自动化集装箱码头装卸工艺仿真
新工艺下集装箱码头装卸资源分配模拟
O 引 言
现代港 口物流 的发展 以及全球 范 围的能源危机
迫 切要求集装 箱码 头装卸工 艺的改进 和装 卸效率 的 提 高. 很多港 口管理 者 采用 增 加装 卸 机 械数 量 的方
象. 集装 箱码头 的装 卸作业非 常复杂 , 很多事件 都存
在 随机 因素 ( 集 卡 和 龙 门 吊的运 行 速 度 , 吊和 如 桥
a d i h st e g i n ini c n e O h c u lo e ain o o ti e e m i as n t a h udig sg f a c n t e a t a p r t fc n an rtr n l. i o
Ke r :n w e h oo y;W in s ;c na n rtr n l a i t lo ai n y wo ds e tc n l g t e s o t i e e mi a ;fc l y al c to i
( c d m f c n e& T c n lg , h n h i aimeU i ,h n h i 0 1 5 C i ) A a e yo S i c e eh o y S a g a M ri nv S a ga 2 0 , hn o t . 3 a
Ab ta t sr c :To i p o e t e c n an r ha d ig e c e c n c n an r tr i as t e W in s smu ain m r v h o ti e n ln f in y i o t ie em n l , h t e s i lto i
a d o t z t n to su e o b ita smu ai n mo e n e h e tc n lg a e n t e su f n p i a i o li s d t u l i lto d lu d rt e n w e h oo y b s d o h tdy o mi o p r fc l y a lc t n,a d t e a rp it l c t n p o o t n a n u y ,g n r r n s a d tu k o t a ii l a i t o o n h pp o rae a l a i r p ri mo g q a s a ty c a e n r c s o o o
仿真实验报告模板
AGV任务分配与充电配置选择模型1、作业流程描述在集装箱码头的AGV作业流程:首先系统根据当前作业情况进行判断,若此时无运输任务,AGV进入休息区等待;若存在运输任务,则判断当前处于工作状态的AGV数量是否足够;若不足,则将非工作AGV组中的AGV分配至工作组。
当AGV完成一次运输作业后会对自身电量进行判断,若此时电量高于30%,则继续进行运输作业;若此时电量低于30%,则前往充电桩充电。
确立仿真参数的输入,确立任务数,AGV数量,自动充电桩数量,充电桩充电速度,AGV最低充电阈值(30%),AGV电量充足阈值(80%)。
2、仿真目标设置本文的仿真目标是设计和实施一个集装箱自动化码头作业流程的仿真模型,并评估其中的AGV充电任务调度策略。
具体而言,仿真目标包括以下几个方面:首先,模拟进口箱作业流程:建立一个真实的模拟环境,包括岸桥提取进出口箱、AGV小车水平运输等环节,以准确模拟进口箱的作业流程。
其次,实现AGV充电任务调度:开发一个高效的AGV充电任务调度算法,考虑到AGV的电池寿命和电量状态,以最小化充电任务的时间和成本。
该算法将基于实时的作业需求和AGV的可用状态进行智能调度,以保证作业流程的平稳运行。
再次,评估作业效率和成本:通过仿真模型,分析和比较不同的AGV充电任务调度策略对作业效率和成本的影响。
使用实际数据和性能指标,如作业时间、能源消耗和人力成本等,对各种策略进行定量评估,并找到最佳的调度策略。
最后,提出优化建议,在自动化集装箱码头作业流程中,合理的充电桩布局可以显著提升AGV充电任务的效率和整体作业流程的顺畅性。
分析作业热点区域:通过对集装箱作业流程中的瓶颈区域和高频度作业区域进行分析,确定作业热点区域。
这些区域通常是集装箱堆场附近、码头入口/出口以及岸桥与AGV交接点等位置。
准确定位热点区域可以帮助本文合理布置充电桩,以满足高负荷作业需求。
考虑AGV行驶距离和电池寿命:根据AGV的行驶距离和电池寿命特性,合理分析AGV的电池续航能力。
