CN109081125A - 铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统及方法 - Google Patents

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余永金
黄泽星
肖宇松
王增力
方亚非
张佳楠
周伟丽
蔡云峰
李�瑞
丁跃凡
黄瑞
国巍
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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G63/00Transferring or trans-shipping at storage areas, railway yards or harbours or in opening mining cuts; Marshalling yard installations
    • B65G63/02Transferring or trans-shipping at storage areas, railway yards or harbours or in opening mining cuts; Marshalling yard installations with essentially horizontal transit otherwise than by bridge

Abstract

本发明提供了一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统及方法,该系统包括铁路到发场以及与铁路到发场对应的多个港区,所述铁路到发场设置有至少一条到发线,还包括与所述到发线相邻设置的倒装场,所述倒装场设有至少一条与所述到发线平行的倒装线,所述倒装线的数量少于所述港区的数量,所述倒装线与各所述港区联通,所述倒装线上运行有多个轨道动力平车,铁路港湾站还设有集装箱装卸机具,所述到发线和所述倒装线位于所述集装箱装卸机具的装卸范围内。本发明采用轨道动力平车作为中转运载工具,中转编组作业集装箱不落地堆码,因此铁路港湾站不需要集装箱堆放场地,仅需布置倒装线,集装箱倒装场占地面积小,节省用地,站场布置灵活。

Description

铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统及方法
技术领域
本发明涉及交通运输技术领域,尤其涉及一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统及方法。
背景技术
集装箱多式联运具有产业链长、高效快捷、集约经济、安全可靠等优势,是货物运输发展的重要方向。水铁联运、公铁联运已成为集装箱长距离门到门运输服务的主要形式,随着铁路集装箱运输量的增长,铁路集装箱列车中转及编组工作量显著增加。特别是铁水联运项目,一个铁路港前车站(港湾站)对应多个港口码头铁路集装箱场(港区、货区)时,到达的集装箱列车车辆排列顺序杂乱,无法满足多处港口专用线(港区)分类依次快速送达的要求,需重新按港口专用线(港区、货区)线别要求进行重新解体编组后分送到不同的港口专用线(港区)卸车,解编工作量十分繁重,运输中转时间长。
铁路集装箱列车解体编组方式目前可分为两大类,第一大类为传统的动车不动箱的解体编组方式,第二大类为动箱不动车的解体编组方式。
其中第一大类传统的动车不动箱的集装箱列车编组方式包括:
1、移车台列车解体编组方式:将待解体的列车推送至移车台前,逐车或多车摘钩后由牵车机送至移车台上,再通过移车台横移至需要编组的股道。车辆分类后集结在不同组号的编组线上,由调车机车送至各自货区(港区)。由于每辆车(或车组)均需摘钩,移车台移动速度慢,因此列车解体编组效率低,一列车(60个车厢)解编大约需要120~180min。这种编组方式仅用于港口、电厂散装货物的卸车作业和空车编组作业。
