CN113525441A - 一种货运动车组的货物装载方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及货物运输技术领域，具体地，涉及一种货运动车组的货物装载方法及系统。该货物装载方法包括以下步骤：测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置，专用集装器为外形与货运动车组的车厢断面形状相匹配的箱体，用于装载货物；根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器在车厢内的装载位置和装载顺序；按照确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器。采用该货物装载方法能够保证货物在车厢内的合理布置和重量均衡分布，还有利于避免车辆偏载和货物包装杂乱的情况出现。

Description

一种货运动车组的货物装载方法及系统

技术领域

本申请涉及货物运输技术领域，具体地，涉及一种货运动车组的货物装载方法及系统。

背景技术

目前铁路行李托运或快件运输都是采用普通铁路客运列车加挂行李车或行包专列的运输方式，普通铁路客运行李车或行包专列的货物多为散货，一般通过人工进行货物搬运和人工堆码。在装车过程中，装车人员坚持“重货打底、泡货上漂、避免集重”的装车原则，货物装载采取堆码型式，堆垛之间相互挤压密贴，堆垛高度和位置根据货物的多少确定，导致现有运输能力、服务水平与市场需求还存在很大差距。

在我国的高铁线路上运行有高速货运动车组列车，但是装载货物的重量、重心对高速货运动车组列车的安全性影响较大，而现有货物装载方法具有装载货物包装杂乱、不能保证货物的重量均衡分布的问题。

发明内容

本申请实施例中提供了一种货运动车组的货物装载方法及系统，采用该货物装载方法能够保证货物在车厢内的合理布置和重量均衡分布，还有利于避免车辆偏载和货物包装杂乱的情况出现。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种货运动车组的货物装载方法，该货物装载方法包括以下步骤：

测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置，专用集装器为外形与货运动车组的车厢断面形状相匹配的箱体，用于装载货物；

根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器在车厢内的装载位置和装载顺序；

按照确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器。

优选地，测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置，具体包括：

采用重量重心测量平台测量专用集装器的重量；

采用重量重心测量平台测量每个称重传感器与所述专用集装器的几何中心之间的横向距离和纵向距离；

根据测量的重量、横向距离和纵向距离，采用重量重心测量平台计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

优选地，所述重量重心测量平台包括：

矩形支承平台，用于承载待测量的专用集装器；

四个称重传感器，分别设置于所述矩形支承平台的四角，用于测量专用集装器在所述矩形支承平台上四角的重量；

四个测距传感器，分别设置于所述矩形支承平台的相邻两边且与对应侧的所述称重传感器沿同一直线排列，用于测量所述专用集装器与对应的称重传感器之间的横向距离和纵向距离；

控制单元，用于根据称重传感器测量的重量以及所述测距传感器测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

优选地，所述重量重心测量平台还包括用于调节专用集装器的角度的多个调整滚轮。

优选地，计算专用集装器的重量，采用以下公式：

G＝G1+G2+G3+G4；

上式中，G为专用集装器的重量，G1、G2、G3、G4分别为四个称重传感器测量的专用集装器在所述矩形支承平台的四角的重量。

优选地，计算专用集装器的重心在水平面上的投影位置，采用以下公式：

上式中，建立以专用集装器的几何中心为原点的坐标系，Cx为专用集装器的重心在坐标系中X轴上的坐标值，Cy为专用集装器的重心在坐标系中Y轴上的坐标值，Lx1为位于Y轴一侧的两个称重传感器在X轴上的坐标值，Lx2为位于Y轴另一侧的两个称重传感器在X轴上的坐标值，Ly1为位于X轴一侧的两个称重传感器在Y轴上的坐标值，Ly2为位于X轴另一侧的两个称重传感器在Y轴上的坐标值，X轴的延伸方向为货运动车组的长度方向，Y轴的延伸方向为货运动车组的宽度方向。

