Tài liệu Lập kế hoạch khai thác cảng

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA KINH TẾ- BỘ MÔN LOGISTICS BÀI TẬP LỚN LOGISTICS CẢNG BIỂN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : SINH VIÊN : LỚP : MÃ SINH VIÊN : NHÓM : Lê Thanh Vân Nguyễn Việt Quang LQC54 – ĐH2 53387 N04 Hải Phòng, năm 2016 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...............................................................................................2 1.1 Cơ sở lý thuyết...........................................................................................................................2 1.1.1 Khái niệm chung về cảng biển và logistics cảng biển...........................................................2 1.1.2 Cơ sở vật chấất cảng biển.......................................................................................................4 1.1.3 Quy trình tác nghiệp, kếấ hoạch xếấp dỡ hàng hóa..................................................................9 1.1.4 Chỉ sốấ khai thác, xếấp dỡ........................................................................................................10 CHƯƠNG 2: GIẢI QUYẾẾT YẾU CẦẦU BÀI TẬP LỚN.........................................................................11 2.1 Lựa chọn xây dựng cầu cảng hợp lý.......................................................................................11 2.1.1 Dữ liệu đề bài........................................................................................................................11 2.1.2 Các vấn đề trong lựa chọn xây dựng cầu cảng.....................................................................12 2.2 Xác định số lượng cần trục.....................................................................................................14 2.2.1 Dữ liệu đề bài........................................................................................................................14 2.2.2 Số lượng cần trục cần đầu tư mua và chiều dài tối đa của cầu tàu.....................................14 2.3 Tính thời gian dịch vụ của các tàu ghé vào cảng A...............................................................16 2.3.1 Dữ kiện đề bài........................................................................................................................16 2.3.2 Thời gian dịch vụ và thời gian ở cảng của từng tàu.............................................................16 2.4 Lựa chọn cầu tàu, tính hệ số chờ tàu, thời gian tàu B trong cảng A....................................18 2.4.1 Dữ liệu đề bài........................................................................................................................18 2.4.2 Lựa chọn cầu tàu hợp lý, tính hệ số chờ cầu và tổng thời ở cảng của tàu B.......................18 2.5 Quy trình tác nghiệp xếp dỡ.....................................................................................................20 2.5.1 Sơ đồ quy trình xếp dỡ...........................................................................................................20 2.5.2 Xác định loại xe sơ mi rơ moóc phù