2、平面调车作业方式:平面调车作业是一种铁路系统最常用,最简单可行的列车解体、编组的作业方式,可以在任何车站实施。利用调车机车经牵出线将待解体车列牵出,逐车推送车列按车辆货物目的地分类组号至各条规定组号的股道。然后返回牵出线,转换道岔后把下一组车辆送到相应组号的股道,如此反复,将全部到达车辆按组号完成分类。车辆分类后集结在不同组号的编组线上,由调车机车送至各自货区(港区)。平面调车作业方式机车车辆往返走行距离长,且需要频繁摘钩,整个列车解编过程若钩数较多,则解编作业时间最长,列车编组效率不高。适合列车解编钩数不多且列车解编组号不多时采用,一般解体一列车(60个车厢)需要60~120min。
3、驼峰溜放调车作业方式:铁路驼峰是纵断面为骆驼驼峰形状的线路,利用调车机车将待解体车列经牵出线牵出,然后推送列车至驼峰峰顶(上坡),车辆利用位于驼峰与编组线高差势能,车辆依靠重力势能(下坡)自行溜入各条需要编组的股道。车辆分类后集结在不同组号的编组线上,由调车机车送至各自货区(港区)。此种列车编组方式为铁路编组站常见的列车编组方式,效率较高,适合大运量频繁的解体作业和流水线作业,自动化驼峰解体一列列车(60个车厢)大约需要15~20min。区段站简易驼峰解体一列列车(60个车厢)需要30~40min。利用驼峰解编列车,需建设铁路驼峰设施,铁路编组场平面、纵断面对地形条件要求较高,编组线数量多,占地面积大,工程投资大。
第二大类动箱不动车的集装箱列车编组方式主要包括集装箱落地中转编组作业方式:铁路集装箱落地中转编组作业方式是目前铁路集装箱货运车站对集装箱专列的一种个别中转作业方式。集装箱列车到达后,集装箱卸车落地,然后按集装箱列车方向组号重新集结装车,集装箱落地集结重新装车需要在集装箱堆场完成,由于需要将列车上的集装箱全部卸下落地堆码,箱体集结到一定数量后成组装车。因此需要较大的集装箱堆放场地,占地面积较大,作业效率低,物流速度慢。这种方式仅用于铁路集装箱车站中转作业,不用于港湾站集装箱交接。
综上所述,现有技术中最常用的平面作业调车作业方式效率低,货物中转时间长,人工体力劳动强度大,自动化、信息化水平较低,基本处于现场手工作业阶段。驼峰溜放作业方式虽然效率高,但对车辆控制的自动化、信息化水平高,需要的站场面积大,控制设备多,主要用于编组站和大运量的区段站。在货区(港区)铁路装载集装箱车辆整列固定停放,车上集装箱组号随机排列,相对于固定集装箱组号的堆场货位,部分装卸机具走行距离长,不利于多台设备平行卸车作业,装卸作业效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种占地面积小、设备简单且效率较高的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统及方法。
本发明是这样实现的:
一方面,本发明提供一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,包括铁路到发场以及与铁路到发场对应的多个港区,所述铁路到发场设置有至少一条到发线,还包括与所述到发线相邻设置的倒装场,所述倒装场设有至少一条与所述到发线平行的倒装线,所述倒装线的数量少于所述港区的数量,所述倒装线与各所述港区联通,所述倒装线上运行有多个轨道动力平车,铁路港湾站还设有集装箱装卸机具,所述到发线和所述倒装线位于所述集装箱装卸机具的装卸范围内。
进一步地,所述集装箱装卸机具包括多个龙门吊以及供所述龙门吊行走的两条走行轨,所述龙门吊横跨于所述到发线和所述倒装线上方。
进一步地,所述轨道动力平车为自动力运行车辆,其设置有动力驱动装置。
进一步地,所述倒装线与各所述港区之间设置有分路道岔区,所述分路道岔区通过铁路线路与所述倒装线联通,所述分路道岔区通过港区进路线与各所述港区联通。
进一步地,还包括与所述铁路线路联通的轨道动力平车检修线。
进一步地,还包括与所述倒装线联通的轨道动力平车等待线。
