自动化集装箱码头规划设计
国内外自动化集装箱码头发展现状及设计研究发展方向
国内外自动化集装箱码头发展现状及设计研究发展方向内容不能重复，文档内容需要涉及到技术内容
一、集装箱码头发展现状
1、国内外集装箱码头发展现状
世界上有超过3200个集装箱码头，其中有大约1000个集装箱码头是
中国拥有的，中国的集装箱码头数量占全球的41.2%，占世界集装箱码头
总吞吐量的43.0%，这些码头的平均占用面积约为1.5万㎡，平均箱位为1200个。
现在，集装箱码头的发展趋势非常积极，包括集装箱码头技术的改进，电气化、信息化和自动化等，以及装卸和安检设备的应用，智能化装卸设
备的应用也在不断增加，全装箱货物提前上岸也在不断推广，以缩短收货
时间。
除了中国，其他国家的集装箱码头也在迅速发展，美国的集装箱码头
数量增长最快，其总吞吐量以每年19%的速度递增，印度的集装箱码头也
在急剧发展，其集装箱码头数量以每年16%的速度递增，世界上的集装箱
码头正在以较快的速度发展。
2、自动化集装箱码头发展现状
如今，自动化集装箱码头的发展越来越受到关注，自动化集装箱码头
在各方面都取得很大的进展，其中自动管理系统的应用最为显著，这样可
以缩短作业时间，提高码头的效率。
自动化集装箱码头总体工艺设计
2）堆场设备以自动化轨道吊为主流。 优点：a)沿轨道行走，更易于实现大车纠偏、定位和高速行驶，效率高； b) 轨距大，堆场面积利用高。 自动化轨道吊的选型：根据项目的具体条件和不同形式轨道吊的作业特点。
二、总体工艺设计 — 自动化堆场布置
1）堆场总体布置
自动化堆场：垂直于码头前沿线布置。 主要优点：前、后方车流自然分离 ；
码头装卸 水平运输 堆场装卸
双40’双小车岸桥 电池动力、提升式AGV 无悬臂ARMG＋单侧悬臂ARMG
三、工程实例
三、工程实例
从码头到堆场装卸系统各环节的自动化模式：
各装卸环节设备
集装箱装卸桥
主小车 副小车
轨道吊
AGV 对AGV作业 对集卡作业
作业模式 自动化＋人工干预的远程操控
全自动 全自动 全自动 自动化＋人工干预的远程操控
一、自动化的优势和体现
自动化的体现
码头 ↔ 堆场的水平运输环节
堆场作业环节
装卸船环节
车辆进、出港闸口环节
一、自动化的优势和体现
交 二、 总体工艺设计
流 内
1. 主要设备选型
容
2. 自动化堆场布置
三、工程实例
四、有待进一步研究的问题
二、总体工艺设计 — 主要设备选型
1）水平运输设备选型
无人驾驶自动导引运输车（AGV） 跨运车（穿梭车，SC） 集卡
4）堆放的箱型
原则：减少自动化和非自动化两种操作模式的转换、便于港区营运管理、 充分利用自动化装卸设施及资源。 堆放的箱型：除危险品箱和特种箱外的箱型。 自动化堆场需要全新的堆场管理方式.
交 一、自动化的优势和体现
流 二、 总体工艺设计
自动化集装箱码头规划设计
自动化集装箱码头规划设计随着全球贸易的不断发展和物流效率的不断提升，集装箱码头规划设计面临着越来越高的要求。
为了提高码头的运营效率和降低成本，自动化集装箱码头已成为未来码头发展的重要趋势。
本文将探讨自动化集装箱码头的规划设计相关内容。
一、集装箱码头自动化设计的必要性传统的集装箱码头设计主要依赖人力，但由于人为因素的不确定性，常常导致效率低下和成本高昂。
自动化集装箱码头设计可以显著提高码头的运营效率和降低成本。
首先，自动化技术可以减少人力成本，提高生产效率。
其次，通过自动化设备和技术，可以减少货物处理时间和错误率，提高货物运输的可靠性和安全性。
最后，自动化技术可以减少对环境和人为劳动力的依赖，为码头带来更大的经济效益和社会效益。
二、自动化集装箱码头的技术应用自动化集装箱码头主要涉及以下技术应用：1、机器人技术：自动化集装箱码头需要大量的机器人进行货物装卸和运输。
通过机器人技术的应用，可以实现对集装箱的自动识别、搬运和装载。
2、物联网技术：物联网技术可以将码头所有的设备和货物进行互联，实现信息的共享和协同。
通过物联网技术，可以实时监控货物的运输状态，实现货物的精准定位和追踪。
3、人工智能技术：人工智能技术可以模拟人类的智能行为，实现对码头运营的智能管理和决策。
通过人工智能技术的应用，可以优化码头的资源配置，提高运营效率和服务质量。
4、大数据技术：大数据技术可以对大量的数据进行处理和分析，为码头运营提供数据支持和决策依据。
通过大数据技术的应用，可以实现码头的精细化管理和智能化运营。
三、自动化集装箱码头的规划设计流程自动化集装箱码头的规划设计主要包括以下几个环节：1、码头型式设计：根据码头的规模、地理位置和运营需求，进行码头型式的设计。
包括码头布局、设备配置、运输路线等方面的设计。
2、设备选型：根据码头运营需求和货物流量，选择合适的自动化设备，如自动堆垛机、自动导引车、自动装卸设备等。
3、系统建设：建立自动化码头操作系统，实现码头运营的自动化、信息化和智能化。
建设自动化集装箱码头
