容量差異分析

為探討每一儲區容量不均等對於裝船作業完成所需時間之影響，假設總儲區 容量不變，但每一儲區之容量分別為{400,800,500,900,400}、

{450,750,550,850,400}、{500,700,600,800,400}、{600,600,600,600,600}，在其他 條件不變之狀況下作比較，將求解結果繪製成下圖 4-3。

當每一貨櫃儲區容量越不均等之情況下（容量最大的儲區減去容量最小的儲 區之差距），裝船作業完成時間越長，亦即儲區容量越不均等越有可能造成儲區 間作業量不均，主要原因在於當貨櫃容量不均時，容量較小的那一貨櫃儲區常會 堆滿或容量不足以因應貨櫃堆儲之用，進而造成原本應放置於該儲區之貨櫃無法 放至於該貨櫃儲區，那無法放置的貨櫃量就會轉放到還有容量的貨櫃儲區，進而 造成門型機作業上的不均，進而造成出口作業時間的增長。

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TTL 貨櫃船(艘)

完成作業所需時間(分)

400：800：500：900：400 450：750：550：850：400 500：700：600：800：400 600：600：600：600：600

圖 4-3 容量均衡程度與裝船時間 4.2.3 卡車分析

為比較卡車數量的多寡對於貨櫃裝船作業有何種程度之影響，原問題其他條 件不變下，針對簡例分析中的第二、四、五艘貨櫃船，將櫃場內卡車總數量由 5 輛增至 23 輛，將其裝船作業所需時間之結果繪製成下圖 4-4，由圖中可看出，當 卡車數量增加時，裝船作業時間會減少，但呈現邊際遞減且最終會趨近一固定 值，主要原因是當卡車數量增加到門型機無法適時的吊與貨櫃時，會造成部份卡 車必須等候門型機吊櫃，亦即當卡車數超過極限卡車數量時，再增加卡車對貨櫃 裝船作業並無幫助，圖 4-4 中指出，第二、四、五艘貨櫃船之極限卡車數量分別 為 15、18、14 輛。

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 卡車數量(輛)

裝船作業完成所需時間(分)

ship=2 ship=4 ship=5

圖 4-4 卡車數量與裝船時間

卡車行駛速率愈快，在進行裝船作業時，貨櫃之運送時間勢必會縮短，當然 裝船作業所需時間也會減少，但不知卡車行駛速率增減對整體裝船作業影響的程 度有多大，因此針對卡車行駛速率作變動，並將裝船作業時間繪製成下圖 4-5，

由此圖可以看出，隨著卡車行駛速率的增加裝船作業時間隨之減少，但縮短的幅 度呈現邊際遞減狀態。

相反的，卡車行駛速率降低，對於裝船作業所需時間呈現邊際遞增狀態，如 果該貨櫃場車道數不足，當進行貨櫃裝船作業的卡車數量一多，可能造成交通擁 擠現象，使的整體卡車運行速率降低，進而增加貨櫃裝船之作業時間。

1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 行駛速率(km/hr)

裝船作業所需時間(分)

圖 4-5 車速與裝船時間 4.2.4 門型機作業效率分析

探討門型基處櫃效率對於貨櫃裝船作業有何種影響，對此，將門型機處櫃速 率及卡車數量作變動，而原問題其他參數維持不變，將其結果繪製成下圖 4-6，

在圖 4-6 中探討當門型機每小時平均作業櫃量分別為 30、33、36 櫃時，以及卡 車數量由 10 輛增為 27 輛時，對裝船作業時間有何影響。

當卡車數量固定時，門型機處櫃速率加快，裝船作業時間會減少，當門型機 處櫃速率不變時，卡車數量增加至極限數量時，再增加卡車則無法縮短裝船作業 時間。

當門型機處櫃速率降低，極限卡車數量也會隨之減少，亦即當門型機作業效 率降低時，所能派遣的卡車數量也會減少，所以當門型機作業效率不彰，連帶使 所能指派的卡車數量減少，對裝船作業而言，有雙重程度的影響。

1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 卡車數(輛)

裝船作業所需總時間(分)

