CN1780776A - 用于存储和运输海运集装箱的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相对于装载和/或卸货位置存储和运输(海运)集装箱的系统，其包括一系列集装箱隔室，每个隔室设有一系列集装箱安置位置以及流通装置，所述流通装置通过在输入位置、卸货位置以及二者间的集装箱安置位置之间进行的流通运动来移动包含在系统中的正被使用的集装箱，所述系统还包括设有一系列集装箱安置位置和一系列连接路线的中心组装点，所述一系列连接路线使所述集装箱隔室，至少它们的卸货位置，与所述中心组装点连接，并且使所述中心组装点与所述装载和/或卸货位置连接。

Description

用于存储和运输海运集装箱的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于存储和运输集装箱的系统。

背景技术

众所周知的是，暂时将海运集装箱以所谓的货垛(stack)方式存储在码头上而同时等待进一步运输，所述集装箱彼此相互成行排列并且彼此相互顶部堆叠。通常，这些货垛被细分成几个集装箱宽和几层高的巷道(lane)，沿着所述巷道，桥式起重机可移动从而安置和移动集装箱。在每个巷道的开始和/或终止处，所述集装箱可在桥式起重机与进一步的运输装置例如AGV(自动引导车)之间输送，其实现所述集装箱在所述货垛与装载或卸货位置之间的输送。

这种公知的存储系统具有各种缺点。例如，从货垛处将集装箱取出经常需要很大的努力(表现为吊车的若干次移动)，尤其是，如果相应的集装箱位于所述货垛处的底部，则所有位于其上的集装箱必须首先被移动。为了减少操作所需要的最大次数，实际上，一个货垛处的最大堆叠高度通常被限制为三至四层。然而，这意味着对于一特别期望的存储能力而言，所述货垛的表面将很大。这是代价昂贵的。此外，所有这些都会导致长的供应和卸货路径。此外，对于这种公知的系统，每次仅仅一个集装箱可在该时刻从巷道上被拿起，这在每次装载中仅仅几个集装箱从同一个巷道被取出时导致了相当可观的等待时间。此外，当在所述桥式起重机与所述AGV之间进行输送时，不希望有的等待时间增加，其中，桥式起重机必须等待直到AGV可用。而且，等待时间可以因下述因素而增加，即所述各集装箱将以特定的次序被供应到以平衡方式将被装载的装载位置，例如对于车辆、尤其船舶的次序。结果，有可能发生，在其他巷道的集装箱已经通过之后，一个特定巷道的桥式起重机可仅仅输送其的集装箱到AGV。始终，相应的桥式起重机被迫处于停顿状态。将很明显的是，所有这些导致降低的吞吐率。

发明内容

本发明的目的是提供用来存储和运输集装箱的系统，其中公知存储系统的缺点被避免，而同时保持它们的优点。为此，根据本发明的系统的特征在于权利要求1中的特征。

利用根据本发明的系统，由于使用结合中心组装点来使各集装箱隔室发生流通，因此等待时间可被最小化并且通过时间可被加速。由于所述流通型集装箱隔室，因此大量的集装箱可从它们各自的安置位置被取出并且经由连接路线以任意的次序被引导至所述中心组装点，而无需不同的集装箱隔室就像公知的系统情况中那样彼此相互等待。已经到达所述组装点后，所述集装箱可然后被以期望的次序通过选择性取出在所述组装点处组装的集装箱被卸货。这也可没有可察觉的等待时间而发生，这是由于同时的供应，所有必需的集装箱将在一个特定的、相对小的时间宽限内到达组装点。因而，可获得很大的吞吐能力。

在进一步的改进中，根据本发明的系统的特征在于权利要求2的特征。

通过选择所述中心组装点的位置将使得对于多个这些隔室而言从所述中心组装点至所述各集装箱隔室的连接路线的长度大致相等所获得的是，所述集装箱在各集装箱与所述组装点之间的运输时间将也大致一致。换句话说，在运输的最短的可能时间与最长的可能时间之间的时间差别将相对很小，从而在同一时间收回的集装箱将大约同时地到达所述中心组装点。结果，在所述组装点处的长期等待时间以及对于该目的所需的大存储空间可被避免。

在根据权利要求3的尤其有利的实施方式中，集装箱在所述集装箱隔室与所述中心组装点之间的输送经由所谓的专用运输路径而完成，利用其，对于每个集装箱隔室或集装箱隔室组(例如将在后面说明的集装箱机架)，运输路径分别被保留用于从所述中心组装点或至其的集装箱的供应和卸货。在这种方式中最好被阻止的是，在所述各集装箱被卸货时，所述集装箱隔室或集装箱隔室组必须彼此相互等待，从而等待时间和拥塞可被避免，至少被限制到最小。