hợp..............................................................................21 2.5.3 Thời gian cần thiết của một lượt xe tải phục vụ hàng vào bãi.............................................22 2.5.4 Bố trí xe tải cho một cần trục................................................................................................23 2.5.5 Tổng số lượt xe phục vụ từng tàu.........................................................................................24 2.5.6 Tổng thời gian phục vụ để vận chuyển hết số hàng hóa vào bãi.........................................25 KẾT LUẬN....................................................................................................................................25 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................27 DANH MỤC BẢNG BIỂU Hình 1.1: Cầu tàu RO RO Hình 1.2: Bến tàu khách Manhattan, New York Hình 1.3: Bến hàng rời tại Port of Thunderbay. Hình 1.4: Bến tàu phục vụ tàu dầu tại cảng Los Angeles, Hoa Kỳ. Hình 1.5: Cảng Green Port Chùa Vẽ, Việt Nam Hình 1.6: Cảng container Piraeus của Hy Lạp Hình 1.7: Cần trục gầu ngoạm. Bảng 2.1: Thông số về các loại tàu đi qua cảng A. Hình 2.2: Sơ đồ cầu bến ngang. Hình 2.3: Sơ đồ cầu bến nhô. Hình2.4: Số cần trục và chiều dài của cầu tàu. Bảng 2.5: Thời gian xếp dỡ, ở cảng của từng tàu. Hình 2.6: Vị trí các tàu ở cảng A ngày 20/4/2016 Sơ đồ 2.7: Mốc thời gian tàu B đợi tàu 4 để vào cầu tàu. Hình 2.8: Quy trình tác nghiệp xếp dỡ. Hình 2.9: Sơ rơ moóc 12 tấn tự dỡ hàng của SINO Trailer. Sơ đồ 2.10: Thời gian cần thiết của một lượt xe tải Bảng 2.11: Tổng số lượt xe tải phục vụ các tàu. Bảng 2.12: Tổng thời gian phục để vận chuyển hết só hàng hóa từ tàu đưa vào bãi LỜI MỞ ĐẦU Vận tải biển là một trong những phương thức vận tải phổ biến và quan trọng nhất trên thế giới hiện nay vì những thuận lợi mà nó mang lại cho kinh tế của mỗi quốc gia trong thương mại toàn cầu. Những thành phần quan trọng nhất trong vận tải biển gồm: tàu biển , cảng biển và hàng hóa, chính vì vậy khi nghiên cứu về vận tải biển chúng ta phải chú trọng vào các thành phần trên . Mỗi quốc gia có biển , nếu muốn phát triển ngành vận tải biển thì bên cạnh việc gia tăng tổng trọng tải của đội tàu biển , còn phải chú ý đến việc quy hoạch, xây dựng và phát triển cảng biển của quốc gia .Cảng biển là cửa ngõ giao thương hàng hải chính của nhiều quốc gia trên thế giới, thế nên một quốc gia phải có những chính sách, nghiên cứu rõ ràng để tận dụng các ưu thế riêng cũng như tối ưu hóa các lợi ích mà cảng biển đem lại. Việt Nam có vị trí địa lý quan trọng trong khu vực châu Á, nằm trong khu vực có mạng lưới vận chuyển hàng hóa bằng đường biển năng động vào bậc nhất thế giới. Đóng góp không nhỏ trong mạng lưới vận chuyển hàng hóa bằng đường biển là cảng biển. Cảng biển có vị trí chiến lược quan trọng trong phát triển kinh tế. Cảng là đầu mối giao thông quan trọng, cung cấp một lượng lớn cơ hội việc làm, đóng vai trò quan trọng vào thu nhập hằng năm của nền kinh tế quốc gia, góp phần phát triển kinh tế của bất cứ quốc gia nào có cảng. Cảng được coi là một mắt xích trong dây