CN112849985A - 港口集装箱立体作业系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种港口集装箱立体作业系统，包括：地面运输层，地面运输层包括外集卡运输路及堆场区域，高架运输层，高架运输层位于地面运输层上方，高架运输层包括内集卡运输路，悬臂轨道吊安装在布设于地面运输层的轨道上，用于将地面运输层堆放的集装箱吊装至地面运输层的外集卡或高架运输层的内集卡上。采用立体化集装箱集疏运方式，堆场内道路采用双层布置模式，外集卡在地面运输层运行，内集卡在二层运行，内集卡优选为智能无人集卡，使外集卡和内集卡之间无车流交叉，实现内、外集卡的完全分离，从而提高作业安全性、设备作业效率和系统效率，有利于降低运营成本。有效增加缓存车位，车流组织更加高效，有效缓解堆场外部社会道路交通拥堵。

Description

港口集装箱立体作业系统

技术领域

本发明涉及码头运输设施技术领域，具体而言，涉及一种港口集装箱立体作业系统。

背景技术

随着自动化集装箱码头堆场自动化作业设备及技术的不断发展和成熟，尤其是自动驾驶技术的不断应用，越来越多的新建集装箱码头(物流站场、火车装卸站场)堆场作业采用自动化作业模式，堆场(场站)作业采用自动化轨道式集装箱龙门起重机(简称自动化轨道吊或ARMG)，港内道路采用平交布置，无法完全解决内集卡和外集卡的分离行驶，造成内、外集卡的车流交织，当内集卡采用无人驾驶模式时，在既有无人驾驶集卡的技术条件及政策要求下，存在安全问题。当内集卡和外集卡车流量都较大时，严重影响装卸系统效率。

现有自动化码头堆场(场站)布置主要有以下几种类型：

(1)堆场作业线垂直码头岸线布置，堆场装卸作业采用无悬臂ARMG，内、外集卡在海、陆两侧进行交接，以此实现内、外集卡的分离。此种布置形式适用于无中转或中转比例较小的码头(场站)，对于中转比例较高的码头(场站)将严重影响设备利用效率和作业效率；

(2)堆场作业线垂直码头岸线布置，堆场装卸作业采用无悬臂ARMG+单(双)悬臂ARMG组合模式，内集卡在海侧交接区及悬臂下进行交接，外集卡在陆侧交接区及悬臂下进行交接，以此实现内、外集卡的分离。此种布置形式可适应一定中转比例的情况，但内集卡数量增加，控制系统复杂，对系统能力影响较大；

(3)堆场作业线平行码头岸线布置，堆场装卸作业采用单(双)悬臂ARMG或ARTG，内、外集卡在跨内或悬臂下进行交接，港(场)内道路平交布置，无法实现内、外集卡的分离。

可见，目前自动化码头堆场(场站)布置存在以下缺点：(1)垂直码头岸线布置的自动化码头，实现了内、外集卡的车流分离，但无法适应中转比例较大的情形，否则将对设备效率和系统效率产生较大影响；(2)平行码头岸线布置的自动化码头，无法实现内、外集卡车流的分离，内、外集卡交通存在干涉，影响通行效率和作业效率，同时存在较大安全隐患，尤其当内集卡采用自动驾驶模式时，安全风险更大。(3)内部车流组织交叉，造成堆场(场站)周边社会道路交通拥堵。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种港口集装箱立体作业系统，以解决现有技术中的中转比例较大的自动化码头内、外集卡无法有效分离的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种港口集装箱立体作业系统，包括：地面运输层，地面运输层包括外集卡运输路及堆场区域；高架运输层，高架运输层位于地面运输层上方，高架运输层包括内集卡运输路；悬臂轨道吊，悬臂轨道吊安装在布设于地面运输层的轨道上，用于将地面运输层堆放的集装箱吊装至地面运输层的外集卡或高架运输层的内集卡上。

