CN107531433A - 用于在港口设施中装载/卸载集装箱的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法，包括船到岸起重机(1)、自动化集装箱堆放/卸堆机架(7)、用于在起重机(1)和机架(1)之间运输集装箱的车辆(7)、以及用于所述车辆的通信车道，包括在每个船到岸起重机(1)下面的通道(3)和位于船到岸起重机(1)和进入自动化机架(7)的道路(9)之间的平行行车道(8)，所述方法包括根据移除或存放集装箱的需要优化管理车辆(6)的路径，即给每个车辆(6)分配任务以及目的地并且在为此目的提供的缓冲区中为运输中的车辆(6)选择临时停放位置。该方法的特征在于，运输中的集装箱运输车辆(6)被分配到起重机(1)下面和/或靠近起重机(1)的行车道(8a)上的临时停放位置，用作缓冲区。

Description

用于在港口设施中装载/卸载集装箱的方法

技术领域

本发明涉及一种用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法。这些设施通常包括用于在泊位上装载/卸载船舶的船到岸起重机、堆放/卸堆位于指定用于将集装箱临时存储在港区内的区域中的集装箱的自动化机架，起重机和所述机架确实在大多数情况下技术上非常相似，可能会采取升降平台或等同物的形式。然后，装载集装箱运输车辆，以执行起重机和机架之间的连接。

本发明还涉及在港口设施中的诸如上述功能元件的特定设置，以便优化装载和卸载船舶的操作。

背景技术

为了连接不同的操作区域，即，实际上，所述功能元件，为车辆提供通信车道，车道包括在船到岸起重机下面的通道以及位于船到岸起重机和进入自动化机架的车道之间的平行行车道。停放位置还用于停放暂时未分配转运任务或者在其船到岸起重机下面或其自动化目的地机架下面不能进入的集装箱运输车辆。在以下描述中，指定所有这些车辆中的运输中的车辆，由于各种原因，必须将这些车辆带到这些停放位置。车辆路径优化的目标实际上表示动态管理由根据移除和存放集装箱的需要组织的许多车辆组成的车队，对于港口的正常运行至关重要，即，因为海运集装箱运输的重要性日益增加以及由此引起的港口巨大的目前趋势。这种管理包括对主动车辆分配任务和目的地，并且在车辆的完全自动化的情况下，分配关于遵循的路径的信息。由于集装箱的流动根据在泊位上的和一天中的船舶数量而有所不同，因此优化集装箱的转运必须包括管理暂时未使用的车辆，甚至暂时无法进入其目的地的车辆，因此，在要处理的信息中，选择这些所谓的运输中的车辆的临时停放位置。为了该目的，在港口设置所谓的缓冲区，优选地位于有效区域的中心，使得当车辆从“非活动状态”转到“激活”状态时，可以尽可能迅速地运行。

在目前设置中，即，随着港口码头中存在的功能元件的建立，这些临时停放位置设置在起重机附近，占用起重机下面的通道和平行行车道之间的空间。平行行车道允许进入通往自动化机架的道路，这结束于单独的集装箱存放/移除站。这种类型的几个站与每个自动化集装箱堆放/卸堆机架配合，并允许该类型的可逆操作：a、车辆将集装箱带到站，通过机架卸载，然后，在发送到港口以外的最终目的地之前，将其与其他集装箱堆叠，用于临时存储；b、机架从一个临时存放堆卸堆集装箱，并将其放在这样一个站上，以便通过将其带入船到岸起重机的车辆来移除，该船到岸起重机可以将其转运到船上。同样的可逆操作也适用于船到岸起重机。

鉴于集装箱和现有装置的转运的优化条件，这些临时停放区域的功能必要性是无可争辩的，但同时，这些临时停放区域是集装箱装卸码头的领土和经济发展的障碍，也是管理优化的方法障碍，即在整个自动化角度上。