优选地，根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器的装载位置和装载顺序，具体包括：

根据重心对称原则组成多个集装器对，每个集装器对包括并排设置的两个专用集装器，两个专用集装器在Y轴方向上的重心偏移量以X轴对称设置；

根据重量相近原则，将重量相近的两个集装器对分别装在车厢长度方向的对称位置。

优选地，将货物装入多个专用集装器，具体包括：

将货物按照种类和目的地进行分类；

将不同种类、不同目的地的货物分别装入不同的专用集装器。

优选地，在专用集装器的外表面设置有编号、方位号以及方向标识。

根据本申请实施例的第二个方面，还提供了一种采用上述技术方案提供的任意一种货物装载方法的货物装载系统，包括：

测量装置，用于测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置；

控制装置，用于根据重心对称原则和重量相近原则确定专用集装器的装载位置和装载顺序；

装载装置，用于根据确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器。

优选地，所述测量装置为重量重心测量平台，包括：

矩形支承平台，用于承载待测量的专用集装器；

四个称重传感器，分别设置于所述矩形支承平台的四角，用于测量专用集装器在所述矩形支承平台上四角的重量；

四个测距传感器，分别设置于所述矩形支承平台的相邻两边且与对应侧的所述称重传感器沿同一直线排列，用于测量所述专用集装器与对应的称重传感器之间的横向距离和纵向距离；

控制单元，用于根据称重传感器测量的重量以及所述测距传感器测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

优选地，所述测量装置还包括用于调节专用集装器的角度的多个调整滚轮。

采用本申请实施例中提供的货运动车组的货物装载方法及系统，具有以下有益效果：

在上述货物装载方法中，采用专用集装器装运货物，可以在物流站场将货物统一装入货运动车组的专用集装器，由专用集装器装入车厢进行运输，不仅能够保证货物在车厢内的合理布置、提高装卸效率，还能避免因装载货物大小不一而包装杂乱的情况出现；在测量每个专用集装器的重量以及重心后，根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器的装载位置和装载顺序，能够保证货物在车厢内的合理布置和重量均衡分布，避免车辆出现超载、偏载的现象，提高货运动车组的运行安全性和可靠性。

因此，采用该货物装载方法能够保证货物在车厢内的合理布置和重量均衡分布，还有利于避免车辆偏载和货物包装杂乱的情况出现。

附图说明

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

图1为本申请实施例提供的一种货运动车组的货物装载方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的货运动车组的专用集装器与车厢的装载结构示意图；

图3为本申请实施例提供的货物装载方法中集装器对的结构示意图；

图4为采用本申请实施例提供的货物装载方法时专用集装器在车厢内的分布结构示意图；

图5为本申请实施例提供的货物装载方法中采用的重量重心测量平台的工作状态示意图；

图6为本申请实施例提供的货运动车组的专用集装器的结构示意图；。

附图标记：

1-专用集装器；2-车厢；3-重量重心测量平台；

11-第一专用集装器；12-第二专用集装器；13-编号；14-方位号；15-方向标识；

31-矩形支承平台；32-称重传感器；33-测距传感器；34-调整滚轮。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。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。

实施例一

本实施例提供了一种货运动车组的货物装载方法，如图1所示，该货物装载方法包括以下步骤：

步骤S100，测量专用集装器1的重量以及专用集装器1的重心在水平面上的投影位置，专用集装器1为外形与货运动车组的车厢2断面形状相匹配的箱体，用于装载货物；将装有货物的专用集装器1进行重量检测，通过对每个专用集装器1的重量进行检测，可以对货运动车组的运输重量进行检测，同时，还可以根据专用集装器1的重量进行装载位置的合理安排；通过测量专用集装器1的重心位置在水平面上的投影，可以获取每个专用集装器1的重心位置，从而能够根据专用集装器1的重心位置规划专用集装器1在车厢2内的装载位置，防止货运动车组出现严重偏载的情况；如图2结构所示，在货运动车组的车厢2内装载有专用集装器1，通过专用集装器1来运输货物，通过使专用集装器1的外形与车厢2的内部空间相匹配能够充分利用车厢2内的空间，提高货运动车组的运输量和运输效率；如图4结构所示，在同一节车厢2内可以装载有多个规律排放的专用集装器1；在将货物装入多个专用集装器1时可以将货物按照种类和目的地进行分类；将不同种类、不同目的地的货物分别装入不同的专用集装器1；通过将货物按照种类进行分类，便于将相同种类的货物装入同一个专用集装器1，有利于提高专用集装器1的空间利用率和装载效率，同时能够对货物进行保护；将同一目的地的货物装入同一个专用集装器1，有利于货物的搬运和装卸，能够提高装卸效率；如图6结构所示，在专用集装器1的外表面设置有编号13、方位号14以及方向标识15；同时，通过在专用集装器1外表面设置的编号13、方位号14以及方向标识15，还便于货物的查找和装卸，有利于提高货物的装卸效率；

