CN112660844B - 一种空轨运输与地面运输的交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空轨运输与地面运输的交互系统，在空轨运输线的相邻两段线上分别设置人工作业交互区与自动化作业交互区，两种作业交互区内均根据空轨运输线的线数对应设置若干交互车道；在人工水平运输设备交互车道之间设置有安全岛，安全岛内设有人工交互平台，通过在人工交互平台刷卡使空轨控制系统获取集装箱信息以及安全信息，并基于安全按键被全程触发来保障交互持续进行；在自动化作业交互区内，自动水平运输设备与空轨列车实施自动装/卸载集装箱任务；基于上述可以实现人工水平运输设备、自动水平运输设备及空中轨道之间的高效衔接。

Description

一种空轨运输与地面运输的交互系统

技术领域

本发明属于集装箱及装卸技术领域，具体地说，是涉及一种空轨运输与地面运输的交互系统。

背景技术

提高运输效率、降低物流成本已成为提升现代物流发展的重要课题，多式联运作为一种高效能的运输组织方式，具有高效便捷、集约经济、过程可控、安全可靠等优势，代表着现代物流业的发展方向。

空轨智能调度系统通过空中轨道实现了集装箱在各集散中心之间的互联互通，完成铁路、水运、公路、航空等物流体系之间的有机衔接，满足多式联运无缝化衔接的要求。该系统以立体交通的思维构建未来物流体系的关键节点，开辟空中通道，链接重要枢纽，催化场站集疏运微循环，弥合城市集疏运系统断带。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空轨运输与地面运输的交互系统，以专用的交互区及交互设备实现了人工水平运输设备、自动水平运输设备及空中轨道之间的高效衔接。

本发明采用以下技术方案予以实现：

提出一种空轨运输与地面运输的交互系统，包括：空轨运输线，用于空中轨道列车的运行，包括相邻的第一段线和第二段线；人工作业交互区，设置于所述第一段线；包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干人工水平运输设备交互车道，每个人工水平运输设备交互车道设有车档；相邻两个人工水平运输设备交互车道之间设置有安全岛，安全岛内设有人工交互平台；自动化作业交互区，设置于所述第二段线；包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干自动水平运输设备交互车道。

进一步的，所述人工水平运输设备交互车道和所述自动水平运输设备交互车道内均设有：前部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备前部运载的20尺集装箱交互；中部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备运载的40尺或45尺集装箱交互；以及，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备中部运载的20尺集装箱交互；后部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备后部运载的20尺集装箱交互。

进一步的， 在人工水平运输设备或自动水平运输设备装/卸载前后两个20尺集装箱时 ，所述空中轨道列车先在后部交互点交互，完成后部集装箱交互后，再驶入前部交互点交互。

进一步的，所述人工交互平台设有读卡器，与空轨控制系统连接，用于基于人工水平运输设备的驾驶员的刷卡行为读取卡中关联的集装箱信息以及安全信息，空轨控制系统基于集装箱信息及安全信息对装/卸载信息实施确认。

进一步的，所述人工交互平台还设有：提醒装置，用于在空轨控制系统返回确认信息后，向人工水平运输设备的驾驶员发出安全操作提醒；安全按键，与空轨控制系统连接，用于被触发后产生安全操作确认信息；空轨控制系统在发出安全操作提醒后，在接收到的安全操作确认信息且其持续有效期间，控制空中轨道列车与人工水平运输设备之间实施交互，交互期间安全操作确认信息中断，空轨控制系统控制停止交互。

进一步的，所述空中轨道列车包括：扫描装置，用于在于人工水平运输设备或自动水平运输设备交互期间对集装箱进行扫描，以判断交互过程是否存在异常。

进一步的，所述提醒装置，还用于接收空轨控制系统在空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备交互完成后下发的交互完成信息，发出交互完成提醒。

进一步的，所述空中轨道列车在其他交互区完成取箱后，所述空轨控制系统向码头生产系统发送交互信息，所述交互信息包括箱型、箱号、箱门朝向、空轨选择的交互点；码头生产系统根据所述交互信息调度人工水平运输设备或自动水平运输设备按照空轨选择的交互点到位。