另一方面,本发明还提供一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,包括以下步骤:
(1)集装箱列车到达铁路到发场且停留在到发线上;
(2)空载轨道动力平车在轨道动力平车等待线以及机待线上等待,根据集装箱倒装作业计划进度,顺序运行至指定的倒装线上与待倒装的到达同一港区的一组集装箱平行,等待装车,通过集装箱装卸机具将列车上的到达同一港区的一组集装箱平行倒装到对应的空载轨道动力平车上;
(3)轨道动力平车按排列顺序依次运行至指定的港区;
(4)重复步骤(2)~(3),将到达其他港区的各组集装箱依次运行到指定港区;
(5)轨道动力平车到达港区的装卸线后,通过堆场装卸机具将集装箱从轨道动力平车卸至港区堆场指定位置;
(6)轨道动力平车返回倒装线。
进一步地,在集装箱列车到达铁路到发场的过程中,铁路信息系统向铁路集装箱货场管理系统提供到达列车的信息,铁路集装箱货场管理系统依据到达列车的信息编制倒装作业策略及流程,列车到达铁路到发场之后,铁路集装箱货场管理系统向集装箱装卸机具以及轨道动力平车下达作业计划。
进一步地,所述集装箱装卸机具包括多个龙门吊以及供所述龙门吊行走的两条走行轨,多个所述龙门吊根据铁路集装箱倒装作业计划抓取待卸车辆上的集装箱,倒装到相邻的空载轨道动力平车上,直至全部到达的集装箱列车全部倒装完毕。
进一步地,所述轨道动力平车运载集装箱至指定的港区具体包括:各倒装线上倒装完毕的轨道动力平车单车或重联成组运载集装箱至指定的港区。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、采用轨道动力平车作为中转运载工具,中转编组作业集装箱不落地堆码,因此铁路港湾站不需要集装箱堆放场地,仅需布置倒装线,集装箱倒装场占地面积小,节省用地,站场布置灵活。解决了传统列车解体编组需设置铁路调车场或铁路货场集装箱落地堆码占地大的问题。
2、采用集装箱按港区分组平行倒装至轨道动力平车,轨道动力平车送车至指定港区卸车的方法代替既有解体、编组、送车、卸车作业方法,减少了作业流程,减少了港湾站场地面积,提高作业效率,适用于在场地狭窄的铁路中间站或港湾站对集装箱列车进行重新解体编组,适用于多条港口专用线接轨的港湾站对到达的集装箱列车进行解体编组和送车作业。
3、由于采用按港区组号依次成组倒装的方式,每次轨道动力平车重车目的地一致,轨道动力平车可以单车运行,也可以集结重联运行,分路道岔区办理进路简单,分路道岔区通过能力高,因此效率较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统的示意图;
图2为本发明实施例提供的集装箱倒装前后排序的示意图。
附图标记说明:1-到发线、2-倒装线、3-走行轨、4-集装箱列车、5-轨道动力平车、6-龙门吊、7-机待线、8-铁路线路、9-港区进路线、10-分路道岔区、11-轨道动力平车检修线、12-轨道动力平车等待线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示,本发明实施例提供一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,包括铁路到发场以及与铁路到发场对应的多个港区,所述铁路到发场设置有至少一条到发线1,还包括与所述到发线1相邻设置的倒装场,用于进行集装箱的中转,所述倒装场设有至少一条与所述到发线1平行的倒装线2,所述倒装线2可以为一条或者多条,当为多条时,多条倒装线可以同时使用,但其数量少于所述港区的数量,因为到达各个港区的轨道动力平车不是同时运行的,而是按港区分组依次运行的,且设置为多条时,轨道动力平车5运载集装箱从铁路港湾站向港区运行以及空车返回铁路港湾站时可以采用不同的倒装线2,以免产生会车。所述到发线1以及所述倒装线2均与铁路到发场的机待线7联通,方便集装箱列车以及轨道动力平车5转换线路。所述倒装线2与各所述港区联通,所述倒装线2上运行有多个轨道动力平车5,轨道动力平车5在倒装线2上装车完毕后将集装箱从铁路港湾站运往各港区。铁路港湾站还设有集装箱装卸机具,所述到发线1和所述倒装线2位于所述集装箱装卸机具的装卸范围内,所述集装箱装卸机具用于将位于到发线1上的集装箱倒装到位于倒装线2上的轨道动力平车5上。