建设自动化集装箱码头一、背景介绍随着全球贸易的不断发展和增长，集装箱码头作为货物进出口的重要节点，承担着海陆联运的重要任务。
为了提高集装箱码头的运营效率和安全性，降低劳动力成本，建设自动化集装箱码头成为当前的发展趋势。
本文将详细介绍自动化集装箱码头的标准格式，包括码头规划、设备选型、系统集成、运行管理等方面的内容。
二、码头规划1. 地理位置选择自动化集装箱码头应选择地理位置优越、水深适宜、陆路交通便利的区域，以方便货物的进出和集散。
2. 码头布局设计根据预计的货物流量和船舶停靠情况，合理规划码头的布局，包括码头长度、泊位数量、堆场面积等。
同时，考虑到自动化设备的布置和作业流程，确保设备和货物的高效衔接。
3. 设备选型根据码头规划和作业需求，选择适合自动化集装箱码头的设备，包括自动堆垛机、自动龙门吊、自动输送带等。
设备选型时应考虑设备的稳定性、作业效率和安全性。
三、系统集成1. 自动化设备控制系统将各个自动化设备的控制系统进行集成，实现设备之间的协同作业。
控制系统应具备良好的可扩展性和可靠性，能够实现设备的自动化控制、故障诊断和数据监控等功能。
2. 数据管理系统建立集装箱码头的数据管理系统，包括集装箱信息、船舶信息、货物跟踪等。
数据管理系统应具备高效的数据采集、处理和存储能力，能够提供准确的信息支持。
3. 通信网络建设稳定可靠的通信网络，实现各个设备之间的数据传输和信息交互。
通信网络应具备高速、低延迟、抗干扰等特点，以保证系统的正常运行。
四、运行管理1. 人员培训对码头操作人员进行系统的培训，使其熟悉自动化设备的操作和维护。
培训内容包括设备操作流程、故障处理、安全操作规范等。
2. 安全管理建立完善的安全管理制度，包括设备安全防护、作业规范、应急预案等。
定期进行安全检查和演练，确保码头运营的安全性。
3. 运营监控建立运营监控中心，对自动化集装箱码头的运营情况进行实时监控和数据分析。
监控中心应具备远程监控、故障诊断和预警功能，及时发现和解决问题。
集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施
集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施一、系统设计1. 智能码头管理系统智能码头管理系统是整个远程控制系统的核心部分，它通过物联网技术实现对集装箱堆场的实时监控和管理。
系统可以实时获取集装箱的位置、状态和数量等信息，同时还可以实现对集装箱的智能分拣、堆放和提取操作。
这样一来，可以大大提高堆场的利用率和装卸效率，减少人为操作带来的错误和损耗，从而提高码头的整体运营效率。
2. 远程监控系统为了确保堆场的安全和秩序，远程监控系统是必不可少的。
该系统通过高清摄像头和传感器设备，实现对整个堆场的24小时监控。
系统还可以通过人脸识别和车辆识别技术，对出入堆场的人员和车辆进行实时监测，确保堆场内部的安全环境。
系统还可以实现对堆场各个角落的监控和巡视，一旦发生异常情况即可迅速做出反应，并及时通知相关人员进行处理。
3. 智能装卸设备为了进一步提高堆场的运营效率，智能装卸设备也成为了远程控制系统的一部分。
系统可以通过自动化堆垛机、无人驾驶叉车等设备，实现快速、精准的集装箱装卸作业。
系统还可以通过智能调度算法，实现对装卸设备的动态分配和调度，最大限度地优化作业效率和节约运营成本。
二、系统实施1. 信息化基础建设在进行远程控制智能堆场系统实施之前，首先需要对整个码头的信息化基础进行升级和建设。
包括完善网络设备、增加传感器设备、更新数据中心等，保障系统的稳定运行和数据的实时传输。
2. 系统集成和调试远程控制智能堆场系统实施过程中，系统的集成和调试显得尤为重要。
需要根据具体的堆场情况，对系统进行个性化配置和定制化开发，确保系统可以完全适应码头的实际运营需求。
还需要不断进行系统的调试和优化，保证系统的稳定性和安全性。
3. 人员培训和技术支持系统实施过程中还需要对相关人员进行培训和技术支持。
只有员工掌握了系统的操作方法和维护技巧，才能保证系统的正常运行。
及时的技术支持也是保障系统顺利实施的关键，一旦出现故障或问题，可以迅速得到解决和处理。
自动化集装箱码头规划设计
中交水运规划设计院
AGV+ASC
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二、自动化集装箱码头发展概述
ECT是最早的自动化集装箱码头，RMGs 宽度为6个箱位, 高度不等(早期 的为堆2过3,最新的为堆4过5） 。堆场长度从28到42个箱位不等 (182m 至 273m, 包括从RMG到AGV的交换区). 每个堆场模块有一个RMG，同时为海 测AGV和路侧跨运车服务。RMG的速度为4m/s， 每个堆场宽度为23.7m。
中交水运规划设计院
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二、自动化集装箱码头发展概述
单台岸桥年装卸集装箱数对比