进一步地，悬臂轨道吊为双悬臂轨道吊，双悬臂轨道吊的两个悬臂分别位于外集卡运输路上方及内集卡运输路上方。

进一步地，外集卡运输路包括第一环路及连通第一环路相对两侧的多条第一纵向路；内集卡运输路包括第二环路及连通第二环路相对两侧的多条第二纵向路。

进一步地，第一纵向路和第二纵向路平行设置，相邻两个第二纵向路之间形成路间隙，多个第一纵向路一一对应地位于多个路间隙下方。

进一步地，悬臂轨道吊为双悬臂轨道吊，双悬臂轨道吊沿第一纵向路的方向可移动；双悬臂轨道吊的两条轨道分别位于堆场区域的两侧。

进一步地，堆场区域设置在相邻的第一纵向路和第二纵向路之间。

进一步地，第二纵向路包括三个车道，位于两侧的为作业车道，位于中央的为行车车道。

进一步地，第二环路包括两个快车道和两个慢车道。

进一步地，内集卡运输路还包括连通第一环路相对两侧的多条第三纵向路，第三纵向路与第一纵向路平行，并位于第二纵向路正下方，第三纵向路包括停车道及行车道。

进一步地，悬臂轨道吊为单悬臂轨道吊，第一纵向路和第二纵向路平行设置，第二纵向路位于第一纵向路的下方，并与第一纵向路形成运输区，两个运输区之间设置两个堆场区域，单悬臂轨道吊的两个轨道设置在堆场区域的两侧。

应用本发明的技术方案，采用立体化集装箱集疏运方式，堆场采用双层布置模式，外集卡在地面运输层运行，内集卡在二层运行，其中，内集卡优选为智能无人集卡，使外集卡和内集卡之间无车流交叉，实现内、外集卡的完全分离，避免车流交叉和干涉，从而提高作业安全性、设备作业效率和系统效率，有利于降低运营成本。有效增加缓存车位，车流组织更加高效，有效缓解堆场外部社会道路交通拥堵。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明的港口集装箱立体作业系统的实施例的部分结构图；

图2示意性示出了本发明的港口集装箱立体作业系统的内集卡运输路的俯视图；

图3示意性示出了本发明的港口集装箱立体作业系统的第二纵向路的结构图；

图4示意性示出了本发明的港口集装箱立体作业系统的第二环路的结构图；

图5示意性示出了本发明的港口集装箱立体作业系统的另一个实施例的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、地面运输层；20、高架运输层；21、第二环路；211、慢车道；212、快车道；22、第二纵向路；221、作业车道；222、行车车道；30、堆场区域；40、双悬臂轨道吊；41、单悬臂轨道吊；51、停车道；52、行车道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术中所记载的，目前自动化码头堆场(场站)布置存在以下缺点：(1)垂直码头岸线布置的自动化码头，实现了内、外集卡的车流分离，但无法适应中转比例较大的情形，否则将对设备效率和系统效率产生较大影响；(2)平行码头岸线布置的自动化码头，无法实现内、外集卡车流的分离，内、外集卡交通存在干涉，影响通行效率和作业效率，同时存在较大安全隐患，尤其当内集卡采用自动驾驶模式时，安全风险更大。(3)内部车流组织交叉，造成堆场(场站)周边社会道路交通拥堵。

为了解决上述问题，参见图1至图5所示，本发明的实施例提供了一种港口集装箱立体作业系统，包括地面运输层10、高架运输层20以及悬臂轨道吊，其中，地面运输层10包括外集卡运输路及堆场区域30；高架运输层20位于地面运输层10上方，高架运输层20包括内集卡运输路；悬臂轨道吊安装在布设于地面运输层10的轨道上，用于将地面运输层堆放的集装箱吊装至地面运输层的外集卡或高架运输层的内集卡上。本发明的港口集装箱立体作业系统通过悬臂轨道吊将放置在堆场区域的集装箱吊装至外集卡运输路上的外集卡或内集卡运输路上的内集卡上，完成内、外集卡和集装箱堆场的交接作业。采用立体化集装箱集疏运方式，堆场采用双层布置模式，外集卡在地面运输层运行，内集卡在二层运行，其中，内集卡优选为智能无人集卡，使外集卡和内集卡之间无车流交叉，实现内、外集卡的完全分离，避免车流交叉和干涉，从而提高作业安全性、设备作业效率和系统效率，有利于降低运营成本。有效增加缓存车位，车流组织更加高效，有效缓解堆场外部社会道路交通拥堵。其中，外集卡为港外运输集装箱拖挂车的简称，内集卡为港内运输集装箱拖挂车的简称。

具体来说，悬臂轨道吊为双悬臂轨道吊40，双悬臂轨道吊40的两个悬臂分别位于外集卡运输路上方及内集卡运输路上方。本实施例的外集卡运输路包括第一环路及连通第一环路相对两侧的多条第一纵向路。其中，第一环路的相对的两侧可以是南北两侧，也可以是东西两侧，本实施例中，相对的两侧采用南北两侧，多条第一纵向路沿东西方向间隔设置，在一种优选地实施例中，另外的相对的两侧之间连通有多条横向路，横向路与纵向路的交叉处设置交通灯。双悬臂轨道吊是双悬臂轨道式集装箱龙门起重机的简称。

