洲國(guó)家自動(dòng)化集裝箱碼頭發(fā)展較早的情況（歐洲國(guó)家早在1993年就出現(xiàn)了運(yùn)作成熟的自動(dòng)化集裝箱碼頭[1]）不同，盡管美國(guó)科技研究、開發(fā)和應(yīng)用能力較強(qiáng)，但在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，由于美國(guó)碼頭工人擔(dān)心自動(dòng)化集裝箱碼頭會(huì)減少其工作機(jī)會(huì)，碼頭工會(huì)對(duì)港口使用或推廣自動(dòng)化技術(shù)的舉措表示強(qiáng)烈抵觸，導(dǎo)致美國(guó)一直沒有建設(shè)自動(dòng)化集裝箱碼頭。鑒于在集裝箱吞吐量持續(xù)高速增長(zhǎng)的情況下，即使碼頭使用新技術(shù)也不會(huì)減少碼頭工人工作機(jī)會(huì)總量，美國(guó)西海岸的國(guó)際碼頭和倉(cāng)儲(chǔ)工會(huì)與代表碼頭雇主的太平洋海運(yùn)協(xié)會(huì)于2002年簽署勞資合同，允許碼頭使用先進(jìn)技術(shù)，但要求將在使用先進(jìn)技術(shù)過程中創(chuàng)造的新工作機(jī)會(huì)提供給碼頭工人；美國(guó)東海岸的國(guó)際碼頭和倉(cāng)儲(chǔ)工會(huì)與雇主的勞資合同中也有類似條款。美國(guó)自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)進(jìn)程由此開啟。2007年，樸茨茅斯港半自動(dòng)化集裝箱碼頭投入運(yùn)行；2014年，新澤西港半自動(dòng)化集裝箱碼頭投入運(yùn)行；同年，洛杉磯港TraPac自動(dòng)化集裝箱碼頭一期工程投入運(yùn)行；2016年4月7日，長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭一期工程投入運(yùn)行，該碼頭被認(rèn)為是當(dāng)前世界上最先進(jìn)、最環(huán)保的集裝箱碼頭，完全建成后將成為美國(guó)最大的自動(dòng)化集裝箱碼頭。

目前，我國(guó)廈門遠(yuǎn)海集裝箱碼頭有限公司經(jīng)營(yíng)的自動(dòng)化集裝箱泊位已經(jīng)投入運(yùn)行，另有不少港口正致力于建設(shè)自動(dòng)化集裝箱碼頭。本文從工程選址和建設(shè)目標(biāo)、平面布置和設(shè)備配置、自動(dòng)化操作、環(huán)境保護(hù)、投資和經(jīng)營(yíng)等方面介紹長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭的相關(guān)情況，以期為國(guó)內(nèi)港口自動(dòng)化集裝箱碼頭建設(shè)提供借鑒。

1 工程選址和建設(shè)目標(biāo)

美國(guó)是集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)源地。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，一些老舊集裝箱碼頭已難以適應(yīng)集裝箱運(yùn)輸發(fā)展的新形勢(shì)。一方面，隨著集裝箱船舶的大型化，碼頭設(shè)備設(shè)施難以滿足大型船舶的作業(yè)要求；另一方面，隨著進(jìn)出口貿(mào)易高速增長(zhǎng)，碼頭通過能力面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。此外，業(yè)界對(duì)碼頭的船舶作業(yè)效率、集疏運(yùn)效率、環(huán)境保護(hù)等服務(wù)質(zhì)量或社會(huì)責(zé)任的要求也不斷提高。為此，需要對(duì)老舊集裝箱碼頭進(jìn)行技術(shù)改造，以便適應(yīng)船舶大型化趨勢(shì)，提升碼頭通過能力和服務(wù)水平，滿足環(huán)境保護(hù)要求等。

在此背景下，長(zhǎng)灘港于2008年在原有的幾個(gè)老舊集裝箱碼頭所在的陸域和水域（見圖1）規(guī)劃建設(shè)自動(dòng)化集裝箱碼頭（見圖2），在提高碼頭通過能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)提高作業(yè)效率、改善環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo)。如圖1所示：D，E和F分別為長(zhǎng)灘港中部港灣的D港區(qū)、E港區(qū)和F港區(qū)； D港區(qū)和E港區(qū)原為加利福尼亞聯(lián)合碼頭公司經(jīng)營(yíng)的集裝箱碼頭，占地2；F港區(qū)原為長(zhǎng)灘集裝箱碼頭公司經(jīng)營(yíng)的集裝箱碼頭，占地2；①和③分別為1號(hào)港池和3號(hào)港池。[2]