作为实施方式之一,所述集装箱装卸机具包括龙门吊6以及供所述龙门吊6行走的两条走行轨3,所述龙门吊6横跨于所述到发线1和所述倒装线2上方,从而能够将位于到发线1的列车上的集装箱转移至位于倒装线2上的轨道动力平车5上,通过设置走行轨3,方便龙门吊6的行走,使得龙门吊6可以对多个位置上的集装箱进行操作。作为优选地,两条所述走行轨3上运行有多个所述龙门吊6,从而在集装箱列车4倒装作业中多个龙门吊6可以同时作业,倒装时间短,效率高。
作为本实施例的优选,所述轨道动力平车5为自动力运行车辆,其设置有动力驱动装置,能够沿着轨道自动力运行,可以采用人工驾驶或者无人驾驶的方式,采用无人驾驶时,可以减少人力,且能够避免人员在现场发生安全事故。所述轨道动力平车5由轨道动力平车5动力网络(供电接触网)进行供电,为轨道动力平车5提供动力源,当然也可以采用其他形式的能源为其提供动力。轨道动力平车5可以单车运行或多车重联运行。
如图1所示,进一步地,所述倒装线2与各所述港区之间设置有分路道岔区10,所述分路道岔区10通过铁路线路8与所述倒装线2联通,所述分路道岔区10通过港区进路线9与各所述港区联通。进一步优选地,还包括与所述铁路线路8联通的轨道动力平车检修线11,用于停置待检测的轨道动力平车5,方便对轨道动力平车5进行检修。进一步地,还包括与所述倒装线2联通的轨道动力平车等待线12,用于供空载轨道动力平车5在该线路上进行等待。
本实施例采用轨道动力平车作为中转运载工具,中转编组作业集装箱不落地堆码,因此铁路港湾站不需要集装箱堆放场地,仅需布置倒装线,集装箱倒装场占地面积小,节省用地,站场布置灵活。解决了传统列车解体编组需设置铁路调车场或铁路货场集装箱落地堆码占地大的问题。
该作业系统还包括铁路信息系统、铁路集装箱货场管理系统、铁路信号车站联锁进路控制系统等设施,其中铁路信息系统包括铁路货运信息系统、铁路车次号系统、铁路货票信息系统、铁路确报系统、车站现车系统等,用于实现系统各部分的通信,以及实现轨道动力平车5以及集装箱装卸机具等的控制。具体可参照下述的方法实施例。
另一方面,本发明实施例还提供一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,可以采用上述铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,该方法包括以下步骤:
(1)集装箱列车到达铁路到发场且停留在到发线上。
(2)空载轨道动力平车在轨道动力平车等待线以及机待线上等待,根据集装箱倒装作业计划进度,顺序运行至指定的倒装线上与待倒装的到达同一港区的一组集装箱平行,等待装车,通过集装箱装卸机具将列车上的到达同一港区的一组集装箱平行倒装到对应的空载轨道动力平车上。优选地,所述集装箱装卸机具包括多个龙门吊以及供所述龙门吊行走的两条走行轨,通过在两条走行轨上移动可以实现对任一位置的集装箱的抓取。多个所述龙门吊同时运行,倒装时间短,效率高。
(3)轨道动力平车按排列顺序依次运行至指定的港区,具体地,各倒装线上倒装完毕的轨道动力平车单车或重联成组运载集装箱至指定的港区。
(4)重复步骤(2)~(3),将到达其他港区的各组集装箱依次运行到指定港区。
(5)轨道动力平车到达港区的装卸线后,由堆场装卸机具(例如轨道龙门吊)将集装箱从轨道动力平车卸至港区堆场指定位置。
(6)然后轨道动力平车空车返回倒装场。