chuyền vận tải, là nơi gặp gỡ của các phương tiện vận tải khác nhau. Sự hình thành và phát triển của cảng biển gắn liền với quá trình hình thành và phát triển của hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt, đường thủy nội địa, và cả đường hàng không. Trong hệ thống logistics, logistics cảng biển đã tối ưu hóa nguồn lực về chi phí, nhân sự, thông tin và các nguồn lực hữu hạn khác nhưng vẫn đạt được mục tiêu khai thác cảng hiệu quả và tối đa hóa lợi ích. Một trong những thành phần chính về nội dung nghiên cứu của logistics cảng biển là lập kế hoạch khai thác cảng. Lập kế hoạch khai thác cảng là một nhiệm vụ 1 quan trọng của quản trị cảng và thực hiện thông qua tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn lực hiện tại và các nguồn lực có thể có trong tương lai. Sau đây là 3 phần của bài tập lớn. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.1 Khái niệm chung về cảng biển và logistics cảng biển. Khái niệm cảng biển:  Cảng biển là khu vực bao gồm vùng đất cảng và vùng nước cảng, được xây dựng kết cấu hạ tầng và lắp đặt trang thiết bị cho tàu biển ra, vào hoạt động để bốc dỡ hàng hoá, đón trả hành khách và thực hiện các dịch vụ khác. (Khoản 1, điều 59, chương IV, bộ luật Hàng Hải Việt Nam 2005)  Cảng biển là khu vực bao gồm vùng đất cảng và vùng nước cảng, được xây dựng kết cấu hạ tầng, lắp đặt trang thiết bị cho tàu thuyền đến, rời để bốc dỡ hàng hóa, đón trả hành khách và thực hiện dịch vụ khác. Cảng biển có một hoặc nhiều bến cảng. Bến cảng có một hoặc nhiều cầu cảng. Cảng dầu khí ngoài khơi là công trình được xây dựng, lắp đặt tại khu vực khai thác dầu khí ngoài khơi cho tàu thuyền đến, rời để bốc dỡ hàng hóa và thực hiện dịch vụ khác.(Khoản 1, điều 73, chương IV, bộ luật Hàng Hải Việt Nam 2015) Khái niệm vùng nước cảng, đất cảng:  Vùng đất cảng là vùng đất được giới hạn để xây dựng cầu cảng, kho, bãi, nhà xưởng, trụ sở, cơ sở dịch vụ, hệ thống giao thông, thông tin liên lạc, điện, nước, các công trình phụ trợ khác và lắp đặt trang thiết bị.(Khoản 1, điều 59, chương IV, bộ luật Hàng Hải Việt Nam 2005)  Vùng nước cảng là vùng nước được giới hạn để thiết lập vùng nước trước cầu cảng, vùng quay trở tàu, khu neo đậu, khu chuyển tải, khu tránh bão, vùng đón trả hoa tiêu, vùng kiểm dịch; vùng để xây dựng luồng cảng biển và 2 các công trình phụ trợ khác.(Khoản 1, điều 59, chương IV, bộ luật Hàng Hải Việt Nam 2005) Các chức năng cơ bản của cảng biển (Điều 76, Bộ luật Hàng Hải Việt Nam 2015):  Cung cấp dịch vụ hỗ trợ tàu thuyền đến, rời cảng.  Cung cấp phương tiện, thiết bị và nhân lực cần thiết cho tàu thuyền neo đậu, bốc dỡ hàng hóa, đón trả hành khách.  Cung cấp dịch vụ vận chuyển, bốc dỡ, lưu kho bãi và bảo quản hàng hóa trong cảng.  Đầu mối kết nối hệ thống giao thông ngoài cảng biển.  Là nơi để tàu thuyền trú ẩn, sửa chữa, bảo dưỡng hoặc thực hiện những dịch vụ cần thiết trong trường hợp khẩn cấp.  