長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭工程建設(shè)周期為9年，將實(shí)現(xiàn)以下建設(shè)目標(biāo)：

（1）對(duì)D港區(qū)、E港區(qū)和F港區(qū)的老舊集裝箱碼頭實(shí)施現(xiàn)代化改造，建設(shè)大型集裝箱碼頭，滿足大型船舶的作業(yè)要求以及進(jìn)出口貿(mào)易增長(zhǎng)對(duì)長(zhǎng)灘港集裝箱通過能力的需求；

（2）應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備，有效減少空氣污染并降低健康風(fēng)險(xiǎn)；

（3）為加利福尼亞州南部地區(qū)創(chuàng)造大約個(gè)固定工作機(jī)會(huì)；

（4）在9年建設(shè)期內(nèi)，每年創(chuàng)造個(gè)臨時(shí)工作機(jī)會(huì)；

（5）采取綠色港口政策和圣佩德羅灣清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃要求的激進(jìn)的環(huán)境保護(hù)措施；

（6）建設(shè)長(zhǎng)度足夠的鐵路裝卸線并配置相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，將鐵路集疏運(yùn)比例提高到至少35%（最高50%），相應(yīng)降低公路集疏運(yùn)比例，從而緩解港口集疏運(yùn)對(duì)交通和環(huán)境的負(fù)面影響。

長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭工程分3期建設(shè)完成。一期工程于2011年11月2日開工建設(shè)，2016年初完成，建設(shè)內(nèi)容包括：（1）對(duì)E港區(qū)的集裝箱碼頭實(shí)施現(xiàn)代化改造， 建設(shè)2個(gè)大型泊位；（2）拓寬并浚深3號(hào)港池；（3）回填1號(hào)港池，形成2的陸域面積；（4）配置設(shè)備設(shè)施，使碼頭通過能力達(dá)到170萬TEU。 二期工程和三期工程將分別于2017年和2019年完成。

2 平面布置和設(shè)備配置

長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭平面布置如圖3所示，設(shè)備設(shè)施配置情況如下：

（1）進(jìn)港航道水深23.2 m，前沿水深18.3 m；

（2）陸域面積123.3 hm2；

（3）岸線總長(zhǎng)1 295.4 m，設(shè)置3個(gè)泊位，通過能力330萬TEU；

（4）垂直于碼頭岸線布置36個(gè)集裝箱堆場(chǎng)，每個(gè)堆場(chǎng)可堆存8列5層集裝箱；

（5）配置14臺(tái)雙小車岸邊集裝箱起重機(jī)，外伸距，允許作業(yè)船舶甲板上積載24列集裝箱，作業(yè)船舶的最大載箱量可達(dá)；

（6）配置70臺(tái)自動(dòng)堆碼起重機(jī)，跨8列集裝箱，堆5過6；

（7）配置72臺(tái)由電池驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)導(dǎo)引車，額定載質(zhì)量，定位精度，可運(yùn)載單個(gè)20英尺、30英尺、40英尺或45英尺集裝箱，也可同時(shí)運(yùn)載2個(gè)20英尺集裝箱；

（8）配置1套自動(dòng)導(dǎo)引車隊(duì)管理系統(tǒng)并設(shè)置1座電池置換站，可同時(shí)對(duì)2臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)引車的電池組實(shí)施置換，并自動(dòng)完成重達(dá)的電池組的置換工作；

（9）配置5臺(tái)用于鐵路裝卸作業(yè)的帶雙外伸臂的軌道式龍門起重機(jī)，即多式聯(lián)運(yùn)堆場(chǎng)起重機(jī)，跨6條裝卸線，外側(cè)外伸臂下另有1條裝卸線，可在7條裝卸線上實(shí)施雙層集裝箱列車的裝卸作業(yè)；

（10）配置總長(zhǎng)的鐵路裝卸作業(yè)線；

（11）設(shè)置2個(gè)大門，共計(jì)28條進(jìn)港車道和17條出港車道。

已投入使用的長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭一期工程設(shè)備設(shè)施配置情況如下：