进一步的，所述第一段线和所述第二段线之间设有安全隔离网。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统，在空轨运输线的相邻两段线上分别设置人工作业交互区与自动化作业交互区，人工作业交互区内根据空轨运输线的线数对应设置若干人工水平运输设备交互车道，自动化作业交互区内根据空轨运输线的线数对应设置若干自动水平运输设备交互车道；人工水平运输设备交互车道和自动水平运输设备交互车道内均根据集装箱尺寸划分前部、中部和后部三个交互点，在人工水平运输设备交互车道之间设置有安全岛，安全岛内设有人工交互平台，空中轨道列车在人工作业交互区内与人工水平运输设备交互时，人工水平运输设备根据集装箱尺寸要求驶入人工水平运输设备交互车道的对应交互点，通过在人工交互平台刷卡使空轨控制系统获取集装箱信息以及安全信息，空轨控制系统基于集装箱信息及安全信息对装/卸载集装箱任务实施确认，并基于安全按键被全程触发来保障交互持续进行；空中轨道列车在自动化作业交互区内与自动水平运输设备交互时，自动水平运输设备调度系统调度自动水平运输设备驶入自动水平运输设备交互车道的对应交互点与空轨列车实施自动装/卸载集装箱任务；基于上述本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统，可以实现人工水平运输设备与空轨的交互，可以实现自动水平运输设备与空轨的交互，可以实现人工水平运输设备和自动水平运输设备交替或同时与空轨进行交互，可以实现不同载箱位置、不同载箱类型、不同载箱数量与空中轨道的交互，以专用的交互区及交互设备实现了人工水平运输设备、自动水平运输设备及空中轨道之间的高效衔接。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1 为本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统平面布局图之一；

图2为本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统平面布局图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统的平面布局图，该交互系统包括空轨运输线1、人工作业交互区2和自动化作业交互区3；其中，空轨运输线1用于空中轨道列车的运行，包括相邻的第一段线11和第二段线12；人工作业交互区2设置于所述第一段线11，包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干人工水平运输设备交互车道21，每个人工水平运输设备交互车道21设有车档22；相邻两个人工水平运输设备交互车道21之间设置有安全岛23，安全岛23内设有人工交互平台24；自动化作业交互区3设置于所述第二段线12，包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干自动水平运输设备交互车道31。

其中在第一段线11和第二段线12之间设置安全隔离网4，将人工水平运输设备和自动水平运输设备进行物理隔离，保障双方作业的独立性及安全性。

安全岛23和车档22用于辅助人工水平运输设备精确停车，同时，安全岛23还用于人工水平运输设备驾驶员的安全站位和避让；人工交互平台24则用于人工水平运输设备驾驶员与空轨控制系统进行信息交互，同时保障交互作业期间驾驶员的安全避让。

本发明将人工作业交互区和自动化作业交互区依空轨运输线1的路径相邻设置，使空中轨道列车可根据实际装/卸载计划选择与人工水平运输设备交互，或自动水平运输设备交互，以各自专用的交互区及交互设备能够实现人工水平运输设备、自动水平运输设备及空中轨道之间的高效衔接。

具体的，如图2所示，图中所示空轨运输线1的数量为2，在人工水平运输设备交互车道21和自动水平运输设备交互车道31内均设有前部交互点A1、B1、a1、b1，中部交互点A3、B3、a3、b3，后部交互点A2、B2、a2、b2；前部交互点用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备前部运载的20尺集装箱交互；中部交互点用于空中轨道列车与人工水平运输设备和自动水平运输设备运载的40尺或45尺集装箱交互，以及，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备中部运载的20尺集装箱交互；后部交互点用于空中轨道列车与人工水平运输设备和自动水平运输设备后部运载的20尺集装箱交互，从而可以实现不同载箱位置、不同载箱类型、不同载箱数量与空中轨道的交互。

这其中，若人工水平运输设备或自动水平运输设备装/卸载前后两个20尺集装箱时 ，空中轨道列车先在后部交互点A2、B2、a2、b2实施交互，完成后部集装箱交互后，再驶入前部交互点A1、B2、a2、b2交互。

在本发明一些实施例中，人工交互平台24内设有读卡器，与空轨控制系统连接，用于基于人工水平运输设备的驾驶员的刷卡行为读取卡中关联的集装箱信息以及安全信息，空轨控制系统则基于集装箱信息及安全信息对装/卸载信息实施确认。