Cung cấp các dịch vụ khác cho tàu thuyền, người và hàng hóa. Khái niệm Logistics cảng biển: Logistics cảng biển là khoa học tổ chức quản lý và khai thác cảng, nhằm tối ưu hóa nguồn lực về chi phí , nhân sự, thông tin và các nguồn lực hữu hạn khác nhưng vẫn đạt được mục tiêu khai thác cảng hiệu quả và tối đa hóa lợi ích. Nội dung logistics cảng biển nghiên cứu các phần chính sau:      Thị trường dịch vụ cảng Cơ sở hạ tầng cảng Quản lý cảng Lập kế hoạch khai thác cảng Các vấn đề pháp lý của cảng 3 1.1.2 Cơ sở vật chất cảng biển 1.1.2.1 Cầu tàu Các kiểu cầu tàu phổ biến phân loại theo dạng hàng hóa và tàu phục vụ:  Cầu tàu Ro-Ro: Đây là kiểu cầu tàu đơn giản nhất. Loại cầu tàu này có cấu trúc rất đơn giản với tỷ trọng tấn/m2 thấp, không có bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào về thiết kế, cũng không cần bãi để đỗ phương tiện đến / đi khỏi cảng như các loại cầu tàu khác. Rất nhiều cầu tàu Ro-Ro có khu vực cầu dẫn( linkspan) hợp nhất giữa tàu và cầu tàu. Chiều dài của cầu dẫn phải phù hợp với tốc độkhoảng 13-14% đối với đường bộ và 3-4% đối với đường sắt. Hình 1.1: Cầu tàu RO RO (Nguồn:http://www.apmterminals.com/en/news/press-releases/2014/12/pipavav-starts-new-roro )  Cầu tàu hành khách: Một cầu tàu khách cần có các trang thiết bị gần như ở một sân bay, nghĩa là cần có khu vé và khu cung cấp thông tin, khu vệ sinh, quần ăn uống, khu bán hàng, đường cho tàn tật, khu an ninh.Nếu đây là cảng hành khách quốc tế, cần có cả khu Hải quan và làm thủ tục nhập cảnh. 4 Hình 1.2: Bến tàu khách Manhattan, New York http://www.nycruise.com/manhattan-terminal/  Cầu tầu hàng rời: Các tàu hàng rời thường cần khu nước sâu , các cần trục lớn có sức nâng tốt và dây chuyển tải hàng. Ngoài ra cũng cần một khu vực rộng, phẳng để xếp hàng, cũng như các thiết bị chuyển tải hàng lên các sà lan. Bụi luôn là vấn đề của khu vực cầu tàu hàng rời, do vậy cũng cần quan tâm đến ảnh hưởng ô nhiễm môi trường. Hình 1.3: Bến hàng rời tại Port of Thunderbay. http://www.portofthunderbay.com/article/port-ofthunder-bay-facilities-265.asp Hình 1.4: Bến tàu phục vụ tàu dầu tại cảng Los Angeles, Hoa Kỳ. https://www.portoflosangeles.org/newsroom/photo_gallery.asp  Cầu tàu dầu: Cầu tàu dầu thường nằm trên một cầu cảng nước sâu, do tàu dầu có tải trọng rất lớn. Trong phần lớn các trường hợp các tàu dầu cần một khu phao dầu riêng và khu này không được làm hoàn toàn bằng vật liệu 5 cứng, do vậy cần hết sức cẩn thận trọng và kiên nhẫn khi cập cầu. Hệ thống đường ống dẫn dầu dẫn giữa tàu và bờ cho phép tàu có độ linh hoạt cần thiết khi cập cầu.  Cầu tàu container, hàng bách hóa, tổng hợp: Đây là loại cầu tổng hợp thông thường, được xây dựng cho phép phần lớn các loại tàu đều có thể cập tàu. Trên cầu tàu có hệ thống đường bộ để gửi/ rút hàng trực tiếp từ tàu. Cầu tàu phân loại theo thiết kế gồm 2 loại chính là: Cầu bến ngang (Quay) và Cầu bến nhô (Pier). Khái niệm cầu bến ngang: Là một phần của bờ biển hay bờ sông được cải tạo để tàu có thể neo đậu song song với bờ. Hình 1.5: Cảng Green Port Chùa Vẽ, Việt Nam http://viconship.com/vi/2-dich-vu Đặc điểm của cầu bến ngang:  Áp dụng cho cảng truyền thống.  Cảng có chiều dài lớn do tàu quay ngang song song với cầu tàu để làm hàng.  Tiếp nhận được ít tàu hơn cầu bến nhô. 6  Tốn nhiều thời gian hơn cầu bến nhô do phục vụ được ít tàu cùng lúc.  