Оптимизация пропускной способности морского порта путём внедрения дополнительных плавсредств и грузоподъёмного оборудования

Актуальность исследования

В условиях глобального роста морских грузоперевозок и усиления конкуренции между портами, эффективность функционирования морских портов становится ключевым фактором обеспечения устойчивого экономического развития. Многие порты сталкиваются с ограничениями пропускной способности, обусловленными как физическими, так и технологическими факторами. Одним из эффективных путей повышения производительности портов является внедрение дополнительных плавсредств и современного грузоподъёмного оборудования. Такие меры способствуют сокращению времени обработки судов, увеличению оборота грузов и снижению издержек, что особенно актуально в условиях растущих требований к логистической эффективности и экологической устойчивости портовой деятельности.

Цель исследования

Целью данного исследования является разработка и обоснование комплекса мероприятий по оптимизации пропускной способности морского порта посредством внедрения дополнительных плавсредств и грузоподъёмного оборудования.

Материалы и методы исследования

Для проведения исследования использовались официальные статистические данные Минтранса РФ и Росморречфлота, стратегия развития морской портовой инфраструктуры Российской Федерации до 2030 года, комплексный план модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года, аналитические обзоры специализированных портовых и логистических изданий.

Методы исследования: системный анализ, статистический анализ, сравнительно-аналитический метод, контент-анализ нормативных документов и отраслевых программ.

Результаты исследования

Пропускная способность порта – это показатель его производственной мощности, отражает возможность порта погрузить на суда или разгрузить из судов максимальное количество тонн груза за определенное время при рациональной технологии и организации выполнения основных и вспомогательных операций перегрузочного процесса [7].

В таблице 1 представлены факторы, влияющие на пропускную способность порта.

Таблица 1

Факторы, влияющие на пропускную способность порта

Для оценки пропускной способности портов используются различные методы, включая:

1. Детерминированные методы основаны на расчётах максимальных возможностей оборудования и инфраструктуры при идеальных условиях.
2. Стохастические методы учитывают возможность поломки оборудования до плановой его замены (тогда оборудование будет заменено в периоде, следующем за периодом, в котором произошла поломка) [1, с. 62].
3. Имитационное моделирование – эффективный инструмент для снижения издержек и увеличения пропускной способности портов и контейнерных терминалов. Моделирование позволяет получить глубокое представление о системе, экспериментируя с ней в безопасной цифровой среде. Имитационное моделирование портов и терминалов может применяться для проведения подробного анализа внутренней логистики, обоснования решений, снижения рисков и выработки плана реагирования в случае сбоев [4].

Для определения эффективности работы морской линии используют множество показателей, которые могут быть представлены в виде следующих групп [6]:

• показатели объема перевозок и грузооборота;
• показатели времени работы;
• показатели скорости судна;
• показатели использования грузоподъемности и грузовместимости судна;
• показатели производительности судна;
• показатели интенсивности обработки судна;
• показатели провозной способности судна;
• экономические и финансовые показатели работы морской линии.

В 2023 году морские порты России продемонстрировали положительную динамику в обработке грузов, что свидетельствует о росте их пропускной способности. Общий грузооборот составил 883,8 млн тонн, что на 5% больше по сравнению с предыдущим годом (таблица 2).

Таблица 2

Грузооборот морских портов России по типам грузов в 2023 году

Грузооборот по типам грузов:

1. Сухие грузы: 446,9 млн тонн (+10,4%), включая:

• Уголь: 205,6 млн тонн (-0,4%).
• Зерно: 70,6 млн тонн (рост в 1,6 раза).
• Контейнерные грузы: 50,1 млн тонн (+10,5%).
• Минеральные удобрения: 36,7 млн тонн (рост в 1,5 раза).
• Черные металлы: 21,3 млн тонн (-12,8%).
• Руда: 9,8 млн тонн (-23,0%).
• Грузы на паромах: 8,1 млн тонн (+22,8%).

2. Наливные грузы: 436,9 млн тонн (без изменений), включая:

• Сырая нефть: 272,2 млн тонн (+6,3%).
• Нефтепродукты: 121,5 млн тонн (-12,6%).
• Сжиженный газ: 34,1 млн тонн (-3,2%).
• Пищевые грузы: 5,5 млн тонн (+21,6%).

Грузооборот по бассейнам:

• Азово-Черноморский бассейн: 291,4 млн тонн (+10,4%).
• Балтийский бассейн: 248,6 млн тонн (+1,3%).
• Дальневосточный бассейн: 238,1 млн тонн (+4,5%).
• Арктический бассейн: 97,9 млн тонн (-0,7%).
• Каспийский бассейн: 7,8 млн тонн (+29,7%).

По данным Министерства транспорта РФ, мощность морских портов России в 2023 году увеличилась на 59,29 млн тонн, достигнув 1,3 млрд тонн в год [5].

Анализ текущего состояния пропускной способности морских портов России показывает положительную динамику в обработке грузов, особенно в сегменте сухих грузов. Рост мощностей портов и увеличение грузооборота свидетельствуют о повышении эффективности портовой инфраструктуры. Однако, снижение объемов в некоторых бассейнах указывает на необходимость дальнейшего анализа и оптимизации логистических процессов.

В рамках реализации Стратегии развития морской портовой инфраструктуры России до 2030 года, а также Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры, предусмотрен ряд мероприятий, направленных на повышение пропускной способности и эффективности морских портов страны [3]. В таблице 3 представлены ключевые направления модернизации с конкретными примерами проектов.