Cr=30 Cr=33 Cr=36

圖 4-6 門型機作業效率分析一

下圖 4-7 在針對該貨櫃場所配置的車隊數（分別有 5、10、15、20 輛），進 行門型機吊櫃速率對裝船時間之影響，在圖 4-9 中 x 軸代表門型機作業速率，其 單位為 TEU/hr，而 y 軸是以門型機作業速率 25TEU/hr 為基準，當門型機作業速 率增加時能對整體裝船作業時間縮短的程度。

由此圖可知，不管該貨櫃場配置多少輛的卡車，門型機作業效率增加對縮短 裝船時間呈現邊際遞減的情形。

此外，當車隊數越多，對門型機作業速率變動越敏感，亦即當進行處櫃作業

的卡車數量越多時，門型機作業效率每變動一單位，對裝船時間影響程度越大。

0 100 200 300 400 500 600 700 800

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 門型機吊櫃速率(TEU/hr)

縮短裝船時間(分)

t=5 t=10 t=15 t=20 t=25

圖 4-7 門型機作業效率分析二 4.3 實例分析

資料來源為萬海航運股份有限公司（WAN HAI LINES LTD.）台中貨櫃場民 國 93 年整年度出口貨櫃資料，該貨櫃場設置三個軌道門型機作業儲區，每一貨 櫃儲區皆配置兩架軌道式門型起重機（RMGC），而此三個貨櫃儲區之最大容量 分別為 2400、2400、2400 標準櫃（TEUS），該貨櫃擁有 18 輛船邊作業卡車

（trucks），該卡車主要用於將貨櫃（container）自貨櫃儲區運送至岸邊給與橋式 起重機（QC）進行貨櫃裝船作業，且該貨櫃場規定每一位駕駛者最高行駛速率 不超過 15 公里/小時，萬海航運公司向台中港務局租用第 34 號碼頭及第 35 號碼 頭，因此該貨櫃場共有兩個船席（berths）給與貨櫃船靠港進行貨櫃裝卸，該貨 櫃場內卡車移動有路線規範，對此三個貨櫃儲區與兩個船席之相對移動距離分別 為{500,500}、{550,550}、{600,600}公尺。為將資料符合模式所假定的情況，將 此三個貨櫃儲區切成六個，亦即使每一儲區內只配置一架軌道式門型起重機，此 外萬海航運公司將距離船席較遠之貨櫃儲區容量一半用來堆放空櫃，因此該貨櫃 場的軌道門型機作業儲區會有五個用來堆放重櫃，儲區內貨櫃堆儲高度如果越高 期望翻櫃次數也會增加，因此用來堆放出口貨櫃的容量以總量的 75％來運用，

將上述問題資料整理如下表：

表 4-5 資料分析參數值

貨櫃儲區 1 2 3 4 5

容量 900 900 900 900 900 標準櫃

船席 1 500 500 550 550 600 公尺

船席 2 500 500 550 550 600 公尺

卡車數量 18 輛

行駛速率 15 公里/小時

萬海台中貨櫃場於民國 93 年度共計有 1001 艘貨櫃船靠港進行貨櫃裝卸，下 圖 4-8 即是對這 1001 艘貨櫃船進行規劃求解時每一艘貨櫃船所花的計算時間（單 位：秒），由圖 4-8 可看出求解時間大都介於 27 秒至 28 秒間，且求解時間最常 不超過 30 秒，遠低於貨櫃船到港之時間間距，因此不會發生貨櫃船已到港而程 式尚未求解出結果之狀況。此外，因為求解所花費時間相對於貨櫃船到港時間間 距極短，所以在貨櫃船尚未到港前，可視個別需要，進行處櫃機具或是貨櫃儲放 儲位之微調工作。

24 25 26 27 28 29 30

1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 701 751 801 851 901 951 1001 貨櫃船(艘)

求解時間(秒)

圖 4-8 實例求解時間

進一步將每一艘貨櫃船求解之作業時間與實際運作做比較，繪製成下圖

4-9，其中 y 軸代表每一艘貨櫃船經由程式求解之結果與實際運作完成裝船所需 時間之差距，正值代表實際運作時貨櫃船完成裝船作業所需時間比程式求解出之 結果快，反之負值代表程式求解之結果比實際運作快，在圖 4-9 中，y 軸之值多 數座落在 0 以下，代表在整體運作下，模式確實能縮短貨櫃裝船所需時間。