Tận dụng chiều dài bờ biển, bờ sông tự nhiên có sẵn. Khái niệm cầu bến nhô: Là dạng cầu tàu được xây dựng nhô ra từ bờ biển, bờ sông và cao hơn mực nước biển nhằm giúp các tàu lớn neo đậu ở vùng nước sâu hơn. Đặc điểm cầu bến nhô:  Cảng có chiều dài bé hơn cảng có cầu bến ngang vì các tàu neo đậu theo chiều dọc của cầu tàu để làm hàng.  Tiếp nhận được nhiều tàu trong cùng một thời gian  Tối ưu về thời gian hơn do cùng lúc có thể phục vụ nhiều tàu.  Áp dụng cho cảng nước sâu vì bến nhô ra để tàu có thể neo đậu ở xa bờ - nơi có mực nước sâu hơn. Hình 1.6: Cảng container Piraeus của Hy Lạp http://www.seanews.com.tr/news/?smatch=words&skeyword=Piraeus%20Container Do các đặc điểm trên của các dạng cầu bến, thì ngoài việc xác định loại hàng hóa cảng sẽ phục vụ, các nhà khai thác, quy hoạch cảng còn phải tính toán việc lựa chọn xây dựng loại cầu bến phù hợp nhằm tối ưu hóa giữa số tàu ghé cảng và số lượng cầu tàu. Qua đó đề ra những tiêu chí sau:  Một trong các vấn đề thường xuyên xảy ra nhất đối với các nhà khai thác cảng là liệu có luôn tồn tại một cầu tàu phù hợp để tiếp nhận tất cả các tàu đang có nhu cầu ghé cảng mà không cần chờ đợi để vào cảng hay không. 7 Vấn đề này xảy ra do sự kết hợp của 2 yếu tố cơ bản: Tính ngẫu nhiên khi đến cảng của tàu; số lượng giới hạn của cầu tàu tại cảng. (Bài giảng Logistics Cảng biển, 2016)  Khi có tàu vào làm hàng tại cảng thì ban khai thác cảng sẽ xem xét lịch làm việc, kế hoạch làm hàng của các cầu cảng để sắp xếp làm việc hiệu quả nhất.  Dựa vào các thông tin về con tàu vào cảng làm hàng: chiều dài, mớn nước đầy tải, khối lượng hàng hóa trên tàu,… Để sắp xếp tàu vào cầu cảng có cơ sở vật chất, trang thiết bị phù hợp với con tàu nhất để có năng suất làm hàng cao nhất với chi phí hợp lý.  Chính quyền cảng dựa theo nghiên cứu về chiều dài, mớn nước và tần suất các tàu vào cảng để quyết định quy hoạch, xây dựng số lượng cầu tàu hợp lý nhằm khai thác có hiệu quả với chi phí hợp lý. 1.1.1.2 Trang thiết bị xếp dỡ. Khái niệm: “Thiết bị xếp dỡ trên mặt cầu tàu dùng để xếp dỡ hàng hóa từ tàu lên bờ hoặc ngược lại được gọi là cần trục tuyến cầu tàu.” (Bài giảng Logistics Cảng biển, 2016) Một số thiết bị xếp dỡ phổ biến:      Cần trục giàn. Cần trục chân đế. Cần trục bánh lốp (hoặc bánh xích). Thiết bị xếp dỡ hàng lỏng ở khu vực cầu tàu. Thiết bị chuyên dụng xếp dỡ hàng rời. Việc xác định số cần trục hợp lý, phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Dựa vào lịch làm việc của cảng, kế hoạch làm việc của cần trục để bố trí tàu vào vị trí có cần trục hợp lý.  Bố trí hợp lý số lượng cần trục phục Hìnhvụ1.7: trụchàng gầu ngoạm. cácCần hầm hợp lý nhằm tận http://www.kranunion.de/ dụng tận dụng tối đa năng lực xếp dỡ của trang thiết bị, tránh lãng phí. 8  Vị trí các cần trục phải đảm bảo khi hoạt động không va chạm vào nhau, có đủ khoảng cách an toàn giữa tầm với của các cần trục. 1.1.3 Quy trình tác nghiệp, kế hoạch xếp dỡ hàng hóa. 1.1.3.1 Quy trình tác nghiệp xếp dỡ hàng hóa. Quy trình tác nghiệp xếp dỡ hàng là quá trình sản xuất chính của cảng, là quá trình mà nhân