Cảng container: cần bao nhiêu bến và bao nhiêu cẩu bờ?
Người dùng khai báo sản lượng TEU/năm cùng cỡ tàu; công cụ tính số bến, chiều dài cầu cảng, số cẩu bờ, số xe chạy bờ–bãi và thời gian tàu phải chờ cập bến. Phần tiếp theo là mô phỏng điều độ cẩu bờ, phương tiện và bãi chi tiết theo từng giây.
Mô phỏng tham khảo của Minh Châu — kết quả để so phương án, không thay thiết kế.
Cách mô hình vận hành và các giới hạn
Mô hình chạy chi tiết từng giây trong khoảng thời gian được chọn. Cẩu bờ dỡ một container sau mỗi 3600/tốc độ giây khi có AGV đang đợi tại bến; AGV di chuyển ra khu bãi (thời gian bằng quãng đường chia tốc độ, cộng thời gian xếp dỡ), xếp hàng đợi cẩu bãi (mỗi cẩu xử lý một box trong 3600/tốc độ giây), sau đó trở lại bến.
Ba luật điều độ thể hiện ba cách vận hành khác nhau cho cùng một đầu bài: ưu tiên cầu bờ cứ có xe là bốc; tiết chế cho cẩu bờ tạm dừng khi tổng số xe đang chạy ra bãi và đang đợi cẩu đạt gấp đôi số cẩu bãi; hàng chờ ngắn nhất để xe đến bãi chọn cẩu đang có ít việc nhất. Kịch bản "dồn lệnh" làm cẩu bờ chạy nhanh thêm 30%; kịch bản "một block chậm" khiến một cẩu bãi chỉ còn một nửa tốc độ.
Màn 5 — có lịch tàu trước: 20 container thuộc 3 tàu đến xen kẽ; chỉ khi container của tàu rời sau nằm phía trên container của tàu rời trước mới tính là đè. Quy tắc khi hạ bãi: xếp container vào chồng mà nó không nằm trên hàng của tàu rời trước, ưu tiên chồng vừa vặn nhất. Chạy thử 200 dòng xe ngẫu nhiên: xếp tuỳ ý cần bình quân 6,8 lần đảo chuyển, còn xếp theo quy tắc chỉ 0,1 lần.
Màn 4 — bãi xếp chồng: mỗi block gồm 6 chồng, cao tối đa 4 tầng, chứa 21 container có thứ tự lấy ngẫu nhiên. Mỗi lần phải di dời container nằm trên container cần lấy được tính là một lần đảo chuyển. Phương án đối chứng áp dụng luật min-max (đặt container bị dời vào chồng không che container nào được lấy sớm hơn, ưu tiên chồng vừa vặn nhất) — một quy tắc quen thuộc trong các công trình nghiên cứu về bài toán dời container. Biểu đồ đánh đổi được dựng từ 120 bãi ngẫu nhiên cho từng chiều cao 2–7 tầng.
Chưa xét: xe tải bên ngoài, giao cắt trên tuyến nội bộ, sạc pin cho AGV, sắp lệnh theo stowage, xen kẽ nhập và xuất (dual cycling). Kết quả giúp nhận diện điểm nghẽn nằm ở khâu nào, không dùng làm căn cứ chọn số thiết bị cần mua.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao bổ sung AGV nhưng sản lượng vẫn không tăng?
Khi cẩu bãi đã là điểm nghẽn, xe bổ sung chỉ làm hàng đợi trước cẩu bãi dài thêm. Mô phỏng thể hiện điều này qua việc số xe đợi cẩu bãi tăng lên trong khi sản lượng không thay đổi.
Nếu sản lượng không đổi thì luật tiết chế mang lại lợi ích gì?
Luật này đánh đổi vài phần trăm thời gian cẩu bờ phải đợi để đổi lấy bãi không bị ùn — giảm số xe xếp hàng, giảm nguy cơ tai nạn và giúp xử lý sự cố thuận lợi hơn. Mức độ đáng làm tuỳ từng cảng; mô phỏng chỉ thể hiện chi phí đi kèm của từng phương án.
Nguồn định mức/giả định: Hệ số, định mức và nguồn tham chiếu ghi trong mục “Mô hình tính thế nào” ở trên; bộ mô hình bản 04/10/2026. Ngày dữ liệu: 04/10/2026.