本实施例采用集装箱按港区分组平行倒装至轨道动力平车,轨道动力平车送车至指定港区卸车的方法代替既有解体、编组、送车、卸车作业方法,减少了作业流程,减少了港湾站场地面积,提高作业效率,适用于在场地狭窄的铁路中间站或港湾站对集装箱列车进行重新解体编组,适用于多条港口专用线接轨的港湾站对到达的集装箱列车进行解体编组和送车作业。由于采用按港区组号依次成组倒装的方式,每次轨道动力平车重车目的地一致,轨道动力平车可以单车运行,也可以集结重联运行,分路道岔区办理进路简单,分路道岔区通过能力高,因此效率较高。
上述方法的具体作业流程如下:
1、计划阶段
在集装箱列车到达铁路到发场之前,铁路货运信息系统、铁路预报/确报系统预告列车到达,并向铁路到发场提供到达列车的信息,包括到达列车的地点、时间、车次号、车号、车辆排列顺序(列车编组)、集装箱箱号、货票号码、货物种类、货物的目的地等信息。
2、列车到达阶段
车站按铁路列车调度指挥系统(CTC/TDCS)指令排列列车接车进路,开放信号,列车进站。列车在进站过程中铁路车次号系统采集列车车辆车号数据和排列顺序,铁路货票信息系统、铁路确报系统核对进入站内的车辆车号及车辆排列顺序。核对后的车辆车号及排列顺序进入车站现车系统,同时向铁路集装箱货场管理系统提供数据。
3、集装箱送货计划作业阶段
铁路集装箱货场管理系统依据铁路货运信息系统和铁路现车系统提供的车辆车号、位置、排列顺序、集装箱箱号、货物名称、重量、目的地等数据编制倒装作业策略及流程,列车到达铁路到发场之后,铁路集装箱货场管理系统向集装箱装卸机具以及轨道动力平车下达作业计划。
4、集装箱倒装作业阶段
空载轨道动力平车在轨道动力平车等待线以及机待线上等待,根据集装箱倒装作业计划进度,顺序运行至指定的倒装线上与待倒装的到达同一港区的一组集装箱平行,等待装车,通过集装箱装卸机具根据铁路集装箱倒装作业计划分批次有选择抓取列车上的到达同一港区的一组集装箱平行倒装到对应的空载轨道动力平车上。
重复以上步骤将到达其他港区的各组集装箱倒运到相应港区。
例如:第一步将到达列车中所有组号A的集装箱(列车编组顺序1、4、6、10、14)倒装到轨道动力平车上,集装箱目的地A港区,向进路联锁控制系统申请倒装线至A港区进路,获得同意授权后经道岔转换进路,轨道动力平车1~5自动力运行至A港区堆场装卸线;
第二步将到达列车中所有组号的集装箱(列车编组顺序2、8、12)倒装到轨道动力平车上,集装箱目的地B港区,向进路联锁控制系统申请倒装线至B港区进路,获得同意授权后经道岔转换进路,轨道动力平车6~8自动力运行至A港区堆场装卸线;
第三步将到达列车中所有组号C的集装箱(列车编组顺序3、9、11、15、17)倒装到轨道动力平车上,集装箱目的地C港区,向进路联锁控制系统申请倒装线至C港区进路,获得同意授权后经道岔转换进路,轨道动力平车9~13自动力运行至C港区堆场装卸线;
第四步将到达列车中所有组号D的集装箱(列车编组顺序5、7、13、16)倒装到轨道动力平车上,集装箱目的地D港区,向进路联锁控制系统申请倒装线至D港区进路,获得同意授权后经道岔转换进路,轨道动力平车14~17自动力运行至C港区装卸线;
第N步将到达列车中所有组号N的集装箱(列车编组顺序N1、N2、N3、Nx)倒装到轨道动力平车上,轨道动力平车自动力运行至N港区,直至一列车解体编组倒装作业完毕。
5、轨道动力平车自动力运行至指定港区阶段
各所述轨道动力平车运载集装箱按照铁路集装箱倒装作业计划提供的港区,轨道动力平车按排列顺序逐车(车组)申请港区进路的开通指令。铁路车站联锁进路控制系统开通进路,按顺序向轨道动力平车(车组)下发运行许可指令。轨道动力平车按开通进路进入相应的港区进路线,并运行至指定的港区。
6、轨道动力平车港区堆场卸车阶段
轨道动力平车到达港区装卸线后,堆场装卸机具(例如轨道龙门吊)根据铁路集装箱倒装作业计划运行至卸车货位抓取轨道动力平车上的集装箱,读取集装箱箱号按照指令放置在指定堆场货位。
7、货物中转移交阶段
铁路、水运承运企业在港区联合检查集装箱及货物完整状态,铁路运输企业向港区水运企业移交集装箱货票、集装箱及货物。
8、轨道动力平车返回阶段
