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研究生:朱金元
研究生(外文):Chin-Yuan Chu
論文名稱:貨櫃碼頭能量推估及作業系統選擇之研究
論文名稱(外文):The determination of container terminal handling capacity and operation systems
指導教授:黃文吉黃文吉引用關係
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學門:工程學門
學類:河海工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:263
中文關鍵詞:等效起重機數機具干擾船席能量貨櫃場處理能量單位地表櫃位作業系統成本比較指標
外文關鍵詞:effective cranesmutual interferenceberth handling capacitycontainer yard handling capacitytwenty-foot container ground slot (TGS)handling systemcost comparison indicator
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隨著傳統雜貨運輸貨櫃化發展,貨櫃碼頭之營運在整個港埠運作上扮演的角色益形重要。它必須能夠提供足夠之處理能量來作為快速裝卸之海運與相對裝卸速度較緩慢之陸運間之緩衝功能。本研究主要探討貨櫃碼頭相關能量問題(包括船席能量及後線貨櫃場處理能量)及後線貨櫃場相關作業系統選擇問題。
本研究利用高雄港相關棧埠資料檔及船舶動態檔,分析多台橋式起重機作業之干擾狀況,並利用系統模擬方法求解不同船席使用率下之船席配置等效起重機數。研究結果發現多台起重機同時作業時之干擾狀況很輕微,故在估算船席能量時這部分之考量可以忽略,而船席配置橋式起重機數則可以船席配置起重機之等效起重機數來取代。而在後線貨櫃場處理能量估算方面則經由貨櫃碼頭實地訪查、與經營者及港埠規劃專家討論,歸納出在各種土地條件下(船席及貨櫃場縱深),不同作業系統於碼頭規劃時所必須考量之關鍵因素,推導出估算貨櫃場地表櫃位數之通用方式,並進一步考量貨櫃碼頭營運特性(轉運櫃比例及貨櫃滯留貨櫃場時間)估算出在各種情況下,不同作業系統所能提供之處理能量,建立相關圖表以供運用參考。這些圖表可以大幅縮減港埠規劃者在既有土地條件下,初步選擇作業系統時之決策時間。
在貨櫃場作業系統選擇過程中,利用兩階段之評選,首先選擇能滿足貨櫃運量需求之作業系統,再引入成本比較指標Rij 之概念,進一步選擇成本最低之作業系統。為考慮構成不同作業系統成本函數參數項之不確定性,透過敏感度強度分析各參數對於系統選擇之影響。本研究分析之結果,可進一步提供碼頭經營者系統選擇決策之參考。
Container terminals serve as connecting points in the entire intermodal transport system, must provide sufficient handling capacity and act as a buffer for changing mode between sea and road/rail, or for transshipment of containers between ships, in order to smoothly facilitate the flow of containers. The purpose of this thesis is to determine the terminal capacities, such as berth handling capacity and container yard handling capacity, and then apply the results on terminal operation systems selection.
This study investigated the degrees of interference for multiple cranes that work simultaneously by using actual harbor logs and operational data relate to ships and cranes operation in Port of Kaohsiung. And estimated the number of effective cranes equipped on the quayside by adopting simulation programmer. The results revealed that there is nearly no mutual interference between cranes, as long as the number of allocated cranes was no more than the truck lanes under each crane. The effective number of cranes equipped on the apron could be adopted in berth capacity calculation practically. Besides, a comparison of container handling capacity on the basis of different handling systems, yard sizes and crane characteristics is presented. The author first examined the layout of container terminals in the Taiwan ports based on discussions with experts from different consultant companies and terminal operators. Then, a useful general equation was derived and proposed to calculate the total number of twenty-foot container ground slots (TGS), or the area requirement per TGS, for different yard sizes with different handling systems based on different equipment dimensions. The aforementioned results could be very useful for the port planners to shorten the process of decision-making on choosing a suitable handling technology that meets the annual throughput demand at the preliminary planning stage.
Then a handling cost comparison indicator, Ri/j, is proposed to make cost comparisons between these handling systems in order to find the least - cost technique. Since the value of each variable in the cost function is not fixed, a sensitivity analysis is also presented in order to analyze the effect of each parameter on the process of mode selection. The methodology proposed in this study can be very useful in evaluating and implementing the container handling technology selection, and, thus, is anticipated to make considerable contribution to the planning of container terminal design.