码头名称
单台岸桥年装卸集装箱数
APM Terminals Maasvlakte II，Rotterdam
33.75万TEU
外高桥四期集装箱码头
22.63万TEU
洋山三期集装箱码头
23.03万TEU
中交水运规划设计院
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二、自动化集装箱码头发展概述
人工穿梭车其作业高度较低，转向灵活，运行速度远高于自动导引车速度， 还具有投资成本较低的优点。广泛应用于新建的自动化码头的水平运输中。 西班牙韩进TTI 比利时 DPWAntwerp Gateway 2007年建成的美国弗吉尼亚集装箱码头 韩国釜山新集装箱码头
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目录
一 集装箱码头为什么要自动化 二 自动化集装箱码头发展概述 三 平面布置应研究的问题 四 梅山集装箱码头自动化设计方案 五 自动化集装箱码头展望
中交水运规划设计院
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二、自动化集装箱码头发展概述
ASC Automated Stacking Cranes
AGV Automated Guided Vehicles
双机同轨
中交水运规划设计院
建设自动化集装箱码头
建设自动化集装箱码头一、背景介绍自动化集装箱码头是指利用先进的技术和设备，实现集装箱码头的自动化操作和管理。
通过自动化技术的应用，可以提高码头的工作效率、降低人力成本、减少人为错误，提升码头的运作安全性和可靠性。
本文将详细介绍建设自动化集装箱码头的标准格式。
二、设计与规划1. 码头布局设计- 码头布局应考虑到集装箱码头的各个功能区域，包括码头前沿区、码头操作区、集装箱堆场、车辆进出区等。
- 码头布局应满足自动化设备的需求，如自动堆垛机、自动引导车等的操作空间和通道。
- 码头布局应考虑到未来的扩展和升级需求，提前预留足够的空间。
2. 设备选型与配置- 根据集装箱码头的规模和需求，选择适合的自动化设备，如自动堆垛机、自动引导车、自动识别系统等。
- 设备选型应考虑设备的性能、可靠性、维护保养成本等因素。
- 设备配置应根据码头的实际情况进行调整，确保设备的最佳布局和互相配合。
3. 系统集成与控制- 自动化集装箱码头的各个设备应通过系统集成，实现信息的共享和协同操作。
- 码头应建立统一的控制中心，对码头的设备和系统进行监控和管理。
- 控制系统应具备实时监测、故障诊断和预警功能，确保码头的安全和稳定运行。
三、自动化操作流程1. 集装箱装卸流程- 集装箱到达码头后，通过自动识别系统进行识别和定位。
- 自动堆垛机根据集装箱的目的地和堆场的情况，将集装箱自动装卸到指定位置。
- 装卸完成后，自动引导车将集装箱运送到指定区域，供后续操作使用。
2. 集装箱堆场管理- 自动堆垛机根据集装箱的目的地和堆场的情况，将集装箱自动堆放到指定位置。
- 自动堆垛机应具备自动堆垛、自动拆垛和自动调度等功能，确保集装箱的高效管理。
- 集装箱堆场应建立实时监测系统，对集装箱的位置和状态进行监控和管理。
3. 车辆进出管理- 车辆进出区应设置自动识别系统，识别车辆的信息和目的地。
- 自动引导车根据车辆的信息和目的地，将集装箱自动装卸到指定车辆上。
自动化集装箱码头堆场规划设计
２０１９年８月水运工程Ａｕｇ ２０１９第８期㊀总第５５９期Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮｏ ８㊀ＳｅｒｉａｌＮｏ ５５９青岛港全自动化集装箱码头技术创新 专栏(２)自动化集装箱码头堆场规划设计耿卫宁ꎬ张连钢ꎬ李㊀波ꎬ王吉升ꎬ隋㊀晓(青岛新前湾集装箱码头有限责任公司ꎬ山东青岛２６６５００)摘要:自动化集装箱码头堆场规划设计的目的是通过堆场的总体规划ꎬ使自动化码头堆场作业能力㊁作业效率满足自动化码头整体作业能力㊁作业效率的要求ꎻ通过堆场的设计ꎬ实现自动化堆场的各种功能ꎬ满足堆场安全高效作业的要求ꎮ对自动化集装箱码头堆场能力㊁功能区域㊁场区数量㊁场区长度㊁场区宽度㊁堆码层高等规划设计要素进行研究ꎬ并以青岛港自动化码头堆场规划设计为例ꎬ阐述自动化集装箱码头堆场的规划设计方法ꎮ关键词:堆场ꎻ规划ꎻ设计ꎻ作业能力ꎻ功能区域ꎻ堆码层高中图分类号:Ｕ６５６ １文献标志码:Ａ文章编号:１００２￣４９７２(２０１９)０８￣０００１￣０５ＰｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｙａｒｄＧＥＮＧＷｅｉ￣ｎｉｎｇ ＺＨＡＮＧＬｉａｎ￣ｇａｎｇ ＬＩＢｏ ＷＡＮＧＪｉ￣ｓｈｅｎｇ ＳＵＩＸｉａｏＱｉｎｇｄａｏＮｅｗＱｉａｎｗａｎＣｏｎｔａｉｎｅｒＴｅｒｍｉｎａｌＣｏ. Ｌｔｄ. Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５００ ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｅｙａｒｄｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆａｕｔｏｍａｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｉｓｔｏｍａｋｅｔｈｅｙａｒｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｅｄｔｅｒｍｉｎａｌ ｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｏｐｅｒａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｅｄｔｅｒｍｉｎａｌｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｐｌａｎｎｉｎｇｏｆｔｈｅｙａｒｄ.Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｙａｒｄ ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｅｄｙａｒｄｃａｎｂｅｒｅａｌｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｙａｒｄ ｓｓａｆｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｃａｎｂｅｓａｔｉｓｆｉｅｄ.Ｔｈｅｃｈｉｅｆｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｙａｒｄｃａｐａｃｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ ｎｕｍｂｅｒｏｆｙａｒｄｓ ｌｅｎｇｔｈ ｗｉｄｔｈａｎｄｓｔａｃｋｉｎｇｌｅｖｅｌｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.ＴａｋｉｎｇＱｉｎｇｄａｏＰｏｒｔａｕｔｏｍａｔｉｏｎｔｅｒｍｉｎａｌｙａｒｄｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ ｗｅｅｘｐｏｕｎｄｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅａｕｔｏｍａｔｅｄｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｙａｒｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｓｔａｃｋｙａｒｄ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｒｅａ ｓｔａｃｋｈｅｉｇｈｔ收稿日期:２０１９￣０２￣２７作者简介:耿卫宁(１９８０ )ꎬ男ꎬ经济师ꎬ研究方向为自动化码头业务流程建设与优化和码头平面布局规划与设计ꎮ㊀㊀自动化堆场的规划设计与人工码头堆场的规划设计截然不同ꎮ自动化码头作业模式是对人工集装箱码头作业模式的彻底颠覆ꎮ人工码头堆场规划设计灵活性较大ꎬ与码头整体规划㊁工艺选择㊁设备选型关联度低ꎬ在建设过程和后期运营过程可以适度调整ꎮ而自动化码头堆场的规划必须与码头的整体规划㊁工艺选择㊁设备选型同步进行ꎬ在建设过程中尽量避免调整ꎻ必须调整时ꎬ则要充分考虑对其他相关联因素的影响ꎮ自动化机械设备作业对环境精度的要求远高于人工设备ꎬ因此自动化码头堆场规划设计的精度要求也远高于人工码头ꎬ规划设计精度和建设质量直接决定了自动化码头建成后的运行效果ꎮ１㊀堆场能力规划集装箱装卸作业是流程化作业ꎬ单一环节能力的提高不仅不能提高整体的作业能力ꎬ反而会造成资源的浪费ꎬ但单一环节能力的不足会导致整体作业能力的降低ꎮ因此ꎬ集装箱码头的生产能力匹配必须遵循合理的能力匹配原则ꎮ集装箱码头确保主要客户船公司班轮的准班率ꎬ是衡量一个集装箱码头能力的重要指标ꎮ在码头系统能水运工程２０１９年㊀力配置时以确保船舶到离港准时作为生产系统能力配置中的控制节点ꎬ采用 不平衡配置模式 ꎬ即:堆场能力＞水平运输能力＞岸边装卸能力ꎻ堆场能力＞闸口集疏运能力 １ ꎮ集装箱堆场的能力可以分解为３个部分:１)堆场的堆存能力ꎻ２)堆场对岸边装卸船的供给能力ꎻ３)堆场对闸口集疏运的供给能力ꎮ堆场的堆码能力是一个静态能力ꎬ由堆场平面堆码箱位和堆码层高决定ꎻ堆场对岸边装卸船的供给能力和堆场对闸口的集疏运供给能力主要由堆场设备单机效率和设备数量决定ꎬ最终能力的匹配通过仿真检验 ２ ꎮ１ １㊀自动化堆场堆存能力规划集装箱堆场的堆存能力取决于堆场的平面箱位数量和堆码层高ꎮ针对码头堆码能力和平面箱位数量计算ꎬＪＴＳ１６５ ２０１３«海港总体设计规范» ３ 有明确的计算公式ꎬ集装箱码头堆场所需容量及平面箱位数计算公式如下:㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｅｙ＝ＱｈＫＢＫｔｄｃＴｙｋ(１)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｎｓ＝ＥｙＮ１Ａｓ(２)式中:Ｅｙ为集装箱堆场容量(ＴＥＵ)ꎻＱｈ为集装箱码头年运量(ＴＥＵ)ꎻｔｄｃ为到港集装箱平均堆存期(ｄ)ꎻＫＢＫ为堆场集装箱不平衡系数ꎻＴｙｋ为集装箱堆场年工作天数(ｄ)ꎻＮｓ为集装箱码头堆场所需地面箱位数(ＴＥＵ)ꎻＮｌ为堆场设备堆箱层数ꎻＡｓ为堆场容量利用率(％)ꎮ自动化码头堆场堆存能力计算可参考但不能完全按照此公式ꎬ应综合考虑自动化流程的变化ꎬ例如:堆存量增大翻捣率增高ꎬ堆场对岸边装卸船的供给能力和堆场对闸口的集疏运供给能力降低对作业的影响ꎮ青岛港自动化码头２年的运营实践表明ꎬ自动化码头的堆场容量利用率(Ａｓ)明显低于人工码头的堆场容量利用率ꎮ自动化码头堆场的容量和平面箱位数的计算是个复杂的课题ꎬ涉及的因素很多ꎬ且很多因素具有不确定性ꎬ目前业内没有成熟的计算方法用于计算自动化码头堆场的容量和平面箱位数ꎮ传统测算方法一般采用趋势外推法㊁回归分析法㊁指数平滑法㊁生成系数法等ꎬ近几年仿真技术的迅速发展和码头专业仿真软件的开发应用ꎬ为这一问题的解决提供了有益的帮助 ４ ꎮ１ ２㊀堆场对岸边装卸船供给能力和对闸口集疏运供给能力规划遵循生产能力不平衡配置模式ꎬ闸口集疏运能力＞堆场对岸边装卸船的匹配能力＞水平运输能力＞码头岸边装卸能力ꎮ码头岸边装卸峰值的准确测算是堆场对岸边装卸船供给能力规划的基础ꎻ闸口集疏运峰值的准确测算是堆场对闸口集疏运供给能力规划的基础ꎬ闸口集疏运峰值的调控可以通过集卡预约和集疏运计划等手段进行峰谷平衡ꎮ２㊀堆场布局模式与工艺模式选择自动化码头堆场布局主要有２种形式:一种是堆场垂直于岸线ꎬ另一种是堆场平行于岸线ꎮ目前ꎬ新建的自动化码头堆场多采用箱区垂直于岸线式ꎮ该形式的优点是水平运输设备运行距离短ꎻ箱区可以将海侧装卸船作业和陆侧集疏运作业隔离ꎮ人工码头改造升级后的自动化码头ꎬ由于受制于码头原有的基础设施ꎬ基本采用箱区平行于岸线式ꎮ该形式的弊端是水平运输设备运行距离大ꎬ运行路径难以规划ꎬ港内港外水平运输设备交叉作业ꎮ集装箱码头有多种工艺系统ꎬ比较常见的有９种(表１)ꎮ表１㊀集装箱码头工艺系统堆场装卸方式堆场布局设备类型系统分类电轮胎吊＋港集卡悬臂式轨道吊＋港集卡悬臂式轨道吊＋跨运车平行式轮胎吊系统㊀人工系统㊀悬臂式轨道吊半自动系统悬臂式轨道吊＋跨运车轨道吊＋跨运车轨道吊＋自动跨运车轨道吊＋自动导航小车ＡＧＶ轨道吊＋自动起升导航小车Ｌ￣ＡＧＶ自动堆垛起重机＋铁轨小车＋Ｌｉｆｔ￣ＡＧＶｓ垂直式轨道吊半自动系统全自动系统２㊀第８期耿卫宁ꎬ等:自动化集装箱码头堆场规划设计㊀㊀工艺模式的选择综合考虑投资成本㊁运营成本㊁服务水平㊁最大堆场承载能力㊁ＩＴ整合等多方因素ꎮ本文仅就堆场模式为堆场垂直于岸线㊁工艺模式为轨道吊＋自动起升导航小车Ｌ￣ＡＧＶ的当前主流模式展开论述ꎮ３㊀堆场规划设计堆场功能区域规划原则:一是功能齐备ꎻ二是布局合理ꎮ堆场功能区域规划必须确保功能齐备ꎬ确保码头运营所需的功能不能遗漏ꎻ各功能区域的布局设计合理ꎬ整个堆场区域形成一个有机整体ꎬ确保各功能区域运转顺畅㊁不相互冲突ꎮ３ １㊀箱区数量㊁箱区宽度㊁箱区长度㊁堆码高度㊁箱区间距箱区数量㊁箱区宽度㊁箱区长度㊁堆码高度的设计ꎬ首先要满足码头能力的需要ꎬ即满足码头堆码能力和作业能力两方面需求ꎬ其次要考虑土地利用率㊁设备投资成本㊁对吞吐量增长的承载能力等因素ꎮ所以要综合考虑多种因素并精确测算ꎬ通过模拟仿真系统验证最终确定箱区的数量㊁箱区宽度㊁箱区长度㊁堆码高度 ５ ꎮ箱区数量和箱区宽度主要由码头堆场的宽度决定ꎬ设计时须考虑堆场出箱点数量对装卸船作业和集疏运作业的匹配ꎬ同时须考虑对设备配备数量和单机设备制造成本ꎮ理论上ꎬ箱区的宽度决定了箱区的数量ꎬ同一区域ꎬ箱区越宽ꎬ箱区数量就会越少ꎬ堆场总接卸点就会越少ꎬ对海侧装卸船和陆侧集疏运的供给能力就会越低ꎻ箱区数量越多ꎬ堆场出箱点就越多ꎬ对装卸船作业和集疏运作业的供给能力就越强ꎮ但是箱区数量多意味着须配备更多的堆场设备量和更大的箱区间距ꎬ堆场土地利用率低ꎬ堆场设备投资大(图１)ꎮ箱区长度设计根据码头的陆域条件ꎬ原则是尽可能提高土地利用率ꎬ同时要满足码头的堆场能力㊁装卸船效率及陆侧集疏运效率需要ꎮ箱区的长度决定了堆场设备的大车运行距离:箱区越长ꎬ平均单箱运行距离越大ꎬ堆场设备作业效率越低ꎻ堆码高度直接影响堆场堆码能力和堆场设备图１㊀箱区宽度与海陆侧作业峰值测算作业效率:堆码越高ꎬ堆码量就会越大ꎬ堆场内翻捣率就会越大ꎬ这将直接导致堆场设备作业效率降低ꎮ堆码高度设计不能忽略当地的气象情况ꎬ尤其是风力情况ꎬ设计堆码高度应符合相关安全作业要求ꎮ青岛自动化码头通过实践获得如下经验:因高速轨道吊大车移动速度快ꎬ堆场长度的增加对堆场设备作业效率影响度较低ꎻ因堆码高度增加导致的翻捣率上升对堆场设备作业效率影响较大ꎮ箱区间距主要受设备选型影响ꎮ设计时要考虑相邻箱区设备的安全作业距离ꎬ同时要考虑堆场内应急通道和国家对消防通道的强制性要求ꎮ３ ２㊀堆场箱区３ ２ １㊀普通箱区普通箱区用于堆码普通集装箱ꎬ地面形式主要有连锁块和箱角梁２种模式ꎬ采取何种模式取决于堆场地质结构ꎮ连锁块模式堆场箱位使用比较灵活ꎬ箱角梁模式下堆场箱位相对固化ꎬ规划设计时须精确测试大小箱系数ꎮ自动化码头堆场对地面抗沉降要求极其严格ꎬ青岛自动化堆场平整度要求８ｆｔ(２ ４４ｍ)范围内高差ɤ１０ｍｍꎮ３ ２ ２㊀冷冻箱区冷冻箱区可单独设置也可设置于普通箱区内ꎬ冷冻箱箱位数量根据当地进出口冷冻箱数量比例进行设置ꎮ因冷冻箱配备的电缆线㊁电缆插头形式ꎬ导致冷冻箱插拔电尚不能实现自动化作业ꎬ仍须人工操作ꎮ因此ꎬ冷冻箱位置的设置要考虑插拔电人员进出安全和冷冻箱作业效率两方面因素ꎮ以冷冻箱区设置于普通箱区内模式为例ꎬ冷冻箱箱位的位置目前有２种模式:一是冷冻箱位３水运工程２０１９年㊀于堆场中间位置ꎬ二是冷冻箱位于堆场陆侧端头ꎮ冷冻箱区设置于堆场中间ꎬ作业时无需经过接力ꎬ单侧ＡＳＣ可单独完成作业ꎬ有利于节省能源和确保作业效率ꎬ但冷冻箱工作人员进出不太便利ꎬ采用箱式通道方式会占用部分堆码箱位ꎬ采用跨越ＡＳＣ轨道方式ꎬ会对ＡＳＣ作业有干扰ꎮ冷冻箱区设置于陆侧端头ꎬ人员进出安全便利㊁不占用堆码箱位ꎬ但装船作业时冷冻箱须经过一次堆场内接力动作才能到达海侧ꎬ影响装船效率ꎮ所以ꎬ冷冻箱区的设计没有标准的模式ꎬ要根据码头的冷箱作业量大小㊁冷箱进出口比例㊁堆码箱位的紧张程度等各方面因素综合考虑ꎮ３ ２ ３㊀超限箱区㊁熏蒸区㊁喷淋区等当前的自动化技术尚不能实现超限箱的自动化作业ꎬ因此超限箱的规划独立于自动化封闭区域ꎬ超限箱区的能力要根据当地超限箱作业具体情况进行设计ꎮ熏蒸区㊁喷淋区的设置须符合当地码头监管部门的要求ꎬ原则是此类区域作业不干扰自动化区域作业ꎬ此类区域内堆码的集装箱与自动化区域转运方便流畅ꎮ３ ３㊀海侧交互区海侧交互区域主要功能是ＡＧＶ㊁ＡＳＣ交付或接收集装箱ꎬ辅助功能是ＡＳＣ维修保养及ＡＳＣ防风锚定停放(图２)ꎮ图２㊀青岛自动化码头海侧交互区青岛港自动化码头海侧交互区设计长度３９ｍꎬ海侧ＡＳＣ可进入锚定位置维修保养ꎬ陆侧ＡＳＣ可负责交互区的作业ꎮ因青岛港自动化码头采用Ｌｉｆｔ￣ＡＧＶꎬ所以交互区内安装有集装箱支架ꎬ解决ＡＧＶ㊁ＡＳＣ作业不均衡时的互相等待问题ꎮ青岛自动化码头海侧交互区设计了３个支架交互点和５个直接交互点ꎬ其中５号直接交互点在建设施工时预埋了支架安装底座ꎬ可根据实际运营后支架使用率情况ꎬ选择是否增加支架的配置(图３)ꎮ图３㊀青岛自动化码头海侧交互区交互点和支架设计３ ４㊀陆侧交互区陆侧交互区域主要功能是ＡＧＶ㊁集卡交付或接收集装箱ꎬ辅助功能是ＡＳＣ维修保养及ＡＳＣ防风锚定停放(图４)ꎮ图４㊀青岛自动化码头陆侧交互区青岛港自动化码头陆侧交互区设计长度４１ｍꎬ陆侧ＡＳＣ可进入锚定位置维修保养ꎬ海侧ＡＳＣ负责交互区的作业ꎮ每个交互区设有５条车道ꎬ每条车道设１个通讯亭ꎮ集卡到达陆侧交互区后倒车进入交互区ꎬ停车后司机进入亭内刷卡ꎬ自助完成集装箱交付和接收作业ꎮ３ ４ １㊀集卡车型陆侧交互区的设计差异性较大㊁地域性明显ꎬ原则是必须与当地的集疏运运输工具特点相匹配ꎮ陆侧交互点的设计要综合考虑作业效率和作业安全ꎬ能适应中国集装箱卡车车型繁多的实际情况ꎬ掌握本地集卡的车辆资料是陆侧交互区设计的基础ꎮ集卡整体长度㊁车盘后轮距车盘后端的距离㊁车盘钮锁的位置㊁驾驶室门的位置等ꎬ均是陆侧交互区设计需要掌握的重要数据(图５)ꎮ通过对青岛地区约１ ２万辆集卡的数据调查ꎬ得出集卡数据(表２)ꎮ４㊀第８期耿卫宁ꎬ等:自动化集装箱码头堆场规划设计表２㊀集卡数据车辆数据Ｌ１∕ｍ车宽∕ｍ轴的数量∕个Ｌ２∕ｍＬ３∕ｍ左右轮中心距∕ｍ锁头数量∕个上限１７ ００２ ４９３２ ８５２ ６０２ ０５１２下限１４ ８４２ ４９１１ ３０１ １５２ ０５１０注:Ｌ１为车长ꎻＬ２为后轮轴心与车盘尾端距离ꎻＬ３为驾驶室门后沿与车头前沿距离ꎮ图５㊀集卡车型主要参数３ ４ ２㊀设计要素１)车道数量ꎮ车道数量的设计主要取决于箱区的宽度ꎬ越多的车道数量越有利于应对陆侧集疏运的高峰作业ꎮ２)车道宽度ꎮ车道宽度取决于堆场设备最大纠偏能力㊁集卡车宽㊁集卡司机驾驶技能３个因素ꎮ理论上ꎬ较窄的车道有利于集卡的规范停车及堆场设备的高效作业ꎬ但对集卡司机的停车入位效率影响很大ꎮ以青岛自动化码头陆侧交互区交互点车道宽度设计为例ꎬ综合考虑堆场设备全自动高速轨道吊的吊具纠偏最大值为５ʎ㊁青岛地区运营的各种型号集卡的不同轴距以及青岛地区集卡驾驶员的技能水平等因素ꎬ最终确定车道宽度为３ｍꎬ即确保驾驶员倒车入位顺利ꎬ在极端情况下ꎬ集卡车盘最大倾斜度为２ ９８ʎꎬ满足自动化设备作业要求ꎬ达到外集卡倒车入位及自动化高速轨道吊作业效率高的目标ꎮ３)挡车坎位置ꎮ挡车坎位置的设计要考虑各种车型与各种箱型的组合ꎮ在极端情况下ꎬ例如后轮距车盘尾端最短车型载运最长集装箱时ꎬ确保挡轮坎仍能起到安全保护作用ꎬ避免箱体碰撞车道后方的摄像头㊁围网等设备设施ꎮ４)交互亭位置ꎮ交互亭的位置首先要避开堆场机械作业时的钩行路线ꎬ其次要避免被集卡碰撞ꎬ考虑集卡司机在交互亭内对作业过程监护时视线无障碍㊁集卡司机开关车门的便利性㊁亭内一体机屏幕的反光问题等诸多方面ꎮ５)集卡倒车区域ꎮ集卡倒车区域的设计要充分考虑集卡车头和车盘间的非固定式牵引销连接结构这一特点ꎬ车头与车盘夹角反方向运行轨迹ꎬ为提高集卡入位效率ꎬ集卡倒车区域应给集卡司机留有充足的倒车轨迹调整空间ꎮ４㊀结语１)新建的自动化码头堆场多采用箱区垂直于岸线式ꎮ人工码头改造升级后的自动化码头ꎬ由于受制于码头原有的基础设施ꎬ基本采用箱区平行于岸线式ꎮ２)堆场规划设计须综合考虑箱区的数量㊁箱区宽度㊁箱区长度㊁堆码高度和箱区间距等影响因素ꎬ同时兼顾土地利用率㊁设备投资成本㊁对吞吐量增长的承载能力等ꎬ并通过通过模拟仿真系统进行验证ꎮ参考文献:１ ㊀包起帆.罗文斌.现代集装箱码头的建设与运营技术 Ｍ .上海上海科学技术出版社２００６.２ ㊀杨晓明.宓为建.陶其钧.港自动化集装箱码头设计与仿真 Ｍ .上海上海科学技术出版社２０１６.３ ㊀中交水运规划设计院有限公司.海港总体设计规范ＪＴＳ１６５ ２０１３ Ｓ .北京人民交通出版社２０１３.４ ㊀ＬＩＡＮＧＣＪ ＣＡＯＸＱ ＤＡＩＫＭ.ＳｔｕｄｙｏｎｙａｒｄｃｒａｎｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗｉｔｈｔｉｍｅｗｉｎｄｏｗｓｏｆｃｏｎｔａｉｎｅｒｔａｓｋｇｒｏｕｐｉｎａｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌＣ∕∕ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｆｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅｓ ＩＭＳ .ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＴｗｅｌｆｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅｓ.北京清华大学２０１３.５ ㊀ＭＡＲＩＵＳＺＤ ＭＩＣＨＡŁＤ ＭＩＥＣＺＹＳŁＡＷＳ ｅｔａｌ.ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｉｅｓｉｎｔｏｑｕａｙｓｉｄｅｔｒａｎｓｐｏｒｔａｎｄｓｔｏｒａｇｅｙａｒｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｉｎｃｏｎｔａｉｎｅｒｔｅｒｍｉｎａｌｓＪ .Ｐｏｌｉｓｈｍａｒｉｔｉｍｅｒｅｓｅａｒｃｈ ２０１７ ２４ Ｓ１ ４６￣５２.(本文编辑㊀郭雪珍)５。
建设自动化集装箱码头
建设自动化集装箱码头标题：建设自动化集装箱码头引言概述：随着全球贸易的不断发展，集装箱运输在国际贸易中扮演着重要的角色。
为了提高集装箱码头的效率和安全性，许多国家开始建设自动化集装箱码头。
本文将探讨如何建设自动化集装箱码头，以提高码头的运作效率和降低劳动成本。
一、自动化码头设备1.1 自动化堆垛机自动化堆垛机是自动化集装箱码头的核心设备，它能够自动将集装箱从货船上卸载并堆放在指定位置。
通过使用自动化堆垛机，可以大大提高货物的处理效率和减少人工操作。
1.2 自动化龙门吊自动化龙门吊是另一个重要的设备，它能够在集装箱堆场内自动挪移并进行装卸箱操作。
自动化龙门吊可以根据集装箱的位置和目的地自动调度，减少装卸箱的时间和提高操作效率。
1.3 自动化输送带自动化输送带可以将集装箱从码头运输到堆场或者反之，减少人工搬运的时间和劳动强度。
通过使用自动化输送带，可以实现集装箱的快速运输和减少操作失误。
二、智能化管理系统2.1 集装箱追踪系统通过安装集装箱追踪系统，可以实时监控集装箱的位置和状态，提高货物的安全性和准确性。
集装箱追踪系统可以匡助码头管理人员及时发现问题并采取措施，提高运作效率。
2.2 自动化调度系统自动化调度系统可以根据货物的数量和目的地自动调度堆垛机和龙门吊的工作，提高装卸箱的效率和减少等待时间。
自动化调度系统可以根据实时数据进行优化，提高码头的运作效率。
2.3 数据分析系统通过数据分析系统，可以对集装箱码头的运作情况进行监测和分析，匡助管理人员优化运作流程和提高效率。
数据分析系统可以匡助管理人员及时发现问题并采取措施，提高码头的运作效率。
三、安全性和环保措施3.1 集装箱防盗系统为了提高集装箱的安全性，可以安装集装箱防盗系统，对集装箱进行实时监控和报警。
集装箱防盗系统可以减少盗窃事件的发生，保障货物的安全。