Таблица 3

Основные проекты модернизации портовой инфраструктуры России до 2030 года

Согласно информации ФГУП «Росморпорт», по итогам 2023 года мощность всех российских морпортов превысила 1,36 млрд тонн, прибавив 68,2 млн тонн к показателю за предыдущий год за счет реализации проектов Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года (рисунок 1).

Рис. 1. Грузооборот морских портов России (2005-2023 гг.)

Модернизация морских портов России сопряжена с рядом рисков и ограничений, которые могут замедлить реализацию проектов и повлиять на эффективность инвестиций.

Одной из острых проблем, особенно в портах с высокой долей контейнерных грузов, остаётся перегрузка прибрежной инфраструктуры и длительное ожидание судов на рейде. В большинстве случаев ожидание составляет от одного до трёх дней, что приводит к значительным потерям для судовладельцев: каждый день простоя крупного контейнеровоза может обходиться в десятки тысяч долларов.

Предлагаемое решение заключается в интеграции вспомогательных перегрузочных средств (плавкрана и баржи), которые будут задействованы не в самом порту, а на рейде, во время ожидания судном своей очереди (рисунок 2). Это создаёт параллельный маршрут обработки части контейнеров до подхода судна к причалу.

Рис. 2. Рейдовая разгрузка контейнеров

Контейнеры, выгруженные на баржи, направляются в соседний менее загруженный порт, где могут быть оперативно обработаны и переданы в дальнейшую логистику. При этом следует уточнить, что крупнотоннажные контейнеровозы, как правило, не имеют технической возможности самостоятельно заходить в такие порты ввиду ограниченной глубины, коротких причалов и отсутствия специализированного перегрузочного оборудования (в первую очередь контейнерных кранов). Поэтому, ключевым звеном в схеме становится баржа, выполняющая функцию промежуточного транспортного плеча между судном на рейде и менее загруженной перевалочной точкой.

Такой подход позволяет достичь сразу нескольких целей:

1. Сокращается общее время нахождения судна в акватории, что снижает издержки судоходной компании.
2. Причалы освобождаются быстрее, повышается оборачиваемость портовых мощностей.
3. Клиенты получают груз быстрее, без зависимости от очередности судозаходов.
4. Соседние порты получают дополнительный объём работы, что способствует их экономической устойчивости и снижает риск деградации инфраструктуры в менее загруженных узлах.
5. Общая пропускная способность системы портов региона возрастает, создавая синергетический эффект.

Технологическая реализация решения требует:

• организации рейдовой перегрузки с участием мобильных плавкранов, способных работать в открытой акватории;
• обеспечения достаточного количества контейнерных барж и транспортных средств между рейдом и соседними портами;
• создания цифровой платформы синхронизации действий между основным портом, вспомогательными судами и конечными получателями грузов.

Следовательно, речь идёт не только о технической модернизации, но и о системном пересмотре логики взаимодействия портов и судоходных компаний, в рамках которой оптимизация достигается за счёт гибкости и децентрализации перегрузочного процесса.

Сегодня, мощности морских транспортных узлов и темпы их роста в достаточном объеме удовлетворяют потребности страны, при этом имеется некоторый запас, однако в условиях роста экономики (особенно в области аграрного сектора, ВПК, высокотехнологичного экспорта, перерабатывающих отраслей и т.п.), и интеграции ее в мировую экономику мощности МТП РФ необходимо адресно развивать в тесной увязке с тенденциями, закреплёнными в государственных, федеральных программах развития отраслей – центров экономического роста – и других стратегических документах [2, с. 363].

Перспективы модернизации портовой инфраструктуры России связаны с дальнейшим наращиванием пропускной способности, расширением участия в международных транспортных коридорах («Север – Юг», «Восток – Запад»), переходом к цифровым логистическим платформам и устойчивому развитию. Ожидается активное внедрение автоматизированных систем управления грузопотоками, рост доли контейнерной перевалки и развитие мультимодальных узлов. Также важным направлением станет реализация принципов «зелёной логистики» – использование экологически чистых технологий, включая береговое электроснабжение и снижение выбросов от портового оборудования. На горизонте до 2030 года ключевым драйвером трансформации станет интеграция портов с национальными и международными системами цифрового мониторинга и планирования.

Выводы

Оптимизация пропускной способности морского порта требует не только масштабной технической модернизации, но и глубокого переосмысления логистических процессов. Проведённый анализ показал, что в условиях растущих объёмов контейнерных перевозок и ограниченности прибрежной инфраструктуры традиционных подходов уже недостаточно. Предложенная в работе модель разгрузки судов на рейде с помощью мобильного плавкрана и барж представляет собой действенный инструмент децентрализации перегрузочных операций. Это решение позволяет частично разгружать контейнеровозы до их подхода к причалу, тем самым снижая время простоя судов, увеличивая оборачиваемость и разгружая перегруженные порты. Дополнительный эффект заключается в задействовании малозагруженных или соседних портов, что способствует их развитию и экономической устойчивости региона в целом.

Таким образом, оптимизация достигается за счёт интеграции вспомогательных плавсредств, цифровизации управления грузопотоками и системного подхода к взаимодействию между морскими узлами. Применение гибкой модели распределённой перевалки не только повышает общую эффективность портовой инфраструктуры, но и закладывает основы для более устойчивой, экологически ориентированной и конкурентоспособной логистики. Предложенные решения обладают высокой степенью тиражируемости и могут быть адаптированы под специфику различных бассейнов Российской Федерации. Стратегическое развитие портов до 2030 года должно включать подобные инструменты как часть единой программы по цифровой и функциональной трансформации морских транспортных узлов.