该人工交互平台24还设有提醒装置和安全按键；提醒装置用于在空轨控制系统对装/卸载信息实施确认并返回确认信息后，向人工水平运输设备的驾驶员发出安全操作提醒；安全按键与空轨控制系统连接，用于被驾驶员触发后产生安全操作确认信息；空轨控制系统在发出安全操作提醒后，在接收到的安全操作确认信息且其持续有效期间，控制空中轨道列车与人工水平运输设备之间实施交互，若交互期间安全操作确认信息中断，空轨控制系统控制停止交互。

在本发明一些实施例中，空中轨道列车包括扫描装置，用于在于人工水平运输设备或自动水平运输设备交互期间对集装箱进行扫描，以判断交互过程是否存在异常。

进一步的，提醒装置还用于接收空轨控制系统在空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备交互完成后下发的交互完成信息，发出交互完成提醒，驾驶员可以在获知交互完成信息后，松开安全按键。

下面以空轨系统装箱和空轨系统卸箱两个角度给出两个实施例，对本发明提出的空轨运输与地面运输的交互系统的工作过程做出详细说明。

实施例一、空轨系统装箱

1、人工作业交互区上箱

a.人工水平运输设备通过闸口入场时，闸口OCR（光学字符识别）会将集装箱信息与人工水平运输设备绑定；若人工水平运输设备来自港内堆场，港内堆场设备在集装箱装载过程中，会将集装箱信息与人工水平运输设备绑定。集装箱信息包括箱号、箱型、箱门朝向、箱子在水平运输设备上的位置等。

b.人工水平运输设备到人工作业交互区后，倒车进入人工水平运输设备交互车道A或人工水平运输设备交互车道B，安全岛、车挡辅助驾驶员停车到位。

c.驾驶员下车后，至人工交互平台24刷卡，空轨控制系统接收刷卡信息，调度空轨列车至交互区。

d.若人工水平运输设备背载1个20英尺集装箱，如集装箱在车辆尾部，空轨列车至A2或B2交互点；如集装箱在车辆前部，空轨列车至A1或B1交互点；如集装箱在车辆中部，空轨列车至A3或B3交互点。

若人工水平运输设备背载2个20英尺集装箱，空轨列车优先至A2或B2交互点；完成尾部集装箱作业后，空轨列车再至A1或B1交互点。

若人工水平运输设备背载1个40英尺或45英尺集装箱，空轨列车至A3或B3交互点。

e.驾驶员刷卡后，根据自动交互平台24的提示完成安全信息确认。

f.空轨控制系统识别驾驶员安全信息完成后，提醒装置发出提醒，要求驾驶员按住安全按键。

g.空轨控制系统识别驾驶员安装安全按键后，空中轨道列车上的扫描装置扫描集装箱轮廓，若无异常，则吊具下降、着箱、关锁、起升，此过程中，若驾驶员松开安全按键，空轨控制系统控制空中轨道列车停止动作，另外，如扫描到异常、抓箱不成功等情况，空轨列车也停止动作，系统转至远程控制台人工处理。

h．吊具起升至安全高度后，人工交互平台提示驾驶员可以松开安全按键，如单箱作业或双箱第二个箱子作业，系统提示驾驶员可以驶离；如双箱第一个箱子作业，系统提示驾驶员等待第二个箱子作业；第二个箱子作业程序同第一个箱子。

i.空轨列车将集装箱运送至目的地，作业完成。

2、自动化作业交互区上箱

a. 码头生产系统给空轨调度系统、自动水平运输设备调度系统发送指令。

b. 自动水平运输设备调度系统调度设备至堆场取箱，取箱后至交互点位；空轨调度系统调度列车至交互点位。

c. 自动水平运输设备与空轨列车均到达后，系统锁定，自动水平运输设备不能动车。

d. 空轨列车的扫描装置扫描集装箱轮廓，若扫描正常，吊具下降、着箱、关锁、起升至安全高度，解除锁定，自动水平运输设备可以动车；若扫描异常或着箱不成功，系统转至远程控制台人工处理。

e.空轨列车装箱离开交互点位，交互完成。

实施例二、空轨系统卸箱

1、人工作业交互区卸箱

a.空轨列车在其他交互区完成取箱，空轨控制系统给码头生产系统发送自动交互信息，包括箱型、箱号、箱门朝向、空轨选择的交互点等。

b.码头生产系统调度人工水平运输设备至人工水平运输设备交互车道的交互点位，刷卡。

c.空轨列车到达人工交互点位外，提醒装置发出蜂鸣，提醒驾驶员按下安全按键。

d.空轨列车吊箱进入人工交互点位，扫描装置扫描车盘，若无异常，吊具下降、着车，开锁，吊具起升至安全高度，提醒装置提示驾驶员可以松开安全按键、驶离；如扫描到异常、着车不成功、驾驶员松开安全按键，空轨控制系统转至远程控制台人工处理。