基于数值仿真的虚拟现实仿真试验在集装箱码头布局中的应用研究
随着集装箱码头规模的扩大,港口装卸系统向大型化、高速化、自动化、信息化发展。
为了提高码头生产效率和服务水平,集装箱码头堆场的布置方案显得尤为重要。
将计算机技术即虚拟现实仿真系统引入到集装箱码头的规划设计中,是提高码头规划设计水平的有效途径之一。
一、集装箱码头虚拟现实仿真试验评价方法集装箱码头虚拟现实仿真的评价方法主要有两种:基于动态三维视景的码头物流系统性能评价和基于数值仿真数据的码头物流系统性能评价。
1.基于动态三维视景的码头物流系统性能评价。
通过三维场景漫游对码头进行全面浏览。
用户可以在不同漫游模式下,根据需要对码头三维场景进行全方位、多角度漫游。
在漫游过程中,不同的设计人员可以通过直观感受对当前的码头方案进行评价。
通过所设定装卸作业工况下动态视景仿真对码头方案细节进行研究。
在对码头进行数值仿真后,试验人员通过数据分析发现问题,针对需要做进一步分析,可以有针对性地进行再次数值仿真得到指定工况下的作业数据,然后驱动虚拟现实模型,进行虚拟现实试验,从而可加深对各个工况生产状况的认识,同时使不同专业的人员都能参与到仿真试验和数据分析中,充分发挥团队协作能力。
2.基于数值仿真数据的码头装卸系统性能评价。
基于数值仿真数据的码头装卸系统性能评价是指在数值仿真模型中加入一系列能够反映码头装卸系统整体或布局生产指标的统计量,通过对试验数据的分析,进而评估码头装卸系统性能。
集装箱码头数值仿真主要统计指标见表1。
由于集装箱码头是各个环节紧密联系、相互影响的系统,因此以上统计指标的分析不能独立进行,要在考虑相关性的情况下评估系统,才能准确找到系统瓶颈。
二、集装箱码头堆场布置的虚拟现实仿真试验1.研究对象。
目前集装箱码头堆场布置主要有箱条平行岸线布置和箱条垂直岸线布置两种。
在我国集装箱码头大都采用箱条平行岸线布置,而在国外大多数自动化码头,均采用垂直岸线布置。
在项目规划和方案设计阶段,就如何选择箱条布置的形式进行研究具有重要意义。
超大型集装箱船舶装卸作业的虚拟现实仿真试验
度 为 8k / 。 m h
超大 型集装 箱船舶装卸作业的
虚拟现实仿真试验
口 王 莹 ,邓 彪
( 东广 播 电子 大 学 广 东 广 州 5 0 0 广 东理 工 职 业 学 院 , 广 州 5 00 ) 广 见 10 0 』 东 I 10 0
【 摘
要】 文中将数值仿真和虚拟现 实技 术相 结合 , 通过对研 究对 象进行数值仿 真建模 、 三维建模 , 并进行综合 仿真
2 仿 真 建 模
本 文利用 WIN S T E S作为数值仿 真平 台 , 以国 内某 集装箱
码头一个 泊位上的超大型集装箱船装 卸作业 过程作 为建模对
象 。码头 前沿 道 路模 型 以路 段 为 单 元 建 立 , 段 长度 为 2 路 O
米, 描述路段 的参数有长度 、 最高 限速 、 出路径 、 输 装卸点设 置 方式 等。
【 收稿 日期 】0 1 0 — I 21 — 4 1 【 作者简介 】 】 i . 广尔广播 电视 大学 。
第 6期
王
莹等 : 超大 型集装 箱船 舶装卸作业 的虚拟 现实仿真 试验
11 0
问, 码头往往会集 中 6~8台岸 桥对 其进 行装 卸作 业。 因此 ,
一
旦进行 超大型集装 箱船 舶 的装 卸作业 时 , 头前 沿将 会有 码
Nu merc l sm u ain i a i l t) mo lng,tr e  ̄ dei he s u t, o j t f m n m r a i ua o aa t tre d me so p n r ma,by i l i b c . r u ei l m l n d t o h e i n in a o a m a ̄ n e o c s l i dm e so d ig an itgrt d smulto x e i e t i n i n Mo el d n e a e i ai n e p rm n . n
基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真
文章编号 167127953(2007)022*******基于Flexsim 集装箱码头装卸系统的仿真3于 蒙 王少梅 肖 峰武汉理工大学物流工程学院 武汉 430063摘 要 结合虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术,分析集装箱码头装卸系统虚拟环境的模型,利用三维离散事件仿真软件Flexsim 建立集装箱码头装卸作业仿真模型,为生产管理者提供视觉上的决策支持,利用其核心机制———任务序列驱动设备模型,实现装卸作业过程的三维动态仿真。