为了实现内集卡的交通灵活、流畅，本实施例的内集卡运输路包括第二环路21及连通第二环路21相对两侧的多条第二纵向路22。其中，第二环路的相对的两侧可以是南北两侧，也可以是东西两侧，本实施例中，相对的两侧采用南北两侧，多条第二纵向路沿东西方向间隔设置。双悬臂轨道吊的两个悬臂分别位于第二纵向路及第一纵向路的上方。

本实施例中的地面运输层还包括进场门区、出场门区、生产辅助区，其中，外集卡运输路还包括与进场门区连通的进场路，以及与出场门区连通的出场路，生产辅助区与外集卡运输路连通，生产辅助区内主要布置综合办公楼、变电所、污水处理站、维修车间等生产辅助建筑物。堆场区域布置集装箱作业线，采用空、重箱混堆模式。堆场区域作业采用双悬臂ARMG，一侧悬臂服务地面外集卡，另一侧悬臂服务在二层高架运输层的内集卡。

本实施例的第一纵向路和第二纵向路22平行设置，相邻两个第二纵向路22之间形成路间隙，多个第一纵向路一一对应地位于多个路间隙下方。即第一纵向路和第二纵向路间隔布置。具体来说，堆场区域为多个，堆场区域的延伸方向与第一纵向路的延伸方向相同，本实施例的堆场区域30设置在相邻的第一纵向路和第二纵向路22之间。每个路间隙处对应两个堆场区域，两个堆场区域分别设置在第一纵向路的两侧。

为了便于对内、外集卡的装卸，本实施例的双悬臂轨道吊40沿第一纵向路的方向可移动。本实施例的双悬臂轨道吊40的两条轨道分别位于堆场区域30的两侧。

为了实现第二纵向路的运行通畅，本实施例的第二纵向路22包括三个车道，位于两侧的为作业车道221，位于中央的为行车车道222。

本实施例的第二环路包括两个快车道212和两个慢车道211，快车道两个外车道位于第二环路的外侧，两个慢车道位于第二环路的内侧。

本实施例的外集卡运输路还包括连通第一环路相对两侧的多条第三纵向路，第三纵向路与第一纵向路平行，并位于第二纵向路正下方，第三纵向路包括停车道51及行车道52。有效提高场内缓冲停车位数量，充分、有效利用土地资源。

优选地，高架运输层与地面距离为11.5m，按场内集装箱堆高以及ARMG最小运行距离确定，可有效提高ARMG作业效率。

在一种优选地实施例中，高架运输层的整体高度可根据集装箱的堆高进行调整，从而满足场内集装箱不同堆高时提高设备的作业效率。

具体来说，高架运输层通过固定支墩支撑在地面上，固定支墩的高度可根据堆场设备堆高、堆场集装箱的堆高来确定，以最优的支墩高度来满足堆场作业设备起升行程最小，从而提高堆场设备的作业效率。在一种优选地实施例中，固定支墩可伸缩并锁定。

在高架运输层布置第二环路、多个第二纵向路、及给内集卡进行补给的能源站和应急检修区，满足设备安装、检修及消防作业设备通行安全要求。每隔两条堆场区域布置1条第二纵向路，四周布置第二环路，用于智能集卡快速通行要求。在一种优选地实施例中，悬臂轨道吊上设置360°旋转监控设备，可对堆场区域内的集装箱进行数量分析，也可监控地面运输层及高架运输层的路况，悬臂轨道吊、360°旋转监控设备、内集卡、外集卡均与中控台无线数据交互，以实现自动化、智能化。

本实施例的港口集装箱立体作业系统的码头(场站)控制系统包括5G设备，以5G在低时延控制、大带宽监控、高可靠连接、边缘计算等技术为切入点，打造5G+智慧港口(场站)的行业示范应用区，实现信息和物流的深度融合和交叉联动，提升港口码头(场站)在物流运输、安全监控等运营效率。

堆场内，内、外集卡交通流呈环状运行，减少内部车流交叉，有效提高车辆通行效率。

参见图5所示，在本发明的另一种实施例中，悬臂轨道吊为单悬臂轨道吊41，第一纵向路和第二纵向路平行设置，第二纵向路位于第一纵向路的下方，具体为第一纵向路的正下方，并与第一纵向路形成运输区，两个运输区之间设置两个堆场区域，单悬臂轨道吊的两个轨道设置在堆场区域的两侧。第二纵向路的下方可布置第四纵向路，第四纵向路的两端与第一环路连通。其中，单悬臂轨道吊是单悬臂轨道式集装箱龙门起重机的简称。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