众所周知，由于土地价格昂贵，所以在经济方面，在世界许多地方，现有空间问题都是至关重要的，在纯粹实用的角度上，在缺乏土地的世界上某些地方，空间稀缺大大增加了经济负担。然而，作为领先的集装箱加工码头的新加坡和香港的岛屿港口的示例在这方面是有启发性的：被认为是世界海运集装箱运输的主要地方，其扩大由于目前交通量的增长而完全是有理由的，但是经济地理制约因素是任何发展的真正障碍。

在纯粹的方法程度上，并且始终为了优化港口内集装箱的流量，这些“不活动”的停放区域位于两个高活动区域之间，即，起重机和堆放/卸堆机架，一方面对转运时间(增加路径，并要求连续处理这些操作)，另一方面对要预见的路径具有双重影响，从而也会损害处理成本，最终损害终端的经济吸引力。

为了在起重机装载集装箱时从起重机中显露，或者进入起重机下面的位置，用于卸下集装箱，车辆必须在整个操作期间使用通道并在所有起重机下面穿过：因此，实际上，从起重机下面的至少一个通道的一端流通到另一端。这另外意味着只有一个位置被起重机占据，所有其他位置都是空闲的，从而保留通道。这导致这些位置然后不能用于装载/卸载操作。总之，这个操作要求对装卸作业进行排序，并且为大量所谓的在运输中的车辆找到一个临时位置，即使是在港口码头高度活跃的情况下。

发明内容

本发明通过提供一种解决方案来解决这些缺点和不足之处，允许暂时不使用的在运输中的集装箱运输车辆消除这种“死亡”停放区域。因此，“有用”空间节省显着增加，并且车辆明显更短的路径允许明显节省时间。本发明还允许不再排序但并行的操作。对于配备本发明的港口设施，这些特征被分析为相当大的整体经济收益。

主要地，提醒根据本发明的集装箱的装载/卸载的方法包括基于集装箱转运需要优化管理车辆的路径，并且同样，给每个车辆分配任务以及目的地，并且在为此目的提供的缓冲区中为运输中的车辆选择临时停放位置，其特征在于，所述运输中的车辆被分配到起重机下面和/或靠近起重机的转移车道上的临时停放位置，用作缓冲。

先前位于起重机下面的通道和行车道之间的缓冲区的完全消失导致接地表面的增益接近20％，这是相当可观的，即，在空间珍贵和昂贵的地方。

此外，根据本发明，为了停放在位于起重机下面的缓冲区的位置，根据分配给车辆的起重机下面的确切位置，计算分配给车辆的路径，以便覆盖与车辆的容量和特性兼容的最小距离，特别是其转向半径及其长度，而不在相邻的起重机下面穿过。

从自动化机架到达并穿过与起重机下面的通道平行的行车道的车辆可以在两台起重机之间转动，并占用起重机下的位置，用于转运操作或临时停放。同样，一旦起重机完成装载/卸载，或者在收到与要执行的任务相关的指示之后，车辆可以离开其在起重机下面的位置并转向直接进入行车道。为了沿着码头循环，不再需要使用起重机下面的通道。此外，起重机下面的所有位置可以潜在地同时使用，这导致可以同时在给定时间内进行的操作显着增加。

根据本发明特有的可能性，考虑到在所述起重机的任一侧进入/离开起重机下面的位置的可能性，计算分配给空的车辆的路径。该特征给方法提供了无与伦比的灵活性，因为路径与同一时期内的其他车辆的计算路径有关的可能性的数量已经显着增加。

作为替代方案，与起重机配置有关的结构原因，根据本发明的方法，考虑到在一侧进入起重机下面的位置并且在任一侧离开起重机下面的位置的可能性，可以根据本发明计算分配给装载有集装箱的车辆的路径。