关键词 仿真 Flexsim 虚拟现实 集装箱码头 装卸作业中图分类号 U653.928 TP391.9 文献标识码 AS imulation for stevedoring of container terminal based on FlexsimYU Meng WANG Shao 2mei XIAO FengCollege of Logistics Engineering Wuhan University of Technology Wuhan 430063Abstract Combining the techniques of visual reality ,computer simulation and mechanism design ,the virtual reality environment of the handling system in the container terminals was proposed.The 32dimensional simulation software Flexsim was used to establish the model of the stevedoring system ,which could provide the 32dimensional vision decision 2making mechanism to managers of container terminals.The operation of the port machinery was driven by means of task sequences to realize the dynamic simulation of the process of stevedoring.K ey w ords simulation Flexsim virtual reality container terminal stevedoring收稿日期 2006210220修回日期 2006211224作者简介 于 蒙(1975-),女,硕士,讲师。
新型集装箱自动化码头装卸工艺方案
新型集装箱自动化码头装卸工艺方案
摘要:
本文介绍了一种新型集装箱自动化码头装卸工艺方案。
该方案旨在提
高装卸效率、减少人力投入,并提高工作安全性和准确性。
首先,我们将
介绍该方案的背景和目标,并分析现有的集装箱装卸工艺的不足之处。
然后,我们详细描述新方案的构成和工作流程,并分析其优势和潜在的挑战。
最后,我们进行了方案的经济效益分析,并提出了进一步研究和改进的建议。
1.引言
1.1背景
1.2目标
2.现有集装箱装卸工艺的不足
2.1人力投入大
2.2效率低下
2.3安全隐患
3.新方案的构成和工作流程
3.1自动化装卸机械设备
3.2信息系统集成
3.3控制系统
3.4工作流程
4.新方案的优势
4.1提高装卸效率
4.2减少人力投入
4.3提高工作安全性
4.4提高准确性
5.潜在的挑战
5.1设备投资成本高
5.2系统集成复杂
5.3维护和管理困难
6.经济效益分析
6.1装卸效率提升节约成本
6.2人力投入减少节约成本
6.3安全隐患减少减少事故成本
7.进一步研究和改进建议
7.1更高效的自动化装卸机械设备
7.2更智能化的信息系统集成
7.3系统维护和管理的优化
8.结论
注:以上仅为简要提纲,具体内容可根据实际情况进行完善。
自动化码头导论及仿真课程教案
自动化码头及AGV作业流程概述及仿真实验要求(水平布局)----------------------自动化码头导论及仿真课程教案一、自动化集装箱码头的概念首先是自动化集装箱码头的概念,自动化集装箱码头是一种创新的港口运营模式,通过引入自动化或半自动化设备以及智能信息系统,取代传统集装箱码头的人工操作,从而提高工作效率并减少现场作业人员的数量。
这一概念的引入旨在解决传统集装箱码头所面临的一系列挑战,如人工操作的限制、作业效率的低下以及人员安全和福利等方面的问题。
自动化集装箱码头的范围涵盖了水域范围和陆域范围。
在水域范围方面,它包括港池、锚地、进港航道和泊位等部分。
通过自动化系统和智能导航技术,船舶可以实现自主进出港口,减少人工操纵的需要,提高船舶的进出效率和安全性。