采用立体化集装箱集疏运方式，堆场采用双层布置模式，外集卡在地面运输层运行，内集卡在二层运行，其中，内集卡优选为智能无人集卡，使外集卡和内集卡之间无车流交叉，实现内、外集卡的完全分离，避免车流交叉和干涉，从而提高作业安全性、设备作业效率和系统效率，有利于降低运营成本。有效增加缓存车位，车流组织更加高效，有效缓解堆场外部社会道路交通拥堵。

应该指出，上述详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在上面详细的说明中，参考了附图，附图形成本文的一部分。在附图中，类似的符号典型地确定类似的部件，除非上下文以其他方式指明。在详细的说明书、附图及权利要求书中所描述的图示说明的实施方案不意味是限制性的。在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围下，其他实施方案可以被使用，并且可以作其他改变。将容易理解的是，如本文一般所描述的及附图所图示说明的，本公开的方面可以在广泛种类的不同的配置中被编排、代替、组合、分开以及设计，所有这些在本文被明确地考虑。

根据本申请所描述的特定实施方案的本公开将不受限制，其被意图作为各种方面的图示说明。如对本领域技术人员将是清晰的那样，在不脱离本公开的精神和范围下可以作许多修改和变更。在本公开范围内，功能上等同的方法和设备，除了本文所列举的那些之外，从前述说明书来看对本领域技术人员将是清晰的。这样的修改和变更意图落入所附权利要求书的范围内。本公开将仅由所附权利要求书的条款以及这样的权利要求所给予权利的等同物的全部范围限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组成或生物系统，其当然可以变化。也将理解的是，本文所使用的术语仅是出于描述特定的实施方案的目的，而并非意图是限制性的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种港口集装箱立体作业系统，其特征在于，包括：

地面运输层(10)，所述地面运输层(10)包括外集卡运输路及堆场区域(30)；

高架运输层(20)，所述高架运输层(20)位于所述地面运输层(10)上方，所述高架运输层(20)包括内集卡运输路；

悬臂轨道吊，所述悬臂轨道吊安装在布设于所述地面运输层(10)的轨道上，用于将所述地面运输层(10)堆放的集装箱吊装至所述地面运输层(10)的外集卡或所述高架运输层(20)的内集卡上。

2.根据权利要求1所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述悬臂轨道吊为双悬臂轨道吊(40)，所述双悬臂轨道吊(40)的两个悬臂分别位于所述外集卡运输路上方及所述内集卡运输路上方。

3.根据权利要求1所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述外集卡运输路包括第一环路及连通所述第一环路相对两侧的多条第一纵向路；所述内集卡运输路包括第二环路(21)及连通所述第二环路(21)相对两侧的多条第二纵向路(22)。

4.根据权利要求3所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述第一纵向路和所述第二纵向路(22)平行设置，相邻两个第二纵向路(22)之间形成路间隙，多个所述第一纵向路一一对应地位于多个所述路间隙下方。

5.根据权利要求4所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述悬臂轨道吊为双悬臂轨道吊(40)，所述双悬臂轨道吊(40)沿所述第一纵向路的方向可移动；所述双悬臂轨道吊(40)的两条轨道分别位于所述堆场区域(30)的两侧。

6.根据权利要求4所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述堆场区域(30)设置在相邻的所述第一纵向路和所述第二纵向路(22)之间。

7.根据权利要求3所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述第二纵向路(22)包括三个车道，位于两侧的为作业车道(221)，位于中央的为行车车道(222)。

8.根据权利要求3所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述第二环路包括两个快车道(212)和两个慢车道(211)。

9.根据权利要求3所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述外集卡运输路还包括连通所述第一环路相对两侧的多条第三纵向路，所述第三纵向路与所述第一纵向路平行，并位于所述第二纵向路正下方，所述第三纵向路包括停车道(51)及行车道(52)。

10.根据权利要求3所述的港口集装箱立体作业系统，其特征在于，所述悬臂轨道吊为单悬臂轨道吊，所述第一纵向路和所述第二纵向路平行设置，所述第二纵向路位于所述第一纵向路的下方，并与所述第一纵向路形成运输区，两个所述运输区之间设置两个所述堆场区域，所述单悬臂轨道吊的两个轨道设置在所述堆场区域的两侧。

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