（1）陸域面積2；

（2）岸線長(zhǎng)838 m，設(shè)置2個(gè)泊位，通過能力170萬TEU；

（3）布置16個(gè)集裝箱堆場(chǎng)；

（4）配置8臺(tái)雙小車岸邊集裝箱起重機(jī)；

（5）配置32臺(tái)自動(dòng)堆碼起重機(jī)；

（6）配置38臺(tái)由電池驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)導(dǎo)引車；

（7）配置2臺(tái)多式聯(lián)運(yùn)堆場(chǎng)起重機(jī)（見圖4）；

（8）配置長(zhǎng)9 144 m的鐵路裝卸作業(yè)線。

3 自動(dòng)化操作

長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭的操作過程與現(xiàn)有自動(dòng)化集裝箱碼頭（如漢堡港自動(dòng)化集裝箱碼頭）類似。集裝箱堆場(chǎng)垂直于碼頭岸線布置，海側(cè)設(shè)有自動(dòng)導(dǎo)引車與自動(dòng)堆碼起重機(jī)的交換區(qū)，陸側(cè)設(shè)有集卡與自動(dòng)堆碼起重機(jī)的交換區(qū)。這樣的碼頭布置形式有效隔離了船舶-堆場(chǎng)作業(yè)與堆場(chǎng)-集卡作業(yè)。

雙小車岸邊集裝箱起重機(jī)采用半自動(dòng)化操作方式：海側(cè)小車（主小車）由人工操作，負(fù)責(zé)中轉(zhuǎn)平臺(tái)與船舶之間的集裝箱運(yùn)輸，需要人工操作的環(huán)節(jié)主要是裝船對(duì)位和卸船對(duì)箱；陸側(cè)小車（門架小車）自動(dòng)完成中轉(zhuǎn)平臺(tái)與自動(dòng)導(dǎo)引車之間的集裝箱操作。

自動(dòng)導(dǎo)引車負(fù)責(zé)堆場(chǎng)海側(cè)與碼頭之間以及鐵路裝卸作業(yè)線與堆場(chǎng)之間的集裝箱運(yùn)輸，操作完全自動(dòng)化。

自動(dòng)堆碼起重機(jī)負(fù)責(zé)堆場(chǎng)與堆場(chǎng)海側(cè)（自動(dòng)導(dǎo)引車與自動(dòng)堆碼起重機(jī)的交換區(qū)）之間以及堆場(chǎng)與堆場(chǎng)陸側(cè)（集卡與自動(dòng)堆碼起重機(jī)的交換區(qū)）之間的集裝箱運(yùn)輸，操作完全自動(dòng)化。

集卡的操作過程如下：司機(jī)將裝載出口箱或空箱的集卡停在碼頭大門外的信息亭處，并將其運(yùn)輸工人身份證（美國(guó)為進(jìn)出港區(qū)人員定制的身份識(shí)別證件，通過多種技術(shù)手段確認(rèn)持卡人身份）插入信息亭旁控制設(shè)備的讀卡器中；確認(rèn)司機(jī)身份無誤后，控制設(shè)備為司機(jī)生成設(shè)備交接單；司機(jī)根據(jù)設(shè)備交接單上的信息，駕駛集卡到達(dá)相應(yīng)堆場(chǎng)，并將集卡車頭向外停在堆場(chǎng)陸側(cè)區(qū)域；司機(jī)下車進(jìn)入防護(hù)棚并站到壓板上，壓板通知自動(dòng)堆碼起重機(jī)將集卡裝載的出口箱或空箱卸下并堆放到堆場(chǎng)相應(yīng)位置，然后在堆場(chǎng)提取進(jìn)口箱裝到集卡上；自動(dòng)堆碼起重機(jī)完成上述操作后，司機(jī)駕駛集卡到附近的海關(guān)檢查站和底盤車安全性能檢查站接受檢查，通過檢查后離開碼頭。上述操作過程表明，長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭的優(yōu)勢(shì)之一是進(jìn)口箱、出口箱和空箱可以堆放在同一堆場(chǎng)，集卡載運(yùn)出口箱或空箱進(jìn)港卸載后，可以立即在同一堆場(chǎng)提取進(jìn)口箱出港。

4 環(huán)境保護(hù)

美國(guó)對(duì)港口建設(shè)和經(jīng)營(yíng)的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)要求較高，社會(huì)認(rèn)可是港口發(fā)展的基礎(chǔ)；因此，長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就充分考慮應(yīng)用先進(jìn)的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)技術(shù)，并在建設(shè)階段落實(shí)相關(guān)要求，為碼頭可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭采用的環(huán)境和生態(tài)保護(hù)技術(shù)措施如下：

（1）配備岸電供電設(shè)備設(shè)施，為靠港船舶使用岸電提供條件；

（2）配置充足的鐵路裝卸作業(yè)線和裝卸設(shè)備，大幅提升鐵路集疏運(yùn)比例，相應(yīng)降低公路集疏運(yùn)比例，從而減少港口集疏運(yùn)導(dǎo)致的大氣污染物排放，改善空氣質(zhì)量；