在陆域范围方面,自动化集装箱码头涵盖了货运站、堆场、码头前沿以及办公生活区域等地点。
通过自动化集装箱堆垛机、运输车辆和智能物流系统的应用,集装箱的装卸、堆垛、运输等环节可以实现自动化操作,提高物流效率并降低人为错误的发生率。
通过引入自动化集装箱码头的概念,传统集装箱码头面临的许多问题可以得到有效解决。
自动化操作减少了人为因素对作业效率的影响,提高了码头的装卸效率和货物周转速度。
同时,减少了现场作业人员的数量,降低了劳动力成本和人员安全风险。
自动化集装箱码头还具有更高的精确性和准确性,减少了人为错误的发生率,提高了货物追踪和管理的可靠性。
此外,自动化集装箱码头还能够提供更加灵活和可持续的运营模式。
通过智能信息系统的应用,集装箱的调度和优化可以更加高效和动态地进行,以满足不断变化的市场需求和运输规划。
自动化集装箱码头还可以利用可再生能源和高效能源管理系统,降低能源消耗和环境影响,实现可持续发展的目标。
随着自动化集装箱码头的发展以及硬件设备自动化的不断完善,对自动化码头软件方面的研究也逐渐得到专家学者的重视,主要体现在码头管理方面的研究。
资源配置与调度、码头布局规划、生产作业计划等方面的智能化都是目前自动化码头的研究的重点。
自动化集装箱码头的装卸工艺及设备
自动化集装箱码头的装卸工艺及设备随着物流行业的发展,自动化集装箱码头的装卸工艺和设备也在不断发展和进步。
自动化集装箱码头的装卸工艺主要包括船舶配载、集装箱装卸和集装箱仓储。
下面是对自动化集装箱码头的装卸工艺及设备进行详细介绍:1.船舶配载:自动化集装箱码头的船舶配载主要指将货物从船舶上装卸至码头。
船舶配载的主要设备包括岸桥、龙门吊、工字轮等。
岸桥是一种起重机,用于在码头上对船舶进行装卸。
龙门吊是一种专门用于装卸集装箱的设备,其具有吊车的上下滑移功能,可以方便地将集装箱从船舶上移动到码头上。
工字轮是一种用于协助龙门吊移动的设备,可以使龙门吊沿着轨道上下滑移,从而实现装卸作业。
2.集装箱装卸:集装箱装卸是指将货物从集装箱中取出或将货物装入集装箱中。
自动化集装箱码头的集装箱装卸主要依靠自动化堆垛机和输送系统。
自动化堆垛机是一种用于将集装箱从码头上叠放至集装箱堆场中的设备,它可以自动地将集装箱叠放成垛,以减少空间占用。
输送系统包括集装箱输送带、卷筒输送机等,用于将集装箱从堆场输送至码头装卸区域或从码头装卸区域输送至堆场。
3.集装箱仓储:集装箱仓储是指对装卸完成的集装箱进行分类、存储和管理。
自动化集装箱码头的集装箱仓储主要依靠自动化化箱机和集装箱堆高机。
自动化化箱机是一种用于将装卸完成的集装箱按照目的地等要求进行分类的设备,它可以自动地将集装箱从码头装卸区域移动至仓库,然后按照规定进行分类存储。
集装箱堆高机是一种用于在仓库中进行集装箱堆放的设备,它可以将集装箱叠放成高度,并且可以将集装箱从堆场中取出放入卡车中或从卡车中取出放入堆场中。
总之,自动化集装箱码头的装卸工艺及设备主要包括船舶配载、集装箱装卸和集装箱仓储。
通过使用岸桥、龙门吊、工字轮、自动化堆垛机、输送系统、自动化化箱机和集装箱堆高机等设备,可以实现集装箱的高效装卸、分类存储和管理。
这将提高集装箱码头的作业效率和货物处理能力,进一步推动物流行业的发展。
新型集装箱自动化码头装卸工艺方案
新型集装箱自动化码头装卸工艺方案随着全球贸易的不断发展,集装箱码头成为国际贸易的重要节点,其装卸效率和自动化水平直接影响着货物的流通速度和交付时间。
为了提高码头的装卸效率和自动化水平,我们设计了一套新型集装箱自动化码头装卸工艺方案。
一、自动化码头装卸设备1.自动化集装箱堆垛机:使用自动堆垛机对集装箱进行堆垛,提高堆垛效率和安全性。
该设备可根据集装箱信息进行自动分拣、堆垛和拣选,以减少人工操作。
2.自动化集装箱输送线:使用自动输送线将集装箱从码头运输至堆垛区,再从堆垛区运输至卸货区。
该设备采用无人值守的自动化操作,可以减少人工操作和提高装卸效率。
3.集装箱自动卸货机:采用机器人技术对集装箱内的货物进行卸货。
该设备能够自动识别集装箱内的货物,并通过机器人进行卸货操作,提高装卸效率和安全性。
二、自动化码头装卸工艺流程1.集装箱到达:集装箱通过陆运或海运等方式抵达码头,并通过自动化集装箱输送线运输至堆垛区。
2.集装箱分拣:根据集装箱的目的地和货物属性进行分拣,将集装箱分配到相应的堆垛区。
3.集装箱堆垛:自动化集装箱堆垛机根据集装箱信息进行堆垛操作,将集装箱有序地堆垛在堆垛区。
4.集装箱卸货:集装箱自动卸货机根据集装箱内货物的信息进行卸货操作,提取货物并将其运输至卸货区。