目 錄

誌謝 I
摘要 II
Abstract V
目錄 VII
表目錄 X
圖目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2研究目的 6
1.3研究範圍與限制 7
1.3.1研究範圍 7
1.3.2研究限制 7
1.4 研究內容與架構 8
1.4.1 研究內容 8
1.4.2研究架構 8
1.5 研究方法與流程 10
1.5.1研究方法 10
1.5.2 研究流程 10
第二章 文獻回顧 17
2.1 碼頭船席能量相關文獻回顧 17
2.2 貨櫃場能量相關文獻回顧 24
2.3 貨櫃場作業效率相關文獻回顧 32
2.4 貨櫃碼頭作業系統相關文獻回顧 48
2.5 文獻回顧綜合評析 53
第三章 貨櫃碼頭系統分析 59
3.1 港埠系統分析 59
3.2 貨櫃碼頭貨櫃流通系統分析 62
3.3 貨櫃場使用機具分析 66
3.4 貨櫃碼頭作業系統分析 70
第四章 貨櫃碼頭船席能量推估 79
4.1 影響貨櫃碼頭船席能量因素分析 79
4.2 多台起重機作業時之干擾分析 82
4.3 配置起重機之等效起重機數分析 93
4.4 貨櫃碼頭船席能量估算 95
4.5 小結 100
第五章 貨櫃場年處理能量分析 101
5.1 貨櫃碼頭土地面積規劃 102
5.2 貨櫃場土地面積需求及貨櫃處理能量供給分析 103
5.3 不同作業系統貨櫃場土地面積需求分析 107
5.4 貨櫃場地表櫃位數估算 118
5.5 貨櫃場年處理能量估算 135
5.6 小結 143
第六章 貨櫃場作業系統選擇 147
6.1 作業系統特性分析 148
6.2 貨櫃場作業系統成本模式構建 150
6.3 作業機具年作業能量分析 161
6.4 貨櫃場作業系統選擇(SC relay system, RTG system, RMG system) 164
6.5 貨櫃場跨載機作業系統選擇(SC relay system, SC direct system) 176
6.6 小結 181
第七章 結論與建議 185
7.1 研究結論 185
7.2 建議事項 188
參考文獻 189
附錄A 貨櫃場最大年處理能量
附錄B 貨櫃場75 %最大年處理能量
附錄C-1 系統穩定度對貨櫃場處理能量影響 (320m ×400m)
附錄C-2 系統穩定度對貨櫃場處理能量影響 (600m ×400m)
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113.台中港萬海航運貨櫃堆積場訪談紀錄及簡介,民國91年4月29日、6月27日、10月21日。
114.台中港立榮海運貨櫃堆積場訪談紀錄及簡介,民國91年4月29日、6月27日、10月21日。
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1. 71.朱金元、黃文吉,「不同貨櫃堆積場作業方式單位地表櫃位使用面積之比較分析」,海運研究學刊第十三期,民國91年10月,頁47-60。
2. 70.朱金元、黃文吉,「高雄港貨櫃碼頭橋式起重機干擾係數之實證研究」,航運季刊第十卷第一期,民國90年3月,頁 65-77。
3. 69.朱金元、黃文吉,「海運經營環境變動對於港埠貨櫃營運之影響研究」,航運季刊第九卷第二期,民國89年6月,頁1-22。
4. 72.朱金元、黃文吉,「貨櫃堆積場地表櫃位容量之研究」,航運季刊第十一卷第四期,民國91年12月,頁15-34。
5. 74.朱金元、黃文吉,「貨櫃場貨櫃處理能量之研究」,海運研究學刊第十四期,民國92年4月,頁29-44。
6. 76.李國良,「港埠貨櫃場站裝卸作業方式選擇模式之建立」,八十五學年度中國海事專科學校學報,民國八十五年,頁173-191。
7. 79.周和平、簡光志、吳清慈,「民營貨櫃碼頭作業成本與利潤之分析」,海運研究學刊第十一期,民國90年,頁65-95。
8. 82.高傳凱、藍武王,「貨櫃場堆積策略效率之比較」,交通運輸第17期,民國87年6月,頁69-90。
9. 90.黃文吉,「港埠系統特性之研究」,運輸計劃季刊,第十九卷第二期,民國79年6月,頁241-268。
10. 6. 李文瑞、曹為忠及陳弘林,「我國積體電路廠商策略聯盟與績效關係之研究」,企業管理學報,第46 期,2000 年4 月,p151-180。
11. 8. 張啟仁,半導體工業策略聯盟發展概況,工業簡訊26 期,1996,頁13-19。
12. 13. 彭茂榮,2001 年DRAM 供需分析,新電子科技雜誌,2001年10 月,頁183。
13. 15. 游啟聰,我國半導體產業國際競爭力分析,經濟情勢暨評論,第四卷第三期,民國87 年11 月。