在那种情况下，所述中心组装点可被布置为汇聚专用运输路径与至少一个中心卸货路径的结合处，所述至少一个中心卸货路径用来使所述中心组装点与装载和/或卸货位置连接。此外，优选地，设置移出装置，利用其，集装箱选择性地从汇聚于所述结合处的不同的专用运输路径移出，并且以期望的次序被安置在所述中心卸货路径上。上述说明是在系统被用于装载运输装置，尤其船的情况下适用。在卸载并且接着在不同的集装箱隔室内存储集装箱时，所述中心组装点可用作为分配中心的功能，从该分配中心，经由一个卸货路径供应的集装箱可越过不同的专用运输路径而分配，用于进一步沿所述集装箱隔室方向的运输，该集装箱隔室具有相应的集装箱被分配的安置位置。

优选地，所述集装箱隔室由未公开的荷兰专利申请1018061中所说明的那样而设计，其将被理解为结合在此作为参考。利用此种集装箱隔室，在所述集装箱安置位置被倾斜安置时，以有利的方式使用重力来使所述集装箱流通，从而相对简单的起重装置可满足需要。结果，从费用的观点看来，装备有此种集装箱隔室的存储系统可如前述公知的、利用桥式起重机的存储系统被实现。

在进一步有利的实施方式中，根据本发明的系统的特征在于权利要求7的特征。

通过将各集装箱隔室以成组的方式安置在集装箱机架内，可节省空间，这是因为连接路线尤其专用运输路径可被合并为公共使用并且因为相对大数量的集装箱可被以彼此在其顶部的方式被堆叠。事实是，由于所述流通型集装箱隔室的使用，每个机架正如存在尽管可能多的隔室的集装箱可被同时引导至卸货位置。确定的是，位于高层的集装箱接着需要被取下来，这将消耗一些时间，但是这些时间显著少于公知系统需要移动位于较高的集装箱的时间。而且，利用公知的系统，若干个来自一个堆叠巷道的集装箱不能被同时处理。因而，利用根据本发明的机架，高度限制的影响变得相当小，并且因而较高的货垛成为可能。结果，所述系统的存储能力可被显著增加而所述表面保持相同，或者所述表面可被减小而所述能力保持相同。

在进一步的有利实施方式中，所述各集装箱隔室可经由水平和/或垂直输送装置被相互连接，从而一集装箱由于其自身的隔室暂时无法使用可被引导至例如相邻的隔室的卸货位置，或者可在垂直的列内例如向上或向下移动，从而可省略外部的起重装置。

在尤其有利的实施方式中，根据本发明的系统的特征在于权利要求11的特征。

在此种设计中，在各集装箱隔室之间的通道可被设计成为专用的运输路径，在其上，利用适合的输送装置，集装箱可从被堆叠在这些通道两侧上的集装箱隔室被安置。优选地，所述集装箱隔室接着在机架内被定向，使得它们的卸货位置邻近所述通道。它们反过来，所述各通道合并进入一主运输干线，而所述专用的运输路径作为一束邻近的路径而继续，其在所述中心组装点处端接于所述运输干线的大致中间位置处。由于所述组装点的中心位置，可实现相对短的连接路线，相对多数的所述连接路线而且具有大致相同的长度。

在进一步有利的实施方式中，识别所述集装箱、分配适合的集装箱安置位置、确定期望的供应和卸货次序，以及在其基础上控制不同的运输路径和输送工具，这些步骤可通过应用在一控制单元内的适合的后勤算法以全自动的方式而实现。优选地，然后设置通信装置用来传递所希望的装载和卸货命令，从而在确定最佳的存储策略时它们可被及时预见。

本发明还涉及用于存储和运输集装箱同时使用根据本发明的系统的方法。

在尤其有利的实施方式中，根据本发明的方法的特征在于权利要求18的特征。

利用此种方法，具有例如易腐货物并因而需要快速处理的集装箱可被分配在位于离所述中心组装点相对近的距离处的区域的位置上，而如果对于不急迫的集装箱，例如空集装箱，可被分配在离所述中心组装点距离相对远的安置位置上。自然地，不同的区域可对应于不同的存储速度。