viên cảng thực hiện một phương án xêp dỡ nhất định tạo nên sản lượng xếp dỡ. Phương an xếp dỡ là quá trình bốc xếp hàng từ phương tiện vận chuyển này sang phương tiện vận chuyển kia, từ phương tiện vận chuyển qua kho, bãi và ngược lại hay từ kho bãi này sang kho bãi khác. 1.1.3.2 Lập kế hoạch xếp dỡ Lập kế hoạch xếp dỡ cho tàu yêu cho tàu yêu cầu các thông tin về hàng hóa, cấu trúc tàu và các nguồn lực sẵn có của cảng, bao gồm cả nguồn nhân lực và các thiết bị làm hàng của cảng. Các số liệu về hàng hóa được tổng hợp từ bản Lược khai hàng hóa của tàu – Cargo Manifest và bản sơ đồ xếp hàng – Shipping Instruction. Bản lược khai hàng hóa của tàu là một bản danh sách các loại hàng hóa được xếp xuống tàu. Còn bản sơ đồ xếp hàng là một tài liệu mô tả các vị trí xếp hàng trong hầm tàu đối với từng loại hàng. Các thông tin về tàu được tìm trong bảng phân loại tàu. Các thông số về tàu mà người lập kế hoạch xếp dỡ sẽ sử dụng bao gồm số lượng hầm tàu, dung tích hầm tàu, kích thước hầm tàu, kiểu và cách thức xếp dỡ an toàn của thiết bị làm hàng trên tàu. (Nguồn: Bài giảng Logistics Cảng biển, 2016) 1.1.4 Chỉ số khai thác, xếp dỡ. 9 1.1.4.1 Thời gian chờ cầu. Là tổng thời gian mà tàu phải đợi bên ngoài đến khi có vị trí một cầu tàu nào đó trong cảng.Hay đó là khoảng thời gian chậm trễ kể từ khi tàu đến cảng cho tơi khi tàu neo đậu vào 1 cầu tàu. Chỉ tiêu đánh giá thời gian chờ cầu là hệ số chờ cầu Hcc Hcc = 1.1.4.2 Thời gian dịch vụ. Là thời gian tàu nằm trong cầu tàu dù có làm việc hay không. Chỉ tiêu phản ánh chính là hệ số thời gian dịch vụ Hdv Hdv = 1.1.4.3 Thời gian tàu trong cảng. Là tổng thời gian tính rừ lúc tàu đến cảng cho tới khi rời khỏi cảng. Chỉ tiêu phản ánh là hệ số thời gian tàu trong cảng Htc. Htc = 1.1.4.4 Hệ số chờ tàu. Phản ánh mức chấp nhận được của chủ tàu giữa thời gian chờ đợi và thời gian dịch vụ khi tàu vào cảng. Hcđ = CHƯƠNG 2: GIẢI QUYẾT YÊU CẦU BÀI TẬP LỚN 2.1 Lựa chọn xây dựng cầu cảng hợp lý. 10 2.1.1 Dữ liệu đề bài. Cảng nước sâu A có chiều dài cầu cảng 600m, mớn nước 15m. Loại tàu thường đi qua khu vực cảng gồm 4 loại với đặc điểm: Bảng 2.1: Thông số về các loại tàu đi qua cảng A. Loại tàu Chiều dài Rộng TB Trọng tải Mớn nước đầy TB (mét) (mét) (DWT) tải TB (mét) Hàng rời 1 233 42 100.000 13,4 Hàng rời 2 219 32,2 70.000 12,6 Hàng rời 3 174 32,2 50.000 11,3 Hàng rời 4 168 28 30.000 9,00 Ngoài ra, ta có các thông tin về cầu tàu bến nhô như sau: Số hầm 4 4 3 2  Khoảng cách an toàn giữa hai tàu bất kỳ cùng xếp dỡ trên cầu cảng là 50m.  Khoảng cách an toàn từ tàu tới mép của cảng là 25m.  Phương tiện xếp dỡ trên cầu tàu là cần trục gầu ngoạm, có tầm với tối đa 25m.  Đường đi dành cho ô tô làm hàng trên cầu tàu rộng 50m.  Một nửa chân đế có chiều dài bằng 2/3 tầm với. Khoảng cách từ chân đế tới mép cầu tàu không đáng kể.  Đường đi dành cho ô tô làm hàng trên cầu tàu rộng 50m. 2.1.2 Các vấn đề trong lựa chọn xây dựng cầu cảng. 2.1.2.1 Vấn đề.  Mớn nước của cảng A phù hợp để tiếp nhận cả 4 loại tàu chở hàng rời.  Lựa chọn xây dựng cầu bến ngang và cầu bến nhô?  Cầu cảng cùng lúc phục vụ được nhiều tàu hơn sẽ tiết kiệm thời gian và năng suất hơn.  