5.货物分拣:将卸货的货物根据目的地进行分拣,分配到相应的仓库或运输工具。
6.集装箱装载:将需要装载的货物通过自动化集装箱输送线运输至装载区域,再由自动化集装箱堆垛机进行堆垛操作。
7.集装箱出发:经过装载后的集装箱通过陆运或海运等方式离开码头,完成装卸过程。
三、自动化码头装卸工艺方案的优势1.提高装卸效率:自动化装卸设备和流程的应用可以实现高效、快速的装卸操作,提高码头的装卸效率,缩短货物的流通时间。
2.提高安全性:自动化装卸设备通过自动识别和机器人操作,降低了人工操作造成的安全事故风险,提高了装卸的安全性。
3.减少人工成本:自动化装卸设备的应用减少了人工操作的需求,降低了人力成本,提高了装卸的经济效益。
装、卸同时进行新工艺下集装箱码头装卸资源分派模拟
Ke r s la iga du la iga esretme n w tc n lg ; c nan r s lt n y wo d : o dn n no dn th an t i ; e h oo e y o tie ; i ai mu o
金 鑫 ,丁 以 中
( 海 海 事 大 学 科 学 研 究 院 ,上海 上 203 0 15)
摘
要 :通过对集装箱码头作业 过程的分 析 ,运用 WI E S T S 离散仿真技术 ,将先进 的装 、卸同时进行 的集装箱码 N
头作业新工艺通过离散仿真技术呈现出来 ,建立装 、卸同时进行新 工艺下的模 拟模 型 ;研究装 、卸同时进行新工艺
真 ,对所有泊位的岸边起重机评估 ,优 化管理集装箱装卸
资源 ;L ,L ,Z agY 2 0 )通 过分 析集装箱码头 i B i WF hn ( 09 [  ̄ 3
21 0 0年 8 月
【国 遵 湾建 设 l 】
Ch n r o rE g n e i i aH1 Toa 1 tl 68, . No 4
第 4期 总第 18 6 期
装 、 同时进行新工艺下集装箱 码头 卸 装卸资源 分派模拟
下码 头装卸资源配置 ,将上海洋山港的相关数据带人进行模拟运行 ,对模拟得到的数据进 行分析得 到集装箱码头需
要配置的桥 吊、龙门吊和集卡 的合理数量 ,为集装箱码头实际运作提供理论依据。
新型自动化集装箱码头的仿真分析
平 均增 长大约 9 5 L 。中 国在 集装 箱 贸易 量 的增 . 1 ] 长方面尤 其突 出 , 最近 1 的年平均增 长速度 大约 0年 为 3 。到 2 1 O 0 0年 , 计会 有 9 的船 运货 物 为 估 O 集 装箱形 式L 。为 了适 应这 种 变化 , 2 ] 减少 标 准 箱 的
案在相 同 的运 营实 验 框架 下 运行 , 价 其绩 效 和成 评
本 。荷兰 的 Dun ek n M.B 等 研究 了在 基 于 ik r e . AG 方案 的 自动 化集装 箱码头 中 , V 如何 协调从码 头 前沿 到 堆 场 的 AG 车 流 控 制 ; un ek n M. . V D ik re B
( c o l fMe h nc lE gn e ig To giUnv ri S a g a 0 0 2 Chn ) S h o c a ia n iern , n j o iest h n h i 0 9 , ia y, 2
摘 要 : 用仿 真 的 方 法 , 一 种 采 用 低 架 桥 系统 使 对 进 行 集装 箱 转 接 的 新 型 自动 化 码 头 的 运 作 性 能 进 行
Ab ta t An a t ma e c nt i r e mi a sr c : u o t d o a ne t r n l wih ne h nd i g o r ton e ui me t s smul — t w a ln pe a i q p n s i i a t d a na y e . n v e oft e f t r i s e e — e nd a l z d I iw h u u e,ti xp c t d t o p e e t l a i g op r to f a p s e o c m l t he un o d n e a i n o a t Pa a x s p wih n 2 ur .Fis l t e n n ma hi t i 4 ho s r ty, h umbe r o he h nd i g e u p e s i a c a e .And fg— ft a ln q i m nt s c lult d i