在进一步的其他权利要求中，根据本发明的系统和方法的其他有利实施方式被说明。

附图说明

在说明本发明的过程中，根据本发明系统的示意性实施例及其的使用将参看附图进一步说明。在附图中，图1是俯视平面图，其示意性示出了根据本发明系统的布局图，其使用在海港终点站，用于海运集装箱的存储和运输。应该注意到，根据本发明的存储系统本质上并不限于海港领域，而是可以使用在任何集装箱在不同的运输装置之间输送的后勤配给中心内。

具体实施方式

图1以透视俯视平面图方式示意性示出了带有码头1的海港终点站，船2利用安置在码头上的码头起重机3停泊在所述码头，利用根据本发明的系统10可以卸载或装载(海运)集装箱。在本例中，系统10包括十二个集装箱机架5，它们稍微靠近码头1的内陆布置，它们的纵向大致平行于码头线K而延伸。所述各集装箱机架5被布置成两行12A、B，每行六个所述机架5，大致与所述码头线K成直角而延伸。在两行12A、B之间，设置与所述码头线K大致成直角延伸的主运输干线14，同时在所述行12A、B内的各集装箱机架5之间，设置通道15，其大致相对于所述主运输干线14成直角，最远延伸至所述主运输干线。

所述通道15和主运输干线14可被设计作为例如受驱动的运输路径，例如辊带或输送带，但是还可设置为稍微倾斜，从而安置在所述带上的集装箱在重力作用下向前移动。代替或附加的是，所述路径15、14可设有导引轨以及在其内的导引运输吊运车，或者被其他适合的装置驱动，例如AGV。

每个集装箱机架5设有彼此上下布置的分别由多个集装箱隔室(container cell)8组成的排7。在所示的示意性实施例中，每个机架5包括堆叠在彼此相互顶部上的十二个排7并且每个排7包括彼此相互邻近安置的十八个集装箱隔室8。这些集装箱隔室可以例如(但是并非本质上)设计为如专利申请NL1018061说明的那样，并且在随后将不被进一步说明，除非有必要更好理解本发明。对于详细的说明，所提到的专利申请结合在此作为参考。

所述集装箱隔室8每个设有输入位置、卸货位置和一系列用于存储集装箱的集装箱安置位置，在输入位置，集装箱可被插入到所述隔室8，在卸货位置，集装箱可从所述隔室8卸下。优选地，这些集装箱安置位置在两个大致平行的行内延伸，而输入位置和卸货位置可邻近这些行的一端或在两端而安置。此外，所述隔室设有适当的运输装置，通过其，所述集装箱在一流通运动中可沿不同的安置位置移动。结果，每个集装箱可从输入位置操作到卸货位置以及位于它们之间的任何期望的安置位置。在有利的实施例中，在邻近的集装箱隔室8之间，可设置相似的运输装置，从而所述流通运动并不限于一个隔室8，而是可以在一集装箱机架5内延伸越过多个隔室8。在进一步有利的实施例中，如前面提到的专利公开文献所说明那样，通过布置安置位置的行稍微倾斜，使用重力来流通所述各集装箱。结果，可获得相对便宜的流通系统，在该系统内，可用最小的能量操作集装箱。根据NL1018061的集装箱隔室8的其他优点在于所使用的空间理论上很高效，仅仅具有一个安置位置的尺寸的一个表面需要被空出从而实现想要的流通。

如图1所示的集装箱机架5的集装箱隔室8的定向是这样的，即其的卸货位置和输入位置靠近通道15。在所示的示意性实施例中，这意味着集装箱安置位置的行的纵向与所述通道15的纵向大致成直角延伸。

系统10还包括中心组装点20，其在图1所示的实施例中在主运输干线14内延伸，大致位于集装箱机架5的行12A、B的中间。在所示的示意性实施例中，主运输干线14包括七个彼此相互邻近安置的专用运输路径22，其中六个靠外安置的路径22经由非常示意性示出的输送装置24与通道15的类似运输路径联通。中间运输路径被用作为用于所述中心组装点20的中心卸货路径25。在所示的示意性实施例中，所述的中心组装点20事实上仅仅是一个结合处，所有运输路径22汇聚在该结合处。中心组装点20设有输送装置24，通过其，集装箱可从不同的专用运输路径22取出并且被引导到中心卸货路径25上，反之亦然。