步骤S200，根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器1在车厢2内的装载位置和装载顺序；在确定专用集装器1的装载位置和装载顺序时，具体过程可以为：根据重心对称原则组成多个集装器对，每个集装器对包括并排设置的两个专用集装器1，两个专用集装器1在Y轴方向上的重心偏移量以X轴对称设置；重心对称原则，即，为了保证专用集装器1的重心与货运动车组的纵向中心线相重合，使两个专用集装器1的重心沿货运动车组的纵向中心线对称设置；集装器对可以参考图3结构所示，每个集装器对包括两个专用集装器1，两个专用集装器1可以为第一专用集装器11和第二专用集装器12，第一专用集装器11的重心与第二专用集装器12的重心沿货运动车组的纵向中心线对称设置，从而通过第一专用集装器11和第二专用集装器12的重心偏移量方向相反的方法保证多个专用集装器1的重心尽量保持在货运动车组的纵向中心线附近，防止货运动车组出现严重偏载的情况；根据重量相近原则，将重量相近的两个集装器对分别装在车厢2长度方向的对称位置；重量相近原则，即为了保证沿车厢2的长度方向，重量能够均匀分布；如图4结构所示，X轴为货运动车组的车厢2的纵向中心线，Y轴为货运动车组的车厢2的横向中心线，在Y轴两侧对称位置上的专用集装器1具有相近似的重量；为了使货物重量相对于车辆的纵向中心线均衡，采用重心对称原则筛选专用集装器1，首先选定一个第一专用集装器11后，如图3结构所示，根据第一专用集装器11的重心偏移量再筛选出一个与其重心偏移量相对称的第二专用集装器12，组成“集装器对”，筛选时可通过旋转专用集装器1来达到重心偏移量对称，以此类推，将车厢2内的所有专用集装器1全部成对。

步骤S300，按照确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器1；在上述步骤中确定了专用集装器1的装载位置和装载顺序，根据已经确定的装载位置和装载顺序将专用集装器1装载到货运动车组的车厢2内。

在上述货物装载方法中，采用专用集装器1装运货物，可以在物流站场将货物统一装入货运动车组的专用集装器1，由专用集装器1装入车厢2进行运输，不仅能够保证货物在车厢2内的合理布置、提高装卸效率，还能避免因装载货物大小不一而包装杂乱的情况出现；在获取每个专用集装器1的重量以及重心后，根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器1的装载位置和装载顺序，能够保证货物在车厢2内的合理布置和重量均衡分布，避免车辆出现超载、偏载的现象，提高货运动车组的运行安全性和可靠性。

因此，采用该货物装载方法能够保证货物在车厢2内的合理布置和重量均衡分布，还有利于避免车辆偏载和货物包装杂乱的情况出现。

在上述货物装载方法中，在测量每个专用集装器1的重量以及专用集装器1的重心在水平面上的投影位置时，具体可以采用以下步骤：采用重量重心测量平台3测量专用集装器1的重量；重量重心测量平台3的结构可以参考图5；采用重量重心测量平台3测量每个称重传感器32与专用集装器1的几何中心之间的横向距离和纵向距离；根据测量的重量、横向距离和纵向距离，采用重量重心测量平台3计算专用集装器1的重量以及重心在水平面上的投影位置。

如图5结构所示，重量重心测量平台3包括矩形支承平台31、四个称重传感器32、四个测距传感器33、控制单元以及多个调整滚轮34；矩形支承平台31用于承载待测量的专用集装器1；四个称重传感器32分别设置于矩形支承平台31的四角，用于测量专用集装器1在矩形支承平台31上四角的重量；四个测距传感器33分别设置于矩形支承平台31的相邻两边且与对应侧的称重传感器32沿同一直线排列，用于测量专用集装器1与对应的称重传感器32之间的横向距离和纵向距离；控制单元用于根据称重传感器32测量的重量以及测距传感器33测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器1的重量以及重心在水平面上的投影位置；调整滚轮34用于调节专用集装器1的角度。在测量专用集装器1的重量和重心在水平面上的投影位置时，需要保证专用集装器1的放置位置横平竖直，如图5结构所示，专用集装器1的长度方向上的中心线需要与X轴平行，专用集装器1的宽度方向上的中心线需要与Y轴平行，即，专用集装器1不能倾斜设置；当放置倾斜时，可以通过调整滚轮34进行调整，使专用集装器1放正。

