集裝箱裝卸工藝系統(tǒng)優(yōu)化方案的研究

1、集裝箱裝卸工藝系統(tǒng)優(yōu)化方案的研究上港集團裝卸工藝系統(tǒng)的應用分析與革新上海國際港務（集團）股份有限公司振東集裝箱碼頭分公司于慧婷1 綜合概述港口裝卸工藝的實質是實現(xiàn)港口生產中貨物位移的方法，是貨物的換裝過程抽象性的描述， 其物質表象就是港口裝卸機械化系統(tǒng)。具體的說就是按照一定的勞動組織形式、運用裝卸機械及其配套工具（或稱機械化系統(tǒng)）等物質手段，遵照規(guī)定的技術標準和規(guī)范，完成貨物在不同運輸方式之間的換裝作業(yè)過程。集裝箱裝卸工藝是指裝卸集裝箱的方法。集裝箱裝卸工藝決定碼頭裝卸機械設備、碼頭裝卸生產作業(yè)組織和勞動生產率。隨著我國集裝箱吞吐量的突飛猛進，國內一些港口出現(xiàn)了硬件設施跟不上發(fā)展速度的情況。

2、許多港口碼頭致力于內部挖潛，尤其是研究如何突破傳統(tǒng)裝卸工藝系統(tǒng)的瓶頸，這使得通過裝卸工藝的應用和革新來提高集裝箱港口的綜合效率成為了值得研究的課題。本文主要研究了上海港集裝箱碼頭的裝卸工藝內容，以及如何實現(xiàn)進行工藝革新的實踐，從而使裝卸效率全面提高。研究背景裝卸工藝是港口生產的方法港口編制作業(yè)計劃，采取相應的對策和組織現(xiàn)場裝卸生產，都要以一個事先研究和編制的裝卸工藝方案為依據(jù)。在研究和制定裝卸工藝中，對所須配置的人力和機械，使用什么裝卸工具，以及采取怎樣的工藝流程和操作方法，甚至連各個工序之間能力的平衡，都要經過科學的分析與計算。否則，會降低裝卸效率，影響生產定額的完成。裝卸工藝是港口建設設計

3、和選用裝卸機械機型的重要依據(jù)規(guī)劃一個港口和建造一個碼頭，在貨種和靠泊船型確定以后，首要的是考慮采用什么樣的裝卸工藝方案，這不僅影響今后的生產規(guī)程，更是日常裝卸賴以正常進行的基本條件，同時也涉及如何最大限度地發(fā)揮港口（泊位）的經濟效益等問題。裝卸工藝是提高港口裝卸效益的組織工作基礎和技術保證不同的工藝方案，體現(xiàn)了不同的生產水平。比如， 采用專業(yè)化方式裝卸比非專業(yè)化方式效率高等。港口裝卸工藝的選擇直接決定了港口企業(yè)的裝卸效益。裝卸工藝是保證生產安全質量的基礎任何裝卸過程，都必須具有完整合理的裝卸工藝規(guī)程，它是通過對人、機、 貨物、 方法、環(huán)境 5 大因素的控制要求來達到目的。所以， 按裝卸工藝規(guī)程

4、來操作，一般就可確保生產的安全質量。研究對象裝卸工藝的基本內容根據(jù)港口裝卸工藝在港口裝卸作業(yè)中所起的作用，其內容主要包括以下幾個方面：1） 裝卸機械設備類型的選擇和裝卸工屬具的選用設計；2） 裝卸工藝流程的合理化；3） 貨物在運輸工具和庫場上的合理配置和堆碼；4） 采用先進的操作方法；5） 制定和完善裝卸工藝操作規(guī)程。裝卸工藝過程的分析裝卸工藝過程的實現(xiàn)既包括裝卸作業(yè)的操作方法、作業(yè)順序，又包括作業(yè)技術標準和規(guī)范以及維護工藝紀律的生產組織程序。它是貨物從一種運輸工具換裝到另一種運輸工具上所完成的換裝作業(yè)過程。在港口常見的裝卸工藝過程有:1) 車 * 庫場+ 船2)船.，駁船.，車3) 車 庫場