-300.0 -250.0 -200.0 -150.0 -100.0 -50.0 0.0 50.0 100.0

1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 701 751 801 851 901 951 1001 貨櫃船(艘)

結果與實際之差異(分)

圖 4-9 求解結果與實際比較圖

將整年度出口貨櫃裝船所花之時間區分成 12 個月，如下表 4-6（單位：分），

看模式在貨櫃裝船時間上能對實際運作改善多少程度，在 93 年度整體運作上可 改善 17％。

表 4-6 實例分析改善結果

1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 TTL 求解結果 11002 11425 11035 11087 10465 9544 10499 10299 10774 11528 10064 8963 126683

實際運作 13377 13226 13137 13135 12672 11612 11629 12601 13751 15116 11188 10423 151870

改善 18% 14% 16% 16% 17% 18% 10% 18% 22% 24% 10% 14% 17%

第五章、結論與後續研究之建議

5.1 結論

1. 本研究針對貨櫃堆儲區位問題作探討，建構相對應的線性規劃模式，以決定 出口貨櫃應堆儲於哪一區位，並在該貨櫃場現有的車隊數內，每一儲區應指 派多少的卡車，目標式為儲區間作業量盡量均衡，考量到區間卡車數量、儲 區與船席之距離及儲區可用容量等三部分對於目標值的影響，並以

Mathematica5.0 數學規劃軟體撰寫求解程式，經由案例分析，說明該數學模 式及求解程式能於數秒鐘內即求得最佳解，並確實能改善貨櫃場內作業不均 程度，對於貨櫃場進行貨櫃堆儲或整櫃規劃時，能提供予相關作業人員之參 考依據。

2. 儲區容量如越不平均，當貨櫃進儲時，容量較小的那一貨櫃儲區很容易就滿 儲，放不下的貨櫃就必須轉儲至其他尚還有容量的儲區，造成容量大的儲區 放置較多的貨櫃，進而在貨櫃裝船作業時，造成門型機作業量不均，引發作 業瓶頸。因此在規劃儲區大小時，應朝向每一貨櫃儲區容量大小一致來規 劃，如加入門型機數量因素的話，則應朝單位面積的貨櫃儲區配置相同數量 的門型機，亦即在相同長度的貨櫃儲區內應配置相同數量的門型起重機。

3. 收貨期越長，貨主可以越早將貨櫃運至櫃場儲放，代表越多非當日要出口的 貨櫃儲放於貨櫃儲區內，儲區容量被非當日出口的貨櫃佔用的程度越明顯，

而出口貨櫃必須裝船完才能將佔用的儲區容量釋放，導致收貨期越長，儲區 可用容量越小，雖然收貨期越長越能吸引貨主，但必須依照整體海運業運量 大小來訂定收貨期的長短。

4. 每增加一輛區間卡車對於裝船作業完成時間呈現遞減現象，且到達極限車隊 數時，再增加卡車數量並不能縮短裝船作業所需時間。對此，貨櫃航商可以 依照該貨櫃船作業量之大小來調配卡車數量，並考量派遣卡車之成本，以達 到單位卡車生產量最大。

5. 門型機作業效率不僅影響到裝船作業時間，也會影響所能指派的卡車數量，

假使門型機作業效率降低，連帶使卡車派遣上限減少，對裝船作業有雙重影 響。

5.2 建議

1. 關於卡車指派數量一項，本研究中只考量如何在現有的車隊數中去分派卡車 至每一儲區進行作業，該儲區之作業完成之後即閒置，而實際上，當發生儲 區作業不均時，被分派至作業量較少之儲區的卡車理當完成該儲區之作業

1. 關於卡車指派數量一項，本研究中只考量如何在現有的車隊數中去分派卡車 至每一儲區進行作業，該儲區之作業完成之後即閒置，而實際上，當發生儲 區作業不均時，被分派至作業量較少之儲區的卡車理當完成該儲區之作業