2、自动化作业交互区卸箱

a.空轨列车在其他交互区完成取箱后，空轨控制系统给自动水平运输设备控制系统发送交互信息；交互信息包括箱号、箱型、箱门朝向、空轨列车选择的交互点等。

b.自动水平运输设备控制系统根据接收到的交互信息调度水平运输设备到位；若空轨列车运输1个20英尺集装箱，自动水平运输设备根据指令到a1、a2、a3、b1、b2、b3其中一个交互点位；若空轨列车运输1个40英尺或45英尺集装箱，自动水平运输设备根据指令到a3、b3其中一个交互点位。

c. 自动水平运输设备先到达交互点位后，等待空轨列车；空轨列车先到达到达交互点位后，等待自动水平运输设备。

d.空轨列车和自动水平运输设备都到达后，系统相互锁定，自动水平运输设备不能移动，空轨列车的扫描装置扫描自动水平运输设备，如不存在异常，吊具下降，完成放箱、开锁、吊具起升等动作；吊具起升至安全高度后，集装箱信息与自动水平运输设备绑定，自动水平运输设备解除锁定，可以动车；如扫描到异常或放箱不成功，系统转至远程控制台人工处理。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种空轨运输与地面运输的交互系统，其特征在于，包括：

空轨运输线，用于空中轨道列车的运行，包括相邻的第一段线和第二段线；所述第一段线和所述第二段线之间设有安全隔离网；

人工作业交互区，设置于所述第一段线；包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干人工水平运输设备交互车道，每个人工水平运输设备交互车道设有车档；相邻两个人工水平运输设备交互车道之间设置有安全岛，安全岛内设有人工交互平台；

自动化作业交互区，设置于所述第二段线；包括根据空轨运输线的线数相应设置的若干自动水平运输设备交互车道；

所述人工交互平台设有读卡器，与空轨控制系统连接，用于基于人工水平运输设备的驾驶员的刷卡行为读取卡中关联的集装箱信息以及安全信息，空轨控制系统基于集装箱信息及安全信息对装/卸载信息实施确认；

所述人工交互平台还设有：

提醒装置，用于在空轨控制系统返回确认信息后，向人工水平运输设备的驾驶员发出安全操作提醒；

安全按键，与空轨控制系统连接，用于被触发后产生安全操作确认信息；空轨控制系统在发出安全操作提醒后，在接收到的安全操作确认信息且其持续有效期间，控制空中轨道列车与人工水平运输设备之间实施交互，交互期间安全操作确认信息中断，空轨控制系统控制停止交互；

所述提醒装置，还用于接收空轨控制系统在空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备交互完成后下发的交互完成信息，发出交互完成提醒；

所述空中轨道列车在其他交互区完成取箱后，所述空轨控制系统向码头生产系统发送交互信息，所述交互信息包括箱型、箱号、箱门朝向、空轨选择的交互点；码头生产系统根据所述交互信息调度人工水平运输设备或自动水平运输设备按照空轨选择的交互点到位。

2.根据权利要求1所述的空轨运输与地面运输的交互系统，其特征在于，所述人工水平运输设备交互车道和所述自动水平运输设备交互车道内均设有：

前部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备前部运载的20尺集装箱交互；

中部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备运载的40尺或45尺集装箱交互；以及，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备中部运载的20尺集装箱交互；

后部交互点，用于空中轨道列车与人工水平运输设备或自动水平运输设备后部运载的20尺集装箱交互。

3.根据权利要求2所述的空轨运输与地面运输的交互系统，其特征在于， 在人工水平运输设备或自动水平运输设备装/卸载前后两个20尺集装箱时 ，所述空中轨道列车先在后部交互点交互，完成后部集装箱交互后，再驶入前部交互点交互。

4.根据权利要求1所述的空轨运输与地面运输的交互系统，其特征在于，所述空中轨道列车包括：

扫描装置，用于在于人工水平运输设备或自动水平运输设备交互期间对集装箱进行扫描，以判断交互过程是否存在异常。

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