5、 1t車k 船4) 車船5)船,”船(海船、江船、駁船)為了研究和分析的目的，對裝卸工藝過程還可以劃分為若干個相互平行的單純過程：1)操作過程：貨物位移的基本過程；2)勞動過程：這是以裝卸工人參加裝卸工藝過程所決定的，研究工人在各環(huán)節(jié)的勞動強度；3) 機械運行過程：研究各種機械的運行規(guī)律；4)工屬具的循環(huán)周轉過程；研究裝卸工屬具的運用狀況、周轉過程。目前典型的集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)集裝箱碼頭的裝卸工藝系統(tǒng)有很多種，如底盤車系統(tǒng)(Trailer Chassis System)、跨運車系統(tǒng)(Straddle Carrier System)、輪胎式龍門起重機系統(tǒng) (Rubber-tired Tran

6、stainer System)、 軌道式龍門起重機系統(tǒng) (Rail Mounted Transtainer System)、叉車系統(tǒng)(Fork Lift System)和 正面吊運機系統(tǒng)(Front-handling Mobile Crane System)等。但在決定采用何種裝卸工藝方 式時，應取決于以下因素：1)預定年裝箱量的大小；2)所需土地面積的可能性；3)集裝箱船的裝載量和到港頻率；4)投資的可能性；5) 場地上作業(yè)效率的高低；6)集裝箱內陸集疏運的方式；7)集裝箱損壞率的高低；8)裝卸機械的維修費用；9)碼頭作業(yè)的靈活性；10)實現(xiàn)自動化作業(yè)的要求。綜合上述因素考慮，目前上海港的集

7、裝箱碼頭多采用裝卸橋一一輪胎式龍門起重機裝卸工藝。裝卸橋一一輪胎式龍門起重機的工藝流程裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝流程圖如下圖1所示：圖1裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝流程圖裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝方案的主要優(yōu)點 此工藝方案的主要優(yōu)點有:1）場地的利用率高。輪胎式龍門起重機可在一個箱區(qū)堆放30個集裝箱，且箱與箱之間間隙較小，使堆場面積得到有效的利用；2）堆場鋪面費用較少。堆場除輪胎式龍門起重機的通行道路需特殊加強外，其余只需滿足集裝箱半掛車輪壓要求即可，相對跨運車系統(tǒng)，減少了場地鋪面建造費用；3）設備操作較簡單，對工人只需中等技術水平的操作培訓；4）相對于跨運車系統(tǒng)，對集裝箱的損壞機會

8、較少；5）輪胎式龍門起重機采用 900轉向和定軸轉向，占用通道面積較??；6）與軌道式龍門起重機相比， 不受軌道的限制，可從一個箱區(qū)轉移至另一個箱區(qū)作業(yè)；7）可采用直線行走自動控制裝置，實行行走軌道自動控制，并可采用計算機控制， 易于實現(xiàn)集裝箱裝卸作業(yè)自動化。裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝方案的主要缺點此工藝方案的主要缺點有：1）相對于跨運車系統(tǒng)，該系統(tǒng)的靈活性不夠。雖然可進行跨箱區(qū)作業(yè)，但移動的耗時 較長；2）由于龍門起重機的跨距大，堆垛層數(shù)高，故提取集裝箱較困難，倒垛率較高；3）輪胎式龍門起重機需配備集裝箱拖運車承擔水平運輸，增加了作業(yè)環(huán)節(jié)；4）初始投資也較高，每臺岸邊集裝箱裝卸橋需配備4臺

9、以上的龍門起重機，而輪胎式龍門起重機的造價高，使碼頭的固定成本增加。裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝方案適用的碼頭輪胎式龍門起重機系統(tǒng)適用于陸地面積較小的碼頭。目前我國大部分集裝箱碼頭采用 這種工藝系統(tǒng)。3上海港集裝箱碼頭裝卸工藝系統(tǒng)分析下面就以上港集團振東分公司為例分析集裝箱碼頭的裝卸工藝。該集裝箱碼頭位于上海浦東新區(qū)北側的長江西岸， 西距吳淞口約6公里，東距長江入?？诩s 85公里。陸域面積1.6343 平方公里，泊位水深為-13.5米，岸線總長1564.7米，可同時停泊5艘第5代集裝箱船，堆 場面積合計0.75平方公里，設計年吞吐能力100萬TEU。該碼頭采用的裝卸工藝系統(tǒng)是典型的輪胎式龍門