Với chiều dài là 600m của cảng A thì cầu bến ngang hay cầu bến nhô sẽ phục vụ được nhiều tàu có kích thước lớn nhất (tàu hàng rời 1) hơn? 2.1.2.2 Các trường hợp xây dựng cầu cảng. Trường hợp 1: Giả sử chính quyền cảng thực hiện phương án xây dựng cầu bến ngang: 11  Gọi số lượng tàu tối đa có kích cỡ tương được tàu hàng rời 1 mà cầu bến ngang phục vụ cùng lúc là X. Ta có phương trình: (1) + (3) * X + (X - 1) x 50 + (1) = (4) Hình 2.2: Sơ đồ cầu bến ngang. (4) (3) (3) (1) (2) (1) Chú thích: Cầu bến ngang cảng A Tàu hàng rời (1) Khoảng cách an toàn từ tàu tới mép của cảng: 25m. (2) Khoảng cách an toàn giữa hai tàu bất kỳ cùng xếp dỡ trên cầu cảng: 50m. (3) Chiều dài của tàu hàng rời 1: 233m. (4) Chiều dài cầu bến ngang cảng A: 600m. Thay vào phương trình trên ta có: 25 + 233 × X + (X - 1) × 50 + 25 = 600  X = 2,12 Vậy số lượng tối đa tàu có chiều dài lớn nhất như tàu hàng rời 1 mà cầu bến ngang có thể phục vụ được cùng lúc là 2. Trường hợp 2: Giả sử chính quyền cảng lựa chọn phương án xây dựng cầu bến nhô. Ta có sơ đồ cầu bến nhô như sau: Hình 2.3: Sơ đồ cầu bến nhô. 12 (6) (1) (2) (3) (4) (5) Cầu cảng A. Tàu hàng rời 1. Cầu bến nhô. Chân đế và tầm với của cần trục gầu ngoạm. Đường đi dành cho ô tô làm hàng trên cầu tàu.  (1) Khoảng cách an toàn giữa tàu tới mép của cảng: 25m  (2) Chiều rộng tàu hàng rời 1: 42m  (3) Chiều rộng chân đế và tầm với của 2 cần trục gầu ngoạm trên cầu tàu: Chiều rộng chân đế + Tầm với cần trục = 2 × 2  3 × 25 × 2 + 25 × 2 =116,67m  (4) Chiều rộng đường đi dành cho ô tô làm hàng trên cầu tàu: 50m  (5) Khoảng cách an toàn giữa hai tàu bất kỳ cùng xếp dỡ trên cầu cảng: 50m  (6) Chiều dài cầu cảng A: 600m. Ta có phương trình về số cầu bến ngang là : 25 + 2 × X × 42 + (116,67 + 50) × X + (X – 1) × 50 + 25 = 600  X = 2. 13 Vậy số cầu bến ngang là 2. Do một cầu tàu cùng lúc có thể phục vụ 2 tàu nên cầu bến nhô có thể phục vụ cùng lúc 4 tàu hàng rời 1. => Vậy chính quyền cảng lựa chọn xây dựng và khai thác cầu bến nhô thay vì cầu bến ngang do cùng một khoảng thời gian cầu bến nhô có thể phục vụ 4 tàu hàng rời 1 với 2 cầu tàu; còn cầu bến ngang trong thời điểm đó chỉ có thể phục vụ 2 tàu hàng rời 1. 2.2 Xác định số lượng cần trục. 2.2.1 Dữ liệu đề bài.  Tỉ lệ giữa số lượng cần trục và số lượng hầm hàng là 1:1.  Tàu có nhiều hầm hàng nhất là loại tàu 1,2 với số lượng hầm hàng là 4 => Số cần trục để phục vụ tàu hàng rời 1, 2 là 4 cần trục.  Do một cầu tàu có thể phục vụ cùng lúc 2 tàu nên số cần trục tối đa trên mỗi cầu tàu là 8 cần trục chia đều ở 2 bên mặt cầu tàu. 2.2.2 Số lượng cần trục cần đầu tư mua và chiều dài tối đa của cầu tàu. Theo như dữ kiện đề bài, ta nhận thấy:  Tính số cần trục tối đa trên mỗi cầu tàu: Số cần trục tối đa phụ thuộc vào số hầm hàng của tàu có nhiều hầm hàng nhất đi qua khu vực cảng (Tàu hàng rời 1, 2).  Tính chiều dài tối đa của cầu tàu: Chiều dài tối đa tương ứng của các cầu tàu phụ thuộc chiều dài của tàu hàng rời 1 – Là tàu có chiều dài lớn nhất. Số cần trục tối đa của một cầu tàu là 8 cần trục do:  Tàu có số lượng hầm hàng nhiều nhất đi qua khu vực có số lượng hầm là 4.  