上海港外高桥四期集装箱码头装卸工艺系统仿真优化
T
l
i 1
n
i
v
j 1
m
tj
式中:T ---- 水平搬运时间(s) li ----- 第i段直线行走距离(m) v ---- 直线行走速度(m/s) tj ---- 第j次行走路线改向所花费时间(s)
码头前沿
*
* * *
*
*
*
*
水平布置
垂直布置
基本建设规模的主要设计参数
三、拟比选的工艺方案
各种工艺方案特点比较
• • • • • 轮胎龙门起重机方案 轨道龙门起重机方案 轮胎龙门起重机—轨道龙门起重机方案 自动导向车方案 跨运车方案
拟比选的工艺方案确定
• 方案一:轮胎龙门起重机方案; • 方案二:轨道龙门起重机方案; • 方案三:轮胎龙门起重机—轨道龙门起重机方案
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上海港外高桥四期集装箱码头 装卸工艺系统仿真优化
《上海港外高桥四期集装箱码头装卸工艺系统仿真优化》课题组 2000年12月25日
一、世界集装箱码头装卸工艺技术及其发展
成熟的装卸工艺系统及其特点
• • • • • 底盘车系统 跨运车系统 轮胎龙门起重机系统 轨道龙门起重机系统 混合系统
《港口集装箱运输仿真实验》仿真实验报告
《港口集装箱运输仿真实验》实验报告一、实验名称:港口集装箱运输仿真实验二、实验目的:1、利用Vehicle/trackyt素建立运输系统2、伪随机数生成函数的使用3、Documentor的使用三、实验仪器:个人电脑(人/台),witness软件四、实验内容:根据以下内容建立仿真模型并运行(使用documentor输出码头、路径的代码),模型如【图1】:某零售公司销售进口产品,这些进口产品由国外通过集装箱运输至码头,然后公司派车辆将这些集装箱运输至公司的配送中心,以便配送给各地的销售网点。
其中集装箱到达码头的时间间隔服从[10,20]小时的均匀分仏每次到达批量服从[2,4]的均匀整数分布,公司有2辆同类型运输车用来将集装箱由码头运送至配送屮心,该车每次只能运送一个集装箱,车辆空载行驶速度为80公里/小时,满载速度为60公里每小时。
公司停车场距离码头10公甲(TracksOOlDisplayLength=10),码头距离配送中心50公里,配送中心距离公司停车场45公里,运输任务结束后车辆冋到停车场。
车辆衣码头装载集装箱需要的时间服从均值为30分钟的负指数分布,在配送中心卸载集装箱需要的时间服从均值为20分钟的负指数分布。
五、实验步骤:(-)根据要求建立仿真元素partOOl>buffersOOl>buffers002>LracksOOl>Lracks002>Lracks003>tracks004>vechi clesOOl分别代表集装箱、装卸点、配送中心、码头、码头到配送中心的距离及配送中心卸载点、配送中心到停车场的距离、停车场和小车。
(二)详细设置步骤1:partOOl为集装箱,到达码头的时间间隔服从[10,20]小时的均匀分布,每次到达批量服从[2,4]的均匀整数分布,设置如【图2】:DEditActionsOnInputForBufferBuffersOOl【图2】步骤2:buffersOOl为装卸点,编写召唤小车相应的程序语句,如【图3】:rr【图3】步骤3:tracksOOl为码头,车辆在码头装载集装箱需要的时间服从均值为30分钟的负指数分布,设置如【图4】。
妈湾港集装箱自动化码头装卸工艺研究
妈湾港集装箱自动化码头装卸工艺研究◎ 陈辉 深圳海勤工程管理有限公司摘 要:随着港口航运的发展和港城融合的需要,越来越多建设年代较早、泊位等级低、技术落后、环境不友好的老码头进入改造高峰期。
利用这些老码头优越的区位优势和岸线资源进行岸线整合和专业化改造,使其脱胎换骨为一个专业化、自动化、绿色环保低碳的现代化港区,对提高岸线资源利用率和促进港口高质量发展具有重要意义。
本文对传统散杂货码头——妈湾港改造为20万吨级集装箱自动化码头的装卸工艺与布置进行了研究,结合项目特点和业主建设要求重点研究了水平运输工艺和堆场工艺,确定了5G+自动驾驶集卡工艺的自动化集装箱港区总体布置技术,通过比选确定了内外集卡交通隔离及交通组织模式,解决了港内无人集卡与港外集卡混合作业的难题。
关键词:妈湾港;集装箱自动化码头;码头装卸工艺1.妈湾港改为集装箱码头的背景1.1妈湾港简介妈湾港位于深圳西部,紧邻城市中心。
码头建于1986年,有3个3.5万吨级、2个5千吨级和1个2千吨级泊位通用泊位,主要从事钢材、粮食、矿砂、木材、散装水泥、花岗岩等散杂货装卸堆存业务,是深圳西部港区散杂货主要作业区之一。