10、起重機系統(tǒng)。工藝流程工藝流程如圖2所示。（進口）龍門吊集K船里15m船邊自?。ǔ隹冢┘堥T吊堆場龍門吊直裝集R圖2外二期裝卸工藝流程圖上港集團振東分公司主要采用裝卸橋一一輪胎式龍門起重機工藝方案。由于輪胎式龍門起重機不能直接與裝卸橋配合交接集裝箱，所以此方案還需配備牽引車掛車。即在碼頭前沿與堆場之間，前方堆場與后方堆場之間，堆場與貨運站之間需要牽引車掛車作水平搬運集裝 箱之用。機械配備情況分析 集裝箱裝卸橋碼頭前沿共有5個集裝箱泊位，配備有17臺岸邊集裝箱裝卸橋承擔船舶的裝卸工作。其中9臺的額定起重量為 30.5噸，起升高度37米，外伸距35米；8臺的額定起重量為 30.5 噸，起升高度45

11、米，外伸距38米?？赏瓿傻谖宕b箱船的裝卸工作。上港集團振東分公司在 2003年的集裝箱吞吐量目標是確保300萬TEU , 2006年的目標是確保500萬。按照計算公式：Pt=nP l式中：pt集裝箱碼頭泊位年通過能力；PL每臺岸邊集裝箱裝卸橋年裝卸能力n岸邊集裝箱裝卸橋配備臺數(shù)，2003年為17臺，2006年為25臺如果要確保300萬TEU的吞吐量，裝卸橋單機年裝卸能力必須達到 17.6*104TEU ,如 果要力爭500萬TEU的吞吐量，裝卸橋單機年裝卸能力必須達到20*104TEU。設計的臺時效率在20TEU/h30TEU/h ,分別比較 2003年與2006年的數(shù)據(jù)，裝卸效率提高了

12、 12%。輪胎式龍門起重機上港集團振東分公司堆場輪胎式龍門起重機按6列集裝箱和1條集裝箱卡車通道設計，因此跨距為23.47m。同時機型采用“堆四過五”，輪胎吊起升高度為 18.1米（軌面以上/軌 面以下）。主要裝卸設備技術性能參數(shù)如下表：表1輪胎吊技術性能參數(shù)表項目輪胎龍門起重機吊具下起重量（t）40軌距（m）23.47基距（m）6.9起升高度（m）：軌面以上/軌面以下18.1大車輪跨（m）2.5起升速度（m/min）70輪數(shù)4*2堆高層數(shù)堆四過五大車運行速度25/100m/min根據(jù)生產環(huán)節(jié)所需機械數(shù)量的計算公式:N = Q 操 /（T 營*f*P 時）式中：Q-一一營運期內所能完成需要的操

13、作量（ TEU）;P時一一裝卸機械作業(yè)臺時效率（TEU/臺時）；T營一一集裝箱碼頭營運期，一般 T營=365*24=8760h ;f裝卸機械利用系數(shù)；N裝卸工藝系統(tǒng)工序所需機械臺數(shù)。上港集團振東分公司 2003年在冊的輪胎吊為 59臺，2006年達到80臺，如果要完成2003 年的5974320TEU與2006年的8749976TEU的操作任務，根據(jù)公式計算，其臺時效率必須 分別達到25TEU/臺與40TEU/臺時以上才可滿足，而其設計臺時效率僅為15TEU/h ,雖然本港的輪胎吊使用效率均已超出其設計能力，但3年內，輪胎吊使用效率提高了37.5%。牽引車掛車牽引車掛車主要承擔碼頭前沿與堆場內

14、不同箱區(qū)之間的集裝箱水平拖運。而碼頭堆場一般使用的拖掛車要求回轉半徑小、機動靈活、視線好，故多采用平頭式半拖掛車。這種車型的優(yōu)點是司機室短，視線好轉彎半徑小，并且全長較短，驅動力大，倒車轉向靈活，安全可 靠。上港集團振東分公司 2003年在冊牽引車掛車為 95臺，2006年為144臺，如果要完成 2003年度5,974,320TEU的任務，在裝卸機械利用系數(shù)為0.5的情況下，根據(jù)生產環(huán)節(jié)所需機械數(shù)量的公式計算，其臺時效率達到14.3TEU/臺時，2006年其臺時效率達到 13.87TEU/臺時，而設計臺時效率為15TEU/h,因此3年來本港的牽引車掛車在機械配置得到了逐步改 善的情況下，不僅確