Do một cần trục phục vụ một hầm hàng nên số cần trục phục vụ một tàu là 4 cần trục.  Một cầu tàu phục vụ cùng lúc 2 tàu. 14 Hình2.4: Số cần trục và chiều dài của cầu tàu. (8) (7) (8) Chú thích: Cầu tàu. Tàu hàng rời 1. Cần trục gầu ngoạm. Đường đi dành cho ô tô làm hàng trên cầu tàu. (7) Chiều dài của tàu: 233m. (8) Khoảng cách an toàn từ tàu đến mép của cảng: 25m Chiều dài tối đa của các cầu tàu:  Tàu hàng rời 1 có chiều dài 233m là tàu có chiều dài lớn nhất đi qua cảng A.  Chiều dài tối đa của cầu tàu = Kích thước chân đế 1 cần trục × Số cần trục ở 1 bên cầu tàu + Tầm với tối đa 1 cần trục × 7  2 ×2  3 × 25× 4  25 ×7 = 308,2 m. => Kết luận: Số cần trục tối đa trên mỗi cầu tàu là 8, chiều dài tối đa của mỗi cầu tàu là 308,2 m. 15 2.3 Tính thời gian dịch vụ của các tàu ghé vào cảng A. 2.3.1 Dữ kiện đề bài. - Ngày 20/4/2016 cả 4 tàu cùng loại ghé qua cảng A lúc 7h để xếp dỡ hàng hóa Bốn tàu chở hàng rời và đều đầy tải. Thời gian mỗi tàu đi từ đầu cảng đến khi cập cầu tàu, và ngược lại bằng nhau - và bằng 1 tiếng. Cầu tàu xếp dỡ liên tục 24/24. Năng suất xếp dỡ của cần trục gầu ngoạm là 1.2 phút/vòng. Trong đó thời gian bốc hàng tại tàu của gầu ngoạm là 20s, nhả hàng của gầu ngoạm là 12s, tổng thời gian quay vòng là 40s. Mỗi một vòng cần trục xếp dỡ được 5 tấn hàng. 2.3.2 Thời gian dịch vụ và thời gian ở cảng của từng tàu. Ta có các công thức sau:  Thời gian tàu trong cảng = Thời gian xếp dỡ của tàu (t xd) + Thời gian ra, vào cảng (tr,v) (*)  Thời gian ra, vào cảng = Thời gian tàu đi vào cảng + Thời gian tàu ra khỏi cảng = 2 (giờ).  Thời gian dịch vụ của cầu tàu đối với từng tàu chính là thời gian xếp dỡ của mỗi tàu và phụ thuộc vào tải trọng, số hầm và số cần trục phục vụ tàu. Trọng tải của tàu × Thời gian 1 vòng xếp dỡ  Thời gian xếp dỡ  Năng suất xếp dỡ của 1 cần trục × Số cần trục phục vụ Áp dụng công thức trên, ta có:  Thời gian xếp dỡ của tàu hàng rời 1 = 100.000 × 1.2 4×5 = 6000 phút = 100 giờ.  Thời gian tàu hàng rời 1 ở cảng = 100 + 2 = 102 giờ. 70.000 × 1.2  Thời gian xếp dỡ của tàu hàng rời 2 = 4 × 5  Thời gian tàu hàng rời 2 ở cảng = 70 + 2 = 72 giờ. 16 = 4200 phút = 70 giờ.  Thời gian xếp dỡ của tàu hàng rời 3 = 50.000 × 1.2 3×5 = 4000 phút = 66,67 giờ.  Thời gian tàu hàng rời 3 ở cảng = 66,67 + 2 = 68,67 giờ. 30.000 × 1.2  Thời gian xếp dỡ của tàu hàng rời 4 = 2 × 5 = 3600 phút = 60 giờ.  Thời gian tàu hàng rời 4 ở cảng = 60 + 2 = 62 giờ. Ta có bảng kết quả sau: Bảng 2.5: Thời gian xếp dỡ, ở cảng của từng tàu. Trọng tải Đơn vị Hàng rời 1 Hàng rời 2 Hàng rời 3 Hàng rời 4 Tấn 100000 Số Năng suất Lượng hàng Thời Thời gian hầm xếp dỡ 1 xếp dỡ của 1 gian xếp tàu ở trong cần trục vòng cần dỡ cảng trục Phút/vòng Tấn Giờ Giờ 4 1,2 5 100 102 70.000 4 1,2 5 70 72 50.000 3 1,2 5 66,67 68,67 30.000 2 1,2 5 60 62 2.4 Lựa chọn cầu tàu, tính hệ số chờ tàu, thời gian tàu B trong cảng A. 2.4.1 Dữ liệu đề bài.  Ngày 22/4/2016 Tàu B đầy tải lên kế hoạch ghé vào cảng A để dỡ hàng vào lúc 12h.  Tàu hàng rời B có tải trọng 40.000 DWT.  Chủ tàu yêu cầu 3 cần trục để xếp dỡ hàng do tàu có 3 hầm hàng. 17