本发明还涉及一种港口设施中的功能元件的设置，包括垂直于码头的方向放置的多个船到岸起重机、自动化集装箱堆放/卸堆机架、用于集装箱运输车辆的通信车道，包括在每个船到岸起重机下面的通道、位于起重机和进入自动化机架的道路之间的平行行车道、以及停放运输中的集装箱运输车辆的缓冲区。根据本发明，这些功能元件的设置是不同的，因为起重机彼此间隔开，使得集装箱运输车辆可以放置在起重机下面，离开，而不在相邻的起重机下面穿过，并且因为所述缓冲区由设置在起重机下面和/或靠近起重机的行车道上的位置形成。

因此，这种新设置的条件在于起重机的适当间距，然而，实际上，只是很小或不大于之前存在的间距，当前的集装箱运输车辆可以在一个非常有限的空间内以直角转向和转动。使用附近行车道必要时会增大暂时储存的可能性，知道即使在这种情况下，起重机的间隙和通行路径不受阻碍：仅仅使用不会对集装箱运输车辆的运动产生负面影响的位置。

附图说明

现在将通过以下附图更详细地描述本发明：

图1是根据本发明的港口设施的示意图；

图2示出了以相同方式示意性地示出的设施，其表示现有技术；

图3分别以两个不同的图示出了根据本发明的方法分别进入和离开集装箱运输车辆的阶段；

图4示出了由于本发明的贡献而特别优化的示例性操作；以及

图5是用于装载集装箱的车辆的图3的对应物。

具体实施方式

当参考图1时，港口设施包括基本上垂直于码头(2)并且覆盖通道(3)的起重机(1)。根据本发明的原始特征，或在装载/卸载期间，港口起重机(1)通常具有升降平台的形式，并且包括位于盆地上方的部分(4)，因此，当位于码头时，具有船舶的形式，并且包括位于通道(3)上方的部分(5)，该部分可能位于集装箱运输车辆(6)上方或暂时停放在该位置。

自动化机架(7)也允许装载/卸载车辆(6)，通过堆放来自船舶并且因此来自起重机(1)的集装箱来组织存储。相反，也用于卸堆从由用于装载空运输车辆(6)而形成的库存中取出的集装箱，然后，将其运送到起重机(1)。

在一方面的起重机区域(1)与另一方面的包括机架(7)的存储区域之间，提供与通道(3)并且更一般地与码头(2)平行的通行道路(8)，以便允许车辆(6)在上述两个区域之间移动。邻近车道(8a)可被分配到临时停放区域。这些车道(8)用于单向循环，特别是为了便于装载/卸载方法的自动化，如表示其的线条上的箭头所示。

进入自动化机架(7)的车道(9)在所述行车道(8)上结束。最后，提供其数量等于通入车道(9)的数量的集装箱存放/移除站，用于与机架(7)配合。

图2所示的现有技术的设施实际上包括相同的功能元件，并且仅部分示出，以突出显示与本发明的差异。因此，在图2中，在码头(2')的水平处的起重机区域(1')表示为主体，并且仅表示为两个行车道(8')，主要结构差异在于该水平。基本上在于在现有技术中存在一个缓冲区(10')，用于当未分配特定的任务时，或者当不能访问其目的地时，停放所谓的集装箱运输车辆(6')。换言之，例如，暂时没有使用或不能进入船到岸起重机的所有车辆必须停放，以避免这些车辆的行车道堵塞，除非妨碍其他车辆完成分配的任务的进展，并可能执行该任务。这个缓冲区(10')实际上将通道(3')与行车道(8')分开，要求运输中的车辆(6')到达行车道的末端，以便进入其他车道。这种在车道(3')的整个长度上循环的义务有几个后果，这对于优化的可能性是有害的，因为除了处理时间的显着增加外，每个车道(3')只允许起重机(1)装载/卸载一辆车，其他车道(3')必须保持空闲，以便其他车辆(6')循环。最后，系统应提供将处理位置从一台起重机(1')移动到另一台起重机，这要求自动化系统对每台起重机(1')的活动进行不间断的扫描，以获得该信息，并且将操作排序。这导致多个并且重复的时间损失，并且显着增加了用于使港口设施的操作自动化的方法中的信息的整体处理。主要地，因为每台起重机(1')只需要处理一辆车(6')，所以排序导致需要一个临时停放区域。