随着深圳前海蛇口自贸区的设立,妈湾港从事的通用散杂货业务已不适应该区域的功能定位及区域发展。
根据前海蛇口自贸区综合规划及招商局港口的战略部署,利用妈湾港区优越的区位优势及建港条件,将现有妈湾港区1#-4#通用泊位整体升级改造为2个20万吨级的自动化集装箱码头,年设计吞吐量近期94万TEU。
1.2改造总体要求1)按照招商港口要求年投资回报率不低于10%。
2)在集装箱码头工艺技术中保持适度领先。
3)建设具有招商特色的智慧型集装箱码头。
2.自动化集装箱码头发展情况自动化是集装箱码头技术发展的方向,随着科学技术的发展和国内劳动力成本的上升,我国也加快了自动化集装箱码头建设的步伐。
自2016年3月厦门远海自动化码头建成以来,洋山四期、青岛前湾四期、天津五洲国际等多个自动化集装箱码头相继建成运营,此外广州南沙四期、太仓四期、天津北疆C段、钦州大榄坪等自动化集装箱码头正紧锣密鼓地建设中,我国已一举成为全球拥有自动化集装箱码头数量最多的国家。
自动化集装箱码头新型转锁拆装工艺设计
自动化集装箱码头新型转锁拆装工艺设计自动化集装箱码头在节省码头人力成本、提高港口通过能力等方面具有明显优势,是未来港口发展的必然趋势。
自从1993年荷兰鹿特丹港建成世界上首个自动化集装箱码头以来,随着技术的不断发展,自动化集装箱码头呈现快速发展趋势。
截至2021年底,世界已建和在建自动化集装箱码头共计32个,自动化码头成为未来集装箱码头发展新方向。
在现有装卸船作业工艺下:装船作业时,需要在集装箱底部安装转锁后再装船;卸船作业时,需要将集装箱底部转锁拆下后才能将卸船集装箱放置在地面上,以免造成转锁损坏。
目前,由于人工跨运车工艺具有效率高、投资成本低等优点,被广泛应用于自动化集装箱码头岸边至堆场的集装箱双向水平运输作业。
由于跨运车在水平运输时无须带锁着箱,为与岸桥配合作业,集装箱转锁拆装成为跨运车作业工艺中亟待解决的技术难题。
本文在分析自动化集装箱码头转锁拆装工艺发展现状的基础上,提出新型转锁拆装工艺方案。
1 自动化集装箱码头转锁拆装工艺发展现状1.1 自动化集装箱码头工艺系统概况自动化集装箱码头装卸作业工艺主要有“自动化轨道吊+自动导引车”“自动化轨道吊+人工跨运车”“带外伸臂轨道吊+集卡”等典型形式。
目前新建自动化集装箱码头一般采用“自动化轨道吊+自动导引车”或“自动化轨道吊+人工跨运车”装卸作业工艺。
由于“带外伸臂轨道吊+集卡”装卸作业工艺存在外集卡在场内定位困难等问题,其应用范围局限于亚洲部分自动化集装箱码头。
在“自动化轨道吊+人工跨运车”装卸作业工艺下,人工跨运车无须与其他起重设备进行对箱交接作业,可以骑跨在集装箱上方,利用起升机构自行提取或放置集装箱,从而实现各作业环节间的解耦。
人工跨运车工艺一般不采用双小车岸桥,因为自动运行的岸桥后小车与岸桥下方人工跨运车的配合作业难度较大,存在较高安全风险。
鉴于此,采用人工跨运车工艺的自动化集装箱码头多采用单小车岸桥,在岸桥岸侧腿内设中间平台,以便进行转锁拆装和箱号扫描作业。
自动化集装箱码头总体工艺设计
自动化集装箱码头总体工艺设计首先,自动化集装箱码头的总体工艺设计需要考虑到码头的整体布局和结构。
码头的布局应尽可能充分利用空间,以提高集装箱的吞吐量和装卸效率。
同时,需要考虑码头与港口、铁路和公路等交通网络的连接,以便实现货物的快速流转和运输。
此外,码头的结构设计应考虑到各项设备的安装位置和通道的合理规划,确保操作人员和设备之间的安全和顺畅。
其次,自动化集装箱码头的总体工艺设计需要确定各个操作流程的自动化方案。
自动化技术包括物流设备自动化、信息系统自动化和数据采集与应用自动化等多个方面。
在物流设备方面,可以采用自动堆垛机、AGV (自动引导车)、自动称重设备等自动化设备,实现货物装卸、仓储和运输等操作的自动化。
在信息系统方面,可以建立集装箱管理系统、货物跟踪系统、仓储管理系统等,实现数据的实时采集、处理和分析。
在数据采集与应用方面,可以利用传感器、RFID等技术对货物、设备和人员等进行实时监控和管理,以提高操作的安全性和效率。
此外,自动化集装箱码头的总体工艺设计还需要考虑人机接口和人员培训。
人机接口是指操作人员与自动化设备和系统之间进行信息交互和指令传递的界面。
人机接口的设计应简洁明了,方便操作人员进行操作和监控。
同时,还需要对操作人员进行培训,使其掌握操作流程和技能,并能够熟练操作自动化设备和系统。