15、保了裝卸效率，也有效控制了港口擁堵，達到了質與量的平衡?？障涠迅哕嚿细奂瘓F振東分公司所使用的空箱堆高車是采用側面起吊方式起吊，它比較適合短距離搬運和車輛的裝卸作業(yè)。它具有機動靈活、通用性好、應用廣泛、性能可靠、造價低廉等優(yōu) 點，但同時也存在著回轉半徑大、維修復雜、損壞率較高的缺點。因為其裝卸集裝箱時的穩(wěn) 定性較差，故適合空箱堆場使用。上港集團振東分公司 2003年在冊的空箱堆高車為6臺，2006年達到13臺，根據(jù)生產環(huán)節(jié)所需機械數(shù)量的計算公式，如果要完成2003年度1,006,970TEU的任務、2006年1,797,023TEU的任務，在裝卸機械利用系數(shù)為0.5的情況下，其臺時效率 2003

16、年必須達到38TEU/臺時，而 2006年必須達到 31.6TEU/臺時，因空箱堆高車的設計臺時效率僅為 25TEU/h,雖然3年來本港的空箱堆高車的使用已超出其設計能力，但已在機械配置上得到 了大幅度改善，并從堆高車的使用穩(wěn)定性上給予了較多考慮。正面吊上港集團振東分公司在危險品箱區(qū)和查驗箱區(qū)主要采用正面吊進行裝卸作業(yè)。2003年在冊的正面吊為 2臺，2006年達到4臺，如果要完成2003年度危險品箱51,977TEU和查驗 箱160,574TEU的任務，總計212,551TEU ,根據(jù)生產環(huán)節(jié)所需機械數(shù)量的計算公式，在裝 卸機械利用系數(shù)為 0.5的情況下，其臺時效率必須達到25TEU/臺時以

17、上，而 2006年僅為11.5TEU/臺時，正面吊的設計臺時效率為15TEU/h,因此本港的正面吊使用情況在3年中得到了大大改善。堆場情況分析堆場通過能力堆場通過能力，是指碼頭堆場一年內的通過能力，可以用堆場的周轉吞吐量來反應。計算公式：式中：P=Q堆T營a /（t堆K不）p堆一一堆場年通過能力。Q堆一一堆場一次堆存量，就是堆場容量。從理論上計算，堆場容量為85,396TEU。但是，在實際操作中，從堆場作業(yè)安全的角度以及作業(yè)時翻箱操作的要求考慮，對集裝箱堆放的層高往往給予的有效限制。因此，按當前實際的堆存方式計算，堆場的實際容量為 79,314（包括A1、A2的空箱箱區(qū)和查驗箱區(qū)）TEU。a

18、堆存高度系數(shù)， 堆兩層以上取值為 0.8。（注：選用輪胎吊重箱堆場堆四層高）T營一一堆場營運期（日歷天數(shù)）。t堆一一集裝箱平均堆存期（天）。K不一一堆場工作不平衡系數(shù)，它反映堆場工作及出、 入庫集裝箱保管不平衡情況，該數(shù)值與集裝箱到、發(fā)、船舶到港、生產管理水平、堆存期的長短等因素有關，一般取值1.2。根據(jù)上述公式計算，2003年、2006年1 8月份堆場的實際通過能力如表2-1所示。表2-1上海港2003年1-8月份堆場實際通過能力1月2月3月4月5月6月7月8月日歷天數(shù)（天）3128313031303131平均堆存期（天）5.425.425.425.425.425.425.425.42堆場容

19、量（TEU7931479314793147931479314793147931479314堆場通過能力（萬TEU）30.227.330.229.330.229.330.230.2吞吐量（萬TEU30.323.129.328.529.031.131.632.3表2-2上海港2006年1-8月份堆場實際通過能力1月2月3月4月5月6月7月8月日歷天數(shù)（天）3128313031303131平均堆存期（天）4.996.014.914.614.805.034.904.40堆場容量（TEU5840259130547076123766834714487227169374堆場通過能力（萬TEU）24.218.