自然地，所述中心组装点20可被设计成多种其他形式，例如，集装箱隔室8的输入位置被连接到来自不同机架5的运输路径22，并且卸货位置可被连接到沿码头起重机3的方向延伸的中心卸货路径25。通过沿卸货位置流通引入集装箱，每个时刻，任何期望的集装箱以任何期望的将被卸货到码头的次序可被供应至卸货位置。此外，所述中心组装点20设有中心卸货路径26，其靠近内侧而延伸用来装载诸如卡车或火车的陆地运输装置。为此，在所述机架5远离所述码头线K的那侧，可布置相似的分类中心。自然地，根据本发明的系统10还可设有若干个中心组装点20，其中一个被安置在例如靠近码头，并且另一个靠近所述系统面对内陆的一侧。

参照图1所述的系统10能以下述方式被用于从停泊的船2上卸载集装箱。在通过码头起重机3从船上取下后，集装箱经由专用的运输路径30被移动到中心卸货路径25。在这里，或者已经在卸载期间，集装箱通过适当的扫描装置被标识，并且利用中心控制单元被分配到集装箱安置位置，同时将考虑集装箱的历史和其的期望未来的预期使用这二者。然后，集装箱被引导到中心组装点20，其接着用作为配给中心的功能，并且利用输送装置24，引导集装箱到达正确的专用运输路径22，其反过来引导至正确的通道15。然后，集装箱可被停在位于彼此相互顶部的集装箱隔室8的期望列的前方，利用适合的起重装置被提升到预期的集装箱隔室8，并且经由输入位置被弄进所述隔室8，在其上，集装箱经由上述的流通运动被带到其最终的安置位置。

在装载船2或其他运输装置时，此过程以或多或少相似的方式、但相反的次序进行。只要将被装载的船报告(优选地，这发生在所述船实际停泊之间以至于在停泊期间，已经集装箱的一部分已经准备好)并通过期望的装载计划，则中心控制系统验证期望的集装箱被安置在其集装箱安置位置上。然后，相关的集装箱隔室8，同这些安置位置相联系，被激活用于沿卸货位置的方向流通相应的集装箱。从那里，集装箱经由专用的运输路径15、22被引导至中心组装点，在那里其他期望的集装箱的一部分将已经到达。所述中心控制系统接着控制输送装置24每次从不同的路径22取出指定的集装箱并且将其安置在中心控制路径25上，该特定集装箱的选择是根据装载计划。经由卸货路径25，因而依次放置的集装箱被引导到码头起重机3的专用路径30并被安置在船2内。

可以理解，以上述方式的装载和卸载利用中心控制系统可以通过完全自动的方式完成。

根据本发明的系统10提供大量的集装箱可被同时处理的优点，从而等待时间可被防止，至少被最小化，并且通过和输送能力被增加。而且，有可能在无需处理集装箱所需的恢复时间以不可接受的方式增加的情况下，同公知的系统相比堆叠得更高。结果，在存储能力保持相同的情况下，所需的组合表面可被显著减小，这可产生很大的费用节省这是由于空间在海港是稀缺的并因为昂贵的。通过适当的设计，例如集装箱机架5、中心组装点20和卸载及装载位置的交互位置的选择，输送路径以及相应的通过时间可被减少。而且，经过机架的巧妙设置，使用的效率可被进一步优化，例如通过将长期存储的集装箱，例如空集装箱，用最长的提升时间安置在距离所述中心组装点20更远和/或机架5的最上层的位置上。同样，依靠于它们距离所述中心组装点20，不同的存储速度可被联系到集装箱隔室8的不同安置位置。

本发明并不以任何方式限于在说明书和附图中所说明的示意性实施例。在由权利要求书所概要的本发明的框架内对其的任何改型都是可以的。

例如，各集装箱机架5以及位于它们之间的通道15可相对于中心组装点20径向安置。结果，每个时刻，均可指示出环形区域，其中，各集装箱机架8以离所述中心组装点20相似的距离被安置，并且因而所述输送路径以及相关的输送时间将大致相等。

可进一步被改型的是，集装箱机架5的数目，每个机架5的集装箱隔室8的数目(尤其机架5的高度和长度)，每个集装箱隔室8的集装箱安置位置的数目以及中心组装点20的位置等，这些影响存储能力、所需的地面表面，集装箱隔室8的流通时间以及供应和卸货路径的数目和长度，每个集装箱所需的通过时间，系统10的通过速度和输送能力等。

这些和许多改型可被理解为处于由权利要求书所限定的本发明框架内。

Claims (18)

