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《自动化集装箱码头设计与仿真》读书摘录六  

2016-09-13 05:43:46|  分类: 集装箱专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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4 自动化集装箱码头综合通过能力计算   

5 自动化集装箱码头建模与仿真基础  

6 自动化集装箱码头系统结构与分析

6.1  自动化集装箱码头整体系统构成

6.1.1  自动化集装箱码头整体系统构成

自动化集装箱码头整体系统大致可由岸边装卸系统、岸边水平运输系统、箱区装卸系统、后端集疏运系统这四个子系统构成。

其中岸边装卸系统主要功能是实现船舶的装卸作业;岸边水平运输系统主要完成集装箱在岸边与箱区之间的运输作业;箱区装卸系统主要实现集装箱进出箱区装卸作业及箱区内集装箱整理作业;后端集疏运系统完成集装箱进出箱区及集装箱进出码头作业。

在自动化集装箱码头整体系统构成中,岸边装卸子系统最终通过能力决定了码头整体吞吐能力即码头整体作业能力。而岸边装卸子系统最终通过能力并不完全取决于该子系统自身的通过能力,而是由该子系统同岸边水平运输子系统、箱区装卸及陆侧集疏运系统的共同作业形成的整体能力所决定。因此,在自动化集装箱码头规则设计过程中保证四个子系统能力的均衡极为重要。

6.1.2  自动化集装箱码头岸边装卸系统

自动化集装箱码头岸边装卸系统主要由码头海岸线、岸边轨道式装卸桥、水平运输设备及集装箱船舶组成。当水平运输设备使用的是AGV无自装卸能力的设备时,在装卸过程中轨道式装卸桥完成集装箱在水平运输设备与集装箱船舶之间的装卸作业,若水平运输设备使用的是具有自装卸能力的跨运车时,岸桥则完成集装箱在岸边同集装箱船舶之间的装卸任务,所以,岸边装卸系统中,岸桥扮演着最核心的角色。

双小车岸桥在中转平台完成集装箱底锁的摘加装作业。

单小车岸桥的底锁则在码头完成摘加装锁作业。

在排除其他子系统影响前提下,单台岸桥效率主要取决于以下几个方面:

岸桥结构:双小车、单小车、岸桥起升高度、前后伸距尺寸等;

吊具选择:双20ft、单20ft、双40ft、单40ft

岸桥机械参数:小车速度及加速度、吊具起升速度及加速度等。

6.1.3  自动化集装箱码头水平运输系统

自动化集装箱码头水平运输系统主要由码头前沿至箱区前端道路网络及水平运输设备组成,完成集装箱在岸边同箱区前端之间的运输任务。自动化集装箱码头水平运输系统目前较多为两类:一类是全自动化AGV作为水平运输设备,另一类采用跨运车(人工驾驶或无人驾驶)

采用AGV或者无人驾驶跨运车作为水平运输设备时,对水平运输系统控制要求严格得多。在AGV方案下,需要在紧邻岸桥后方装卸区域专门设置AGV 等自动化运输设备排队等候区。当AGV接收卸船指令后,首先行驶至该区域,等到控制系统确定可以进入岸桥后方装卸区后,方才行驶至岸桥后方等待卸船箱。AGV取到卸船箱后,严格按照控制系统规划路径行驶至目标箱区前端等待场桥卸箱。完成任务后根据规划路径行驶至等待区等待下一指令。装船正好相反。

采用人工跨运车作为水平运输设备时,水平运输过程则更为灵活、简便。跨运车即可以在岸桥后伸距下装卸,也可以在岸桥跨距下装卸。由于人工跨运车为有人驾驶,可以在船舶作业过程中根据实际交通拥堵程度自由选择行驶路径及装卸点,因此,通常人工跨运车方案的水平运输系统不需要专门的排队区域,可以适当缩短码头前沿空间,同时具备更高装卸效率。

在装卸船舶过程中,影响水平运输系统作业效率的因素可以概括为以下几个方面:

水平运输设备类型:AGVlift-AGV 、自动化跨运车、人工跨运车

水平运输设备的性能参数,行驶速度、装卸效率

水平运输任务分配计划

交通拥堵情况

AGV或自动跨运车路径规划方法。

6.1.4  自动化集装箱码头箱区装卸系统

主要由轨道式场地龙门吊(场桥)及箱区场地组成。还可适当添加其他设备如轨道式梭车等。

在当前已有的自动化集装箱码头中,箱区装卸系统主要是垂直于岸线布局。每个箱区配置两台轨道式场桥,通过两台场桥的相互交接,实现集装箱从岸边至陆侧或从陆侧至岸边的装卸。这种布置形式,在箱区头部设置装卸区,实现岸边水平运输设备同场桥之间的交接,在箱区后端设置外集卡倒车装卸区域,实现外集卡同场桥之间的交接。

自动化集装箱码头垂直于岸线布局的形式,使得水平运输设备只需要在岸边作业区域行走,无须进入箱区,极大提高了岸边装卸作业能力,同时由于堆场取消了集卡行走车道,极大提高了码头利用率,缩短了码头陆域纵深。

每个箱区布置两台不能相互穿越的场桥,存在以下问题:

进出口集装箱需要两台场桥多次翻倒才能最终完成全部作业,这在很大程度上增加了场桥作业量及堆场内集装箱的翻倒箱量。

对于传统的自动化集装箱码头作业工艺,箱区内水平运输任务全部由场桥完成,这意味着对于所有进出口集装箱,在完成箱区内装卸作业时,场桥必须负重进行长距离高速运行,这对于场桥结构强度具有较高要求,同时也需要高能耗支撑。

对于传统自动化集装箱码头装卸工艺,堆场长度不易过长。

通过增加可以穿梭于场桥之间的轨道梭车,实现了集装箱在箱区内可以不经场桥的相互交接一次到位。

6.1.5 自动化集装箱码头集疏运系统

    自动化集装箱码头集疏运系统由码头陆侧交通网络、外集卡及智能闸口组成。略  P95-103

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