20、423.0226.628.728.430.432.2吞吐量（萬TEU35.127.236.538.043.248.046.047.0上表計算過程中使用的堆場不平衡系數(shù)K是以“年”為計算基礎，因此計算過程中可能存在略微誤差。從18月份的碼頭吞吐量情況來看，堆場的通過能力基本能滿足碼頭的實際通過能力 的需要。當然，上述計算基于18月份的平均堆存期， 沒有按各個月的平均堆存期來計算, 若平均堆存期縮短，集裝箱周轉再快些，碼頭堆場的通過能力會更大。上海集裝箱碼頭吞吐能力及對策措施2001-2005（上海港務局、上海海運學院 2001年12月）上海港集裝箱碼頭機械配置研究（上海港務局技術處 2000年3

21、月）交通部港口工程技術規(guī)范（1987）堆場利用率就碼頭堆場而言，保持一個合理的堆場利用率是十分必要的，因為合理的堆場利用率, 能滿足堆場內集裝箱的合理周轉，是滿足船舶裝卸的先決條件。其計算公式為：K 利=（Q*K 不*t 停*S） / （T 營*E）式中：K利一一堆場利用率；E利一所需堆場面積Q吞吐量；K不一一堆場工作不平衡系數(shù)，它反映堆場工作及出、入庫集裝箱保管不平衡情況，該數(shù)值與集裝箱到、發(fā)、船舶到港、生產管理水平、堆存期的長短等因素有關，一般取值1.2;t停一一集裝箱平均在港停留時間；S一一在輪胎式龍門起重機作業(yè)條件下每標準箱占地面積，根據(jù)本碼頭堆高層數(shù)為4層查表得到每標準箱占地面積7.

22、5平方米。根據(jù)公式，可以計算 2003、2006年度18月份的堆場利用率如表 4-1、4-2所示。表4-1 2003年18月份堆場利用率表1月2月3月4月5月6月7月8月平均值/ 合計日歷天數(shù)（天）3128313031303131243平均堆存期（天）6.126.476.005.665.664.564.594.315.42堆場容量（TEU793147931479314793147931479314793147931479314吞吐量（萬TEU30.323.129.328.529.031.131.632.3235.2堆場利用率（%）75.467.371.567.866.859.658.656.6

23、66.1表4-2 2006年18月份堆場利用率表1月2月3月4月5月6月7月8月平均值/ 合計日歷天數(shù)（天）3128313031303131243平均堆存期（天）4.996.014.914.614.805.034.904.404.95堆場容量（TEU584025913054707612376683471448722716937464175吞吐量（萬TEU24.218.423.0226.628.728.430.432.2211.9堆場利用率（%）57.959.254.260.265.874.271.666.563.7從上述計算的數(shù)據(jù)可以看出，碼頭平均堆場利用率已從 66.1 %下降至63.7%,

24、從歷年的堆場管理的經驗來看，堆場利用率維持在 65%,比較有利于堆場的周轉；若利用率達到70% 以上，則會影響集裝箱在碼頭的周轉，影響裝卸效率，因此，3年來本港已很好的將堆場利用率控制在65%以下，同時，我們也能看到，2006年較2003年在集裝箱的平均堆存期數(shù)據(jù) 上有了明顯下降，有效的將其控制在5天一下。雖然從18月份，吞吐量逐步增加，但由于平均堆存期的逐步縮短，使堆場的利用率得到下降。但是，平均堆存期的縮短是有限制的， 若加上出口箱進場時間（CSI的實施原因）的延長，就碼頭的情況而言，平均堆存期在5天是比較合理的。因此，如何保證合理的堆場利用率，十分重要。綜上所述，上港集團振東分公司目前的