轨道动力平车卸车完毕,按照取送车作业计划和运行线路空闲情况,单车或集结成组向倒装场回送。回送轨道动力平车转线后,经港区进路线,再次排队集结,等待集装箱列车倒装作业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,包括铁路到发场以及与铁路到发场对应的多个港区,所述铁路到发场设置有至少一条到发线,其特征在于:还包括与所述到发线相邻设置的倒装场,所述倒装场设有至少一条与所述到发线平行的倒装线,所述倒装线的数量少于所述港区的数量,所述倒装线与各所述港区联通,所述倒装线上运行有多个轨道动力平车,铁路港湾站还设有集装箱装卸机具,所述到发线和所述倒装线位于所述集装箱装卸机具的装卸范围内。
2.如权利要求1所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,其特征在于:所述集装箱装卸机具包括多个龙门吊以及供所述龙门吊行走的两条走行轨,所述龙门吊横跨于所述到发线和所述倒装线上方。
3.如权利要求1所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,其特征在于:所述轨道动力平车为自动力运行车辆,其设置有动力驱动装置。
4.如权利要求1所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,其特征在于:所述倒装线与各所述港区之间设置有分路道岔区,所述分路道岔区通过铁路线路与所述倒装线联通,所述分路道岔区通过港区进路线与各所述港区联通。
5.如权利要求4所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,其特征在于:还包括与所述铁路线路联通的轨道动力平车检修线。
6.如权利要求1所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业系统,其特征在于:还包括与所述倒装线联通的轨道动力平车等待线。
7.一种铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)集装箱列车到达铁路到发场且停留在到发线上;
(2)空载轨道动力平车在轨道动力平车等待线以及机待线上等待,根据集装箱倒装作业计划进度,顺序运行至指定的倒装线上与待倒装的到达同一港区的一组集装箱平行,等待装车,通过集装箱装卸机具将列车上的到达同一港区的一组集装箱平行倒装到对应的空载轨道动力平车上;
(3)轨道动力平车按排列顺序依次运行至指定的港区;
(4)重复步骤(2)~(3),将到达其他港区的各组集装箱依次运行到指定港区;
(5)轨道动力平车到达港区的装卸线后,通过堆场装卸机具将集装箱从轨道动力平车卸至港区堆场指定位置;
(6)轨道动力平车返回倒装线。
8.如权利要求6所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,其特征在于:在集装箱列车到达铁路到发场的过程中,铁路信息系统向铁路集装箱货场管理系统提供到达列车的信息,铁路集装箱货场管理系统依据到达列车的信息编制倒装作业策略及流程,列车到达铁路到发场之后,铁路集装箱货场管理系统向集装箱装卸机具以及轨道动力平车下达作业计划。
9.如权利要求6所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,其特征在于:所述集装箱装卸机具包括多个龙门吊以及供所述龙门吊行走的两条走行轨,多个所述龙门吊根据铁路集装箱倒装作业计划抓取待卸车辆上的集装箱,倒装到相邻的空载轨道动力平车上。
10.如权利要求6所述的铁水联运铁路港湾站至港区堆场卸车的作业方法,其特征在于,所述轨道动力平车运载集装箱至指定的港区具体包括:各倒装线上倒装完毕的轨道动力平车单车或重联成组运载集装箱至指定的港区。
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