另一方面，在本发明的操作中，例如，如图3所示的运输中的空车辆(6)，即，处理系统将空着的任务分配到集装箱的预定位置，每个起重机(1)将转移位置的数量乘以5，不再需要进行排序。车辆(6)的可能路径由灰色阴影回路表示，箭头分别表示从行车道(8)进入和离开的路径，同时考虑其循环方向。到达/离开起重机(1)下面的位置的操作对于每个起重机(1)下面的5个位置是相同的，如图所示。

图4示出了特定的情况，在自动化机架(7)和起重机(1)之间的路径(由设施管理程序分配的路径)是如图1所示的设置中可能最短的路径。每当可能时，该路径由自动化操作系统编程，用于优化目的，即，实际上为了获得时间增益，添加了节能等。

图5示出了装载集装箱的车辆(6)到达指定位置的过程：在这种情况下，由于在拖车上存在集装箱，所以必须符合进入方向，即，由于起重机(1)的提取系统的配置，并且如果到达的行车道(8)需要这样做，则可能需要半圈。为了离开，如图5的下部所示，并且根据由系统分配的车道(8)的循环方向，可以在两个不同的方向上发生位移。

参考附图描述的配置的示例并不是本发明的全部，本发明还包括落在权利要求的范围内的变体。

Claims (5)

1.一种用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法，包括船到岸起重机(1)、自动化集装箱堆放/卸堆机架(7)、用于在起重机(1)和机架(1)之间运输集装箱的车辆(7)、以及用于所述车辆的通信车道，包括在每个船到岸起重机(1)下面的通道(3)和位于船到岸起重机(1)和进入自动化机架(7)的道路(9)之间的平行行车道(8)，所述方法包括根据移除或存放集装箱的需要优化管理车辆(6)的路径，即给每个车辆(6)分配任务以及目的地并且在为此目的提供的缓冲区中为运输中的车辆(6)选择临时停放位置，其特征在于，运输中的集装箱运输车辆(6)被分配到起重机(1)下面和/或靠近起重机(1)的行车道(8a)上的临时停放位置，用作缓冲区。

2.根据前述权利要求所述的用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法，其特征在于，为了停放在位于起重机(1)下面的缓冲区的位置，根据分配给车辆的起重机(6)下面的确切位置，计算分配给车辆的路径(6)，以便覆盖与车辆(6)的容量和特性兼容的最小距离，特别是其转向半径及其长度，而不在相邻的起重机(1)下面穿过。

3.根据前述权利要求所述的用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法，其特征在于，考虑到在所述起重机(1)的两侧进入/离开起重机(1)下面的位置的可能性，计算分配给空的车辆(6)的路径。

4.根据权利要求2所述的用于优化港口设施中的集装箱的装载/卸载的方法，其特征在于，考虑到在一侧进入起重机(1)下面的位置并且在任一侧离开起重机(1)下面的位置的可能性，计算分配给装载有集装箱的车辆(6)的路径。

5.一种港口设施的功能元件的设置，包括垂直于码头(2)的方向放置的多个船到岸起重机(1)、自动化集装箱堆放/卸堆机架(7)、用于集装箱运输车辆(6)的通信车道，包括在每个船到岸起重机(1)下面的通道(3)、位于起重机(1)和进入自动化机架(7)的道路(9)之间的平行行车道(8)、以及停放运输中的集装箱运输车辆(6)的缓冲区，其特征在于，所述起重机(1)间隔开，使得所述集装箱运输车辆(6)可以放置在起重机(1)下面，并且离开，而不在相邻的起重机(1)下面穿过，并且在于，所述缓冲区由设置在起重机(1)下面和/或靠近起重机(1)的行车道(8a)上的位置形成。