25、機械運營正處于超負荷狀態(tài)， 堆場利用率也處于 警戒線的邊緣，雖然已得到有效控制， 但伴隨著上海港吞吐量的逐年遞增， 港口各環(huán)節(jié)的壓 力將越來越大。參考國際集裝箱運輸與多式聯(lián)運（人民交通出版社）P90頁堆場機械堆場層數(shù)每標準箱占地面積（平方米）底盤車P165跨運車130215310龍門起重機2 21531047.5叉車2154 上海港集裝箱裝卸工藝系統(tǒng)的革新中國加入 WTO,外貿進出口的增長，內地改革的深化將不斷帶動上海港吞吐量的增長， 上海港廣闊的經濟腹地優(yōu)勢必將充分發(fā)揮出來。好的經濟形勢給碼頭帶來了很高的要求，不僅要求在管理水平上與國際接軌；而且還要適應將來集裝箱吞吐量結構的變化，在集裝箱裝

26、卸工藝上積極創(chuàng)新、不斷進取。但目前作業(yè)效率方面的確存在許多瓶頸，如何在發(fā)展的勢頭中尋求裝卸工藝的突破是值得我們研究的課題。從表5中的數(shù)據(jù)我們可以看到上港集團振東分公司近幾年吞吐量的增長幅度，從而也可以想象集裝箱碼頭近年來所面臨的壓力。表5上港集團振東分公司1999年2006年吞吐量統(tǒng)計表年份1999 年2000 年2001 年2002 年2003 年2004 年2005 年2006 年55543.633552.1451090.2843931.3613724.43110974868550108吞吐量2575252525.51888比上年增 長1040.65%129.04%95.99%27.07%

27、19.30%12.93%2.92%6000000公司歷年集裝箱吞吐量500000040000003000000_J；2000000|十吞吐量10000001 10,iaaia199件200件2001年200冊200料200侔200科200彈圖3外二期歷年吞吐量趨勢圖從圖3中可以看出，外二期港口每年的吞吐量增長很快，隨著吞吐量的持續(xù)增長， 對港口裝卸工藝系統(tǒng)提出了新的要求。若依然采用傳統(tǒng)的工藝系統(tǒng)，那么裝卸效率將無法滿足吞吐量增長的需要，進而制約港口的發(fā)展。傳統(tǒng)工藝系統(tǒng)傳統(tǒng)的集裝箱生產工藝根據(jù)“作業(yè)線”來靜態(tài)配置裝卸機械，一組裝卸機械只為指定的 一條作業(yè)線服務。由于作業(yè)負荷隨時間分布不均勻，在某

28、一時段內，有些“作業(yè)線”忙得來 不及應付，而有些“作業(yè)線”卻幽閑自得。傳統(tǒng)工藝卸船和裝船采用分段作業(yè)，累計作業(yè)時 間長。卸船時集裝箱卡車空車來重車去，裝船時集裝箱卡車重車來空車去。集卡有將近50%的時間在空駛，利用率不高，浪費了寶貴的設備資源。圖4是傳統(tǒng)集裝箱工藝的流程圖圖4傳統(tǒng)集裝箱裝卸工藝流程圖 圖5是傳統(tǒng)裝卸工藝下的效率示意圖。圖5傳統(tǒng)裝卸工藝的裝卸效率在圖5中，縱坐標為箱量，橫坐標為裝卸時間。從圖中我們可以看到在傳統(tǒng)裝卸工藝下, 其綜合效率在中間時段有一個大幅的回落，并在整個裝卸過程中裝卸組織呈現(xiàn)較大的不平衡，這說明使用傳統(tǒng)裝卸工藝會造成了大量的資源浪費，耗用大量的泊位占用時間，從而影

29、響碼頭綜合效率的提高。新智能化裝卸工藝系統(tǒng)， 即 邊裝邊卸”的集裝箱裝卸工藝是目前世界上較為先進的集裝 箱碼頭裝卸工藝，通過使用這種工藝，可以大幅度提高碼頭機械的使用率和裝卸效率，縮短船舶在港時間，增加碼頭泊位的通過能力。隨著上海港集裝箱碼頭的生產任務不斷上升，推行這種裝卸工藝已勢在必行。新智能化裝卸工藝系統(tǒng)新系統(tǒng)在裝卸生產工藝方面的研究內容和技術創(chuàng)新包括：智能化模糊控制理論在水平作業(yè)面，運用智能化模糊控制理論，融合現(xiàn)場操作和管理人員智慧和經驗，解決了碼頭上不同位置距離的非線性尺度變換和模糊邏輯推理規(guī)則等問題，并自主開發(fā)了先進的集卡全場智能調控軟件， 達到了根據(jù)不同作業(yè)重要性，路程遠近程度，已