在通过称重传感器32对专用集装器1进行称重以后，称重传感器32的测量值可以传送到控制单元，通过控制单元计算专用集装器1的重量，专用集装器1的重量为四角的四个称重传感器32称重的总和，采用以下公式：

G＝G1+G2+G3+G4；

上式中，G为专用集装器1的重量，G1、G2、G3、G4分别为四个称重传感器32测量的专用集装器1在矩形支承平台31的四角的重量。

同时，通过控制单元计算专用集装器1的重心在水平面上的投影位置，采用以下公式：

上式中，建立以专用集装器1的几何中心为原点的坐标系，Cx为专用集装器1的重心在坐标系中X轴上的坐标值，Cy为专用集装器1的重心在坐标系中Y轴上的坐标值，Lx1为位于Y轴一侧的两个称重传感器32在X轴上的坐标值，Lx2为位于Y轴另一侧的两个称重传感器32在X轴上的坐标值，Ly1为位于X轴一侧的两个称重传感器32在Y轴上的坐标值，Ly2为位于X轴另一侧的两个称重传感器32在Y轴上的坐标值，X轴的延伸方向为货运动车组的长度方向，Y轴的延伸方向为货运动车组的宽度方向。

实施二

本实施例还提供了一种采用上述实施例中货物装载方法的货物装载系统，该货物装载系统包括测量装置、控制装置以及装载装置；测量装置用于测量专用集装器1的重量G以及专用集装器1的重心C在水平面上的投影位置；控制装置用于根据重心对称原则和重量相近原则确定专用集装器1的装载位置和装载顺序；装载装置用于根据确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器1。

采用上述货物装载系统和专用集装器1进行货物运输，通过专用集装器1能够对货物进行收容，改变了现有技术中货物包装杂乱、摆放无序、浪费车厢2空间的运输现象，不仅提高了运输效率和装卸效率，还能对货物进行保护；同时，还能通过对专用集装器1的位置安排，能保证货物在车厢2内的重量均衡分布，解决列车的超载、偏载等重量不均衡问题。

在上述货物装载系统中，测量装置可以为重量重心测量平台，如图5结构所示，重量重心测量平台3包括矩形支承平台31、四个称重传感器32、四个测距传感器33、控制单元以及多个调整滚轮34；矩形支承平台31用于承载待测量的专用集装器1；四个称重传感器32分别设置于矩形支承平台31的四角，用于测量专用集装器1在矩形支承平台31上四角的重量；四个测距传感器33分别设置于矩形支承平台31的相邻两边且与对应侧的称重传感器32沿同一直线排列，用于测量专用集装器1与对应的称重传感器32之间的横向距离和纵向距离；控制单元用于根据称重传感器32测量的重量以及测距传感器33测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器1的重量以及重心在水平面上的投影位置；调整滚轮34用于调节专用集装器1的角度。在测量专用集装器1的重量和重心在水平面上的投影位置时，需要保证专用集装器1的放置位置横平竖直，如图5结构所示，专用集装器1的长度方向上的中心线需要与X轴平行，专用集装器1的宽度方向上的中心线需要与Y轴平行，即，专用集装器1不能倾斜设置；当放置倾斜时，可以通过调整滚轮34进行调整，使专用集装器1放正。控制单元可以为计算机、微处理器、单片机等具有控制功能的零部件。

重量重心测量平台的使用过程为：将专用集装器1按照预定位置正确放置在矩形支承平台31上，通过位于矩形支承平台31的四角的称重传感器32进行称重，在通过称重传感器32称重以后，称重传感器32的测量值传送到控制单元，通过控制单元计算专用集装器1的总重量，专用集装器1的总重量为矩形支承平台31的四角的四个称重传感器32所称重量的总和，总重量采用以下公式进行计算：

G＝G1+G2+G3+G4；

上式中，G为专用集装器1的总重量，G1、G2、G3、G4分别为四个称重传感器32测量的专用集装器1在矩形支承平台31的四角的重量。

同时，通过控制单元计算专用集装器1的重心在水平面上的投影位置，采用以下公式：

上式中，如图5结构所示建立以专用集装器1的几何中心为原点的坐标系，Cx为专用集装器1的重心在坐标系中X轴上的坐标值，Cy为专用集装器1的重心在坐标系中Y轴上的坐标值，Lx1为位于Y轴一侧的两个称重传感器32在X轴上的坐标值，Lx2为位于Y轴另一侧的两个称重传感器32在X轴上的坐标值，Ly1为位于X轴一侧的两个称重传感器32在Y轴上的坐标值，Ly2为位于X轴另一侧的两个称重传感器32在Y轴上的坐标值，X轴的延伸方向为货运动车组的长度方向，Y轴的延伸方向为货运动车组的宽度方向。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种货运动车组的货物装载方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置，专用集装器为外形与货运动车组的车厢断面形状相匹配的箱体，用于装载货物；