3.2 环保设施在建设自动化集装箱码头的过程中，可以考虑使用环保设施，如太阳能发电系统和雨水采集系统，减少能源消耗和污染排放。
自动化集装箱码头规划设计
自动化集装箱码头规划设计自动化集装箱码头规划设计1. 简介1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 码头规划需求分析2.1 货物流量预测2.2 增加自动化处理能力2.3 提高码头操作效率2.4 确保安全操作3. 码头布局设计3.1 码头区域划分3.1.1 码头岸线3.1.2 储存区域3.1.3 装卸区域3.1.4 进出口通道3.2 设备布局3.2.1 堆垛机位置3.2.2 自动引导车安排3.2.3 输送设备规划4. 自动化码头设备选型4.1 堆垛机选型4.2 自动引导车选型4.3 输送设备选型5. 码头信息系统集成5.1 码头管理系统5.2 设备控制系统5.3 数据采集与分析系统6. 码头安全设计6.1 应急方案6.2 监控系统6.3 安全标志与警示7. 运营和维护考虑7.1 人员培训计划7.2 设备维护保养计划7.3 运营流程安排附件：- 码头原始布局图- 设备选型报表- 安全监测设备清单法律名词及注释：1. 集装箱码头：指专门用于装卸并存储集装箱的码头设施。
2. 自动化处理能力：指利用自动化设备和信息系统，实现码头装卸工作的自动化进行。
3. 码头岸线：指码头与海域之间的边界线，一般作为船舶的靠泊区域。
4. 储存区域：指用于存放集装箱的特定区域，通常通过堆垛机进行集装箱堆放操作。
5. 装卸区域：指用于装卸集装箱的特定区域，通常通过自动引导车和输送设备进行装卸作业。
6. 进出口通道：指连接码头与陆地交通网络的通道，用于集装箱的进出。
7. 堆垛机：指用于集装箱堆放和取放的自动化设备。
8. 自动引导车：指用于集装箱的自动化运输和搬运的车辆。
9. 输送设备：指用于集装箱的自动化输送和运输的设备，如传送带、卷扬机等。
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自动化集装箱码头规划设计
引言：
随着全球贸易的快速发展，集装箱码头成为一个国家或地区重要的物
流节点，其规划设计成为了一个不可忽视的问题。
随着科技的不断进步，
自动化技术在集装箱码头的规划设计中起到了越来越重要的作用。
本文将
介绍自动化集装箱码头规划设计的相关内容。
一、自动化集装箱码头的需求分析
在规划设计自动化集装箱码头前，首先需要进行需求分析。
主要包括
以下几个方面：
1.集装箱吞吐量：根据当地或地区的需求，确定集装箱吞吐量的大小。
该指标能够决定码头面积和设备的配置。
2.船舶吞吐能力：确定需要接待的船舶类型和吞吐量，为船舶的进出
口以及码头内部的货物流动提供便利。
3.装卸设备的选型：根据集装箱码头的具体需求，选择适合自动化操
作的装卸设备，如自动化起重机、自动化输送系统等。
4.智能物流系统：引入智能物流系统，提高码头内部货物的运输效率
和准确性。
二、自动化集装箱码头的规划设计要点
1.空间布局：根据集装箱码头的面积和需要容纳的货物数量，确定合
适的空间布局。
合理规划货物存储区、码头作业区、车辆通行区等，提高
货物的运输效率和作业效率。
2.智能物流系统：引入智能物流系统，监控货物的运输过程，确保货
物的安全和准确性。
同时，可以通过物流系统提高货物运输的智能化程度，减少人工操作环节，提高作业效率。
3.装卸设备的布置：根据集装箱吞吐量和船舶吞吐能力，选择合适的
装卸设备，并合理布置在码头上。
装卸设备的自动化程度越高，作业效率
越高，同时也可以减少人力投入。
4.安全保障：在自动化集装箱码头的规划设计中，需要考虑安全保障
措施。
例如，需要设置视频监控系统、安全防护装置等，确保码头内部的
安全。
5.环境保护：在集装箱码头的规划设计中，需要考虑环境保护。
例如，可以设置雨水收集系统，对雨水进行处理和回收利用，减少对环境的污染。
三、自动化集装箱码头规划设计的案例分析
以国港口为例，介绍自动化集装箱码头规划设计的案例分析。
该港口的集装箱吞吐量为每年100万个标准箱，船舶吞吐能力为每天20艘船。
根据需求分析，可选择自动化起重机、自动化输送系统等装卸
设备，并通过智能物流系统对货物进行监控和管理。
在空间布局方面，采用分段式布局，将主要作业区域和货物存储区分
隔开，确保货物的运输效率和作业效率。
在安全保障方面，设置视频监控
系统，对码头内部进行全程监控，以保障安全。
此外，在环境保护方面，设置雨水收集系统，收集雨水进行处理和回
收利用，减少对环境的污染。
通过以上的规划设计，该港口能够实现自动化操作，提高作业效率，减少人力投入，并且确保货物的运输安全和环境保护。
结论：
随着全球贸易的发展，自动化集装箱码头的规划设计成为一个重要的问题。
通过需求分析，确定自动化集装箱码头的各项指标和需求，并合理规划布局和设备的配置，可以提高集装箱码头的作业效率和货物运输的准确性。
同时，引入智能物流系统和安全保障措施，确保货物的安全和环境的保护。