30、等候時間等諸多因素來動態(tài)配置水平運輸機械，達到了場地上所有的水平運輸機械同時為所有的作業(yè)線服務， 同時具備了經濟高效的特性。雖然各條“作業(yè)線”的負荷隨時間分布不均勻，但是計算機調控系統(tǒng)會根據(jù)“作業(yè)線”需求的優(yōu)先級，并兼顧路程就近原則根據(jù)智能化模糊控制計算結果， 自動給集裝箱卡車發(fā)布動態(tài)調配指令，在不同的時間段為不同的 “作業(yè)線”服務。這樣做的結果，致使水平運輸機械再也不會出現(xiàn)忙閑不一的情況，系統(tǒng)的整體裝卸作業(yè)能力有了很大的提高。注：“實線”為“邊裝邊卸”工藝的實際路線，“虛線”為傳統(tǒng)工藝下的路線圖6集卡按“需”分配所謂集卡的按“需”分配，是指港口內集卡可隨時根據(jù)中控室或現(xiàn)場調度員的指令任意 改

31、變裝車點和卸車點， 并遵循就近原則，到達所需地點進行裝卸車的方法，這種方法可以有效的減少集卡的無效空駛或重車行駛時間?！疤摼€”為傳統(tǒng)工藝下的路線注：“實線”為“邊裝邊卸”工藝的實際路線,圖7集卡“重來重去”集卡的“重來重去”是指港口內集卡根據(jù)中控室的指令可隨時改變“作業(yè)路”，確保集卡將其空駛情況降致最小。但當作業(yè)線過于繁忙時，智能化模糊方法也較難解決堆場和碼頭前沿所產生的擁堵現(xiàn) 象。同倍位同步裝卸技術在垂直作業(yè)面，新的裝卸工藝采用了裝船和卸船同時作業(yè)的同倍位同步裝卸技術， 橋機 從船上卸下一個集裝箱后， 隨即又從岸上為船舶裝上一個集裝箱， 邊裝邊卸，明顯縮短了累 計作業(yè)時間。裝船和卸船作業(yè)時，

32、 橋吊作業(yè)重箱上重箱下， 集裝箱卡車重車來重車歸， 空駛 率明顯降低，充分利用了寶貴的設備資源，在計算機智能化管理下實現(xiàn)了 “邊裝邊卸” 的新 工藝。如圖8所示，在配載時，同一裝船港或同一卸船港的集裝箱必須按槽積載，這樣在裝卸船時，吊機可按槽對集裝箱進行同時裝卸。圖8同倍位裝卸示意圖采用動態(tài)分配法的同倍位裝卸新工藝，使之與集卡全場自動調度系統(tǒng)相配合，并可結合碼頭堆場的實際狀況，中轉計劃員做完中轉計劃后及時通知堆場計劃員，堆場計劃員根據(jù)場地情況安排轉堆計劃，并督促中控室及時進行歸并轉，減少了影響碼頭裝卸效率的不利因素。 使碼頭的機械設備的利用效率得到了充分的提高，從而提高了裝卸船質量和效率。但目

33、前同倍位裝卸技術尚存在其固有的缺陷，例如當裝船量與卸船量嚴重不平衡，甲板作業(yè)、艙內作業(yè)船位前后倍位不一致時，此方法便無法實施，全場智能堆放系統(tǒng)全場智能堆放系統(tǒng)運用智能模糊控制理論，按具備了操作和管理人員經驗和智慧的規(guī)則，根據(jù)堆場龍門吊的位置，堆場上集裝箱卡車等候的狀態(tài)，出口箱“重壓輕”的原則等一系列情況，做出擬人化的判斷，給輪胎吊發(fā)出動態(tài)指令，從而提高了集裝箱堆場效率。安排堆場位置要有大局觀，計劃員必須對堆場有一個總體規(guī)劃，掌握在場箱占位與未來幾天進箱的先后次序。尤其是日班下班前，必須對夜班作業(yè)有充分預見，將備用箱區(qū)交控制室以備急用，避免控制室因隨意增加位置所產生的不必要混亂?！爸貕狠p”原則是