根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器在车厢内的装载位置和装载顺序；

按照确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器。

2.根据权利要求1所述的货物装载方法，其特征在于，测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置，具体包括：

采用重量重心测量平台测量专用集装器的重量；

采用重量重心测量平台测量每个称重传感器与所述专用集装器的几何中心之间的横向距离和纵向距离；

根据测量的重量、横向距离和纵向距离，采用重量重心测量平台计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

3.根据权利要求2所述的货物装载方法，其特征在于，所述重量重心测量平台包括：

矩形支承平台，用于承载待测量的专用集装器；

四个称重传感器，分别设置于所述矩形支承平台的四角，用于测量专用集装器在所述矩形支承平台上四角的重量；

四个测距传感器，分别设置于所述矩形支承平台的相邻两边且与对应侧的所述称重传感器沿同一直线排列，用于测量所述专用集装器与对应的称重传感器之间的横向距离和纵向距离；

控制单元，用于根据称重传感器测量的重量以及所述测距传感器测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

4.根据权利要求3所述的货物装载方法，其特征在于，所述重量重心测量平台还包括用于调节专用集装器的角度的多个调整滚轮。

5.根据权利要求3所述的货物装载方法，其特征在于，计算专用集装器的重量，采用以下公式：

G＝G1+G2+G3+G4；

上式中，G为专用集装器的重量，G1、G2、G3、G4分别为四个称重传感器测量的专用集装器在所述矩形支承平台的四角的重量。

6.根据权利要求5所述的货物装载方法，其特征在于，计算专用集装器的重心在水平面上的投影位置，采用以下公式：

上式中，建立以专用集装器的几何中心为原点的坐标系，Cx为专用集装器的重心在坐标系中X轴上的坐标值，Cy为专用集装器的重心在坐标系中Y轴上的坐标值，Lx1为位于Y轴一侧的两个称重传感器在X轴上的坐标值，Lx2为位于Y轴另一侧的两个称重传感器在X轴上的坐标值，Ly1为位于X轴一侧的两个称重传感器在Y轴上的坐标值，Ly2为位于X轴另一侧的两个称重传感器在Y轴上的坐标值，X轴的延伸方向为货运动车组的长度方向，Y轴的延伸方向为货运动车组的宽度方向。

7.根据权利要求6所述的货物装载方法，其特征在于，根据重心对称原则和重量相近原则，确定专用集装器的装载位置和装载顺序，具体包括：

根据重心对称原则组成多个集装器对，每个集装器对包括并排设置的两个专用集装器，两个专用集装器在Y轴方向上的重心偏移量以X轴对称设置；

根据重量相近原则，将重量相近的两个集装器对分别装在车厢长度方向的对称位置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的货物装载方法，其特征在于，在所述专用集装器的外表面设置有编号、方位号以及方向标识。

9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述货物装载方法的货物装载系统，其特征在于，包括：

测量装置，用于测量专用集装器的重量以及专用集装器的重心在水平面上的投影位置；

控制装置，用于根据重心对称原则和重量相近原则确定专用集装器的装载位置和装载顺序；

装载装置，用于根据确定的装载位置和装载顺序装载专用集装器。

10.根据权利要求9所述的货物装载系统，其特征在于，所述测量装置为重量重心测量平台，包括：

矩形支承平台，用于承载待测量的专用集装器；

四个称重传感器，分别设置于所述矩形支承平台的四角，用于测量专用集装器在所述矩形支承平台上四角的重量；

四个测距传感器，分别设置于所述矩形支承平台的相邻两边且与对应侧的所述称重传感器沿同一直线排列，用于测量所述专用集装器与对应的称重传感器之间的横向距离和纵向距离；

控制单元，用于根据称重传感器测量的重量以及所述测距传感器测量的横向距离和纵向距离，计算专用集装器的重量以及重心在水平面上的投影位置。

11.根据权利要求10所述的货物装载系统，其特征在于，所述测量装置还包括用于调节专用集装器的角度的多个调整滚轮。

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