（3）自動(dòng)堆碼起重機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)引車等堆場(chǎng)作業(yè)設(shè)備以及多式聯(lián)運(yùn)堆場(chǎng)起重機(jī)等鐵路裝卸設(shè)備全部采用電力驅(qū)動(dòng)，避免因使用燃油驅(qū)動(dòng)設(shè)備而導(dǎo)致的大氣污染物排放；

（4）碼頭建筑物均滿足“能源和環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒”認(rèn)證要求；

（5）配置污水處理系統(tǒng)；

（6）配置太陽能板發(fā)電設(shè)備設(shè)施；

（7）建設(shè)期綜合利用混凝土、鋼材、銅等各種廢舊材料。

5 投資和經(jīng)營(yíng)

長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭規(guī)劃階段的投資預(yù)算為7.5億美元，目前估算實(shí)際總投資將達(dá)到13.1億美元，其中，一期工程投資8.4億美元，后續(xù)工程投資4.7億美元。長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用占總投資的比例較高：2012年向上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司采購(gòu)14臺(tái)岸邊集裝箱起重機(jī)和70臺(tái)自動(dòng)堆碼起重機(jī)，合同總價(jià)3.466億美元，其中，岸邊集裝箱起重機(jī)和自動(dòng)堆碼起重機(jī)的單臺(tái)采購(gòu)價(jià)分別為萬美元和256萬美元；2014年向Terex Gottwald采購(gòu)72臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)引車、1套自動(dòng)導(dǎo)引車隊(duì)管理系統(tǒng)和1座電池置換站，合同總價(jià)萬美元。

2012年4月，東方海外貨柜航運(yùn)有限公司與長(zhǎng)灘港簽訂自動(dòng)化集裝箱碼頭租賃合同，租期40年，租金46億美元。2016年4月7日，長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭一期工程迎接首艘船舶“東方海外長(zhǎng)灘”號(hào)掛靠。

美國(guó)建設(shè)自動(dòng)化集裝箱碼頭的目的在于：提高集裝箱碼頭作業(yè)效率、可靠性和安全性；使堆場(chǎng)作業(yè)能力最大化；具備裝卸大型船舶的能力；環(huán)境友好；保持貨運(yùn)碼頭競(jìng)爭(zhēng)力。長(zhǎng)灘港自動(dòng)化集裝箱碼頭規(guī)劃設(shè)計(jì)初衷與此吻合，在建設(shè)過程中也落實(shí)了相關(guān)技術(shù)措施，其能否達(dá)到上述目標(biāo)有待未來長(zhǎng)期的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐檢驗(yàn)。

6 結(jié)束語

當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)港口集裝箱運(yùn)輸發(fā)展主要面臨以下挑戰(zhàn)：第一，全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)展進(jìn)入新階段，未來經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)港口的集裝箱吞吐量可能增長(zhǎng)有限，但集裝箱貨值將大幅上升，導(dǎo)致對(duì)集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)的高效率、可靠性和安全性等要求提升；第二，港口面臨的加速船舶周轉(zhuǎn)、縮短集疏運(yùn)車輛在港時(shí)間、保護(hù)環(huán)境等方面的壓力不斷增加；第三，發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)港口相關(guān)崗位的熟練操作人員短缺，人力資源成本持續(xù)上升。自動(dòng)化集裝箱碼頭軟硬件技術(shù)先進(jìn)，在減少對(duì)人力資源的依賴、提升集裝箱運(yùn)輸效率和安全性、降低能耗和污染物排放等方面均有突出表現(xiàn)，為解決當(dāng)前港口集裝箱運(yùn)輸面臨的主要問題提供了有效途徑。我國(guó)是全球港口集裝箱吞吐量最大的國(guó)家，在2015年全球10大集裝箱港口中，我國(guó)港口占7個(gè)席位。我國(guó)港口在集裝箱運(yùn)輸方面與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)港口面臨類似挑戰(zhàn)，將現(xiàn)有的老舊碼頭改造為自動(dòng)化集裝箱碼頭或者新建自動(dòng)化集裝箱碼頭是我國(guó)港口應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的有效手段之一。

參考文獻(xiàn)：

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[2]ALMEIDA R. New Technology Installed at OOCL's Long Beach Container Terminal[EB/OL].（2014-05-28）[2016-06- 18]. http：//gcaptain.com/new-technology-installed-oocl-long-beach- container-terminal/.

（編輯：張敏 收稿日期：2016-07-19）