34、指在同一位內堆放同一港口的箱，且較重噸級的箱可以壓較輕噸級的箱。在道口進場時按空位選位。一般適用于以下情況：A) 若噸級分為重、中、輕三級，則輕噸級箱一般堆放在第1 、 2排，中噸級箱一般堆放在第3、4 排，重噸級箱一般堆放在第5、6 排。且重噸級箱可以壓輕噸級箱。B) 若噸級分為重、輕二級，則輕噸級箱一般堆放在第1 、2、3 排，且從第1 排向第 6 排方向堆；而重噸級箱一般放在第4、5、6 排，且從第6 排向第 1 排方向堆。重噸級箱可以壓輕噸級箱。系統(tǒng)在設計 “堆放原則”的時候，充分考慮了出口集裝箱進箱的選位、堆放以及裝船作業(yè)等各種不同要求后，才確定目前的各種“堆放原則”，目的是為了保證

35、裝船作業(yè)的需要，從提高裝船效率出發(fā)。 “堆放原則”有以下幾種：1) “ 按排堆放”是指同一排內，堆放同一港口、同一噸級的箱；同一位內不同的排，可以堆放不同港口、不同噸級的箱。在道口進場時，按空排選位。適用于在堆場位置緊張時，港口多而箱量較少的出口進箱。2) “按位堆放”是指同一位內，堆放同一港口、同一噸級的箱。在道口進場時，按空位選位。適用于在堆場位置較寬松時，港口箱量較多，而分噸要求又較粗的出口進箱。3) “按位、排堆放”是指同一位內，堆放同一港口、不同噸級的箱；而該位的同一排內，堆放相同港口、相同噸級的箱。在道口進場時，按空位選位。適用港口箱量較多，而分噸要求又細的出口進箱。在安排位置時，

36、同一船同一港口的箱，盡量安排在一起，減少裝船作業(yè)中，輪胎吊大車移動的次數(shù)。提高裝船質量和裝船效率。出口箱進場，可以考慮根據(jù)船舶的班期，按船期的先后次序來安排，以避免進箱作業(yè)與裝船作業(yè)交錯。分港、分噸要考慮全面，盡量能預計一切可能發(fā)生的狀況。堆場位置安排完成后，盡量不要對已安排的計劃進行刪除操作。在安排40箱或45箱時，一定要保證大、小位的層高相同，在一般情況下，不經常更改堆放層高的要求。智能化預翻箱技術使用智能化的預翻箱技術，中央控制室根據(jù)配載圖以及堆場上堆箱情況制定發(fā)箱指令。 集卡司機根據(jù)中控指令將空車開到指定箱區(qū)進行裝箱操作。輪胎吊司機接到中控發(fā)出的發(fā)箱指令后，系統(tǒng)根據(jù)智能化的算法，指導司

37、機對不可裝車的集裝箱進行預翻箱操作，從而加快集卡到達后的裝箱速度。例如： 中轉計劃員做完中轉計劃后及時通知堆場計劃員，堆場計劃員根據(jù)場地情況安排轉堆計劃，并督促中控及時進行歸并轉并安排預翻箱，以提高裝船效率及裝船質量。如圖所示:圖9預翻箱的流程裝卸工藝革新后的效率比較實行集裝箱智能化裝卸工藝后裝卸效率明顯提高，如下圖10中所示:3530252015105046圖10 邊裝邊卸工藝的裝卸效率通過對比圖5明顯發(fā)現(xiàn)，在使用新智能化裝卸工藝后，船舶裝卸的綜合效率有了突破性的提高，裝船與卸船的交替進行及其巧妙的效率互補使資源達到最優(yōu)化配置。表6是采用集裝箱智能化裝卸工藝前后的效率對比。通過2003年與2006年數(shù)據(jù)的比較可以看出新的工藝大大提高了生產效率。表6技術應用情況表分類應用情況概述與過去相比較結果（以外高橋港區(qū)為例）集裝箱智 能化裝卸 工藝系統(tǒng)為碼頭的生產人員提 供一種智能化裝卸工 藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產的 實時控制與動態(tài)調度， 確保了集裝箱碼頭的 高效運作。閘門進箱速度由2分鐘減少到30秒；外集卡在港平均時間由 29分鐘減少到18分鐘；橋機單機效率平均由25TE