1.一种相对于装载和/或卸货位置存储和运输(海运)集装箱的系统，其包括一系列集装箱隔室，每个隔室设有一系列集装箱安置位置以及流通装置，所述流通装置通过在输入位置、卸货位置以及二者间的集装箱安置位置之间进行的流通运动来移动包含在系统中的正被使用的集装箱，所述系统还包括设有一系列集装箱安置位置和一系列连接路线的中心组装点，所述一系列连接路线使所述集装箱隔室，至少它们的卸货位置，与所述中心组装点连接，并且使所述中心组装点与所述装载和/或卸货位置连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各集装箱隔室被以下述方式相对于所述中心组装点以成组的方式安置，即对于相对大量的集装箱隔室，在所述集装箱隔室的所述输入位置和卸货位置与中心组装点之间的连接路线的长度是大致相同的并优选尽可能小。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述连接路线包括专用的运输路径或运输装置，其每个时刻总是使集装箱隔室的一个输入位置和/或卸货位置与中心组装点连接。

4.根据前述权利要求任一所述的系统，其特征在于，所述中心组装点包括分类装置，用来以期望次序安置从卸货位置供应的集装箱和/或集装箱隔室。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述中心组装点是汇聚各专用运输路径的结合处，并且输送或移出装置被设置，用来从不同的专用运输路径选择性移出集装箱，并且以期望的次序将它们安放在中心卸货路径上。

6.根据前述权利要求任一所述的系统，其特征在于，所述集装箱隔室以NL1018061中描述的方式被设计。

7.根据前述权利要求任一所述的系统，其特征在于，在至少一个集装箱机架内，所述集装箱隔室被彼此并排和/或彼此上下叠加地以成组的形式安置成排。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述集装箱隔室在所述至少一个集装箱机架中被以下述方式定向，即至少是这些集装箱隔室的卸货位置在所述集装箱机架的一侧延伸，且输入位置在相同侧或相对侧延伸。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，在一集装箱机架的相邻集装箱隔室之间，设置了水平和/或垂直的输送装置，用来在相邻的集装箱隔室之间移动集装箱，所述安置位置被设置成使得集装箱可在至少一个机架的多个集装箱隔室之间被输送到期望的集装箱安置位置或卸货位置。

10.根据权利要求7至9任一所述的系统，其特征在于，多个集装箱机架被连接到一个中心组装点。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，至少一对集装箱机架沿纵向被彼此并排安置，其中所述纵向大致平行于码头延伸，并且所述中心组装点位于所述集装箱机架彼此面对的端侧之间。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，多对集装箱机架以彼此前后布置的方式安置在码头上，即它们的纵向侧彼此相互面对，并且每个时刻，在两个相邻的对之间，总是有一通道大致平行于码头延伸；每个通道连接至主运输干线，其大致与所述码头成直角地在所述集装箱机架面对彼此的端侧之间而延伸；所述中心组装点位于所述主运输干线内，优选大约在所述主运输干线中间。

13.根据权利要求7至12任一所述的系统，其特征在于，集装箱机架包括四层以上的集装箱隔室，尤其六层以上的集装箱隔室，并且优选十层以上的集装箱隔室。

14.根据权利要求7至10任一所述的系统，其特征在于，所述集装箱机架相对于所述中心组装点径向延伸，各通道位于相邻的集装箱机架之间，所述通道也从所述中心组装点径向延伸。

15.根据前述权利要求任一所述的系统，其特征在于，设置中心控制单元用来控制设在装载和卸载所述集装箱内的所有系统部分，从而优选地，所述装载和卸载过程可以完全自动地完成。

16.用于相对于根据前述权利要求任一所述的系统装载(海运)集装箱的方法，包括以下步骤：

A.识别将被装载的集装箱，尤其是该集装箱在所述系统内的安置位置；

B.使相应的集装箱隔室中发生流通，直至相应的集装箱位于卸货位置；

C.将所述集装箱从集装箱隔室运送到中心组装点；

D.依次安放进入到所述中心组装点上的集装箱；

E.从所述中心组装点到装载位置依次卸载集装箱；

其中所有步骤，尤其步骤A直到并包括步骤C，可同时进行。

17.用来卸载(海运)集装箱并将它们存储到根据权利要求1至15任一所述的系统内的方法，其中，卸载的集装箱被识别并具有分配给其的预期集装箱安置位置，根据权利要求15的步骤反向次序而进行，其中尤其所述集装箱被运送至所述中心组装点，如果期望，被依次安放，被运送至预期的集装箱隔室的输入位置并且接着在所述集装箱隔室内被流动至预期的集装箱安置位置。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，根据所述中心组装点与不同的集装箱安置位置之间的连接路线的长度，所述系统被划分成连接路线长度大致相等的区域，其中根据这些区域以及其他因素来给到达的集装箱分配安置位置。