人员培训可以通过模拟训练、实地操作和培训课程等方式进行。
最后,自动化集装箱码头的总体工艺设计还需要考虑环境保护和节能减排。
在设计过程中,应合理选择和配置设备,减少噪音、振动和污染的产生,并采取相应的防护措施。
同时,还要优化物流流程和操作管理,减少能源消耗和碳排放,提高资源利用率和环境效益。
总之,自动化集装箱码头的总体工艺设计需要综合考虑码头布局、设备选型、信息系统设计、人机接口、人员培训、环境保护和节能减排等多个方面的因素。
通过科学有效的设计,可以提高码头的装卸效率、货物流转速度和操作安全性,为码头的现代化建设和发展做出贡献。
集装箱码头装卸工艺方案有那几种各有什么特点
集装箱码头装卸工艺方案有那几种各有什么特点在这个充满挑战和机遇的时代,集装箱码头装卸工艺方案的优化与创新成为行业发展的关键。
作为一名有着十年方案写作经验的大师,我下面就来为大家详细介绍几种常见的集装箱码头装卸工艺方案及其特点。
一、传统装卸工艺1.特点传统装卸工艺主要包括堆场装卸、岸边装卸和水平装卸三种方式。
这种工艺方案历史悠久,操作相对简单,适用范围广泛。
2.特点分析(1)堆场装卸:将集装箱堆放在堆场内,通过叉车、堆高机等设备进行装卸作业。
这种方式适用于港口集装箱吞吐量较小、场地条件有限的情况。
(2)岸边装卸:利用岸边起重机进行装卸,适用于港口码头条件较好,且集装箱吞吐量较大的情况。
二、自动化装卸工艺1.特点自动化装卸工艺主要包括自动化岸边装卸、自动化堆场装卸和自动化水平装卸三种方式。
这种工艺方案以高科技设备为支撑,实现了装卸作业的高度自动化。
2.特点分析(1)自动化岸边装卸:利用自动化岸边起重机进行装卸,具有效率高、作业准确度高等优点。
(2)自动化堆场装卸:通过自动化堆高机、自动导引车等设备进行装卸,实现了堆场内集装箱的自动化搬运。
(3)自动化水平装卸:采用自动化皮带输送机、自动化轨道式装卸车等设备,实现了集装箱在港口内部的自动化输送。
三、混合式装卸工艺1.特点混合式装卸工艺是将传统装卸工艺与自动化装卸工艺相结合的一种方案。
这种工艺方案具有灵活性高、适应性强等特点。
2.特点分析(1)灵活性高:混合式装卸工艺可以根据港口实际情况,灵活采用传统和自动化设备进行装卸作业。
(2)适应性强:适用于不同规模、不同条件的港口,尤其是集装箱吞吐量较大的港口。
(3)效率提升:通过将传统和自动化设备相结合,提高了装卸作业的效率。
四、绿色装卸工艺1.特点绿色装卸工艺是一种以环保、节能、低碳为核心理念的装卸工艺方案。
这种工艺方案主要包括绿色装卸设备、绿色装卸流程和绿色装卸管理三个方面。
2.特点分析(1)绿色装卸设备:采用节能、低碳的装卸设备,如电动叉车、太阳能照明等。
基于Flexsim集装箱码头装卸系统的仿真
第 3 6卷 第 2期 2 0 年 4月 07
船 海 工 程
SH I P& 0 CEAN EN G I NEER I G N
VO . 6 NO. 13 2 Apr200 . 7
文章编号
17 —9 32 0 )20 6 —5 6 1 5 (0 7 0 —0 90 7
YU e g W ANG ha - e XI M n S om i AO ng Fe
Col g fLo sisEn i e rn W uh n Unie st fTe hn lgy W u a 4 006 l e o gitc g n e ig e a v r iy o c oo hn 3 3 Ab t a t C m bnig t e tc ni e fviu lr aiy, o pu e i a in a d m e h n s de in, t e vit a sr c o i n h e h qu s o s a e lt c m t rsmulto n c a im sg h ru l r aiy e io e lt nv rnm e to he h nd i y tm i t e c nti r tr i l n ft a l ng s se n h o ane e m nas wa o os d. The 3- i e so a i u ai spr p e dm n in lsm l t on s fwa e Flx i wa s d t sa ls h o lo hes e d ig s s e , whih c l o i e t e 3- m e so l o t r e sm su e o e tb ih t e m de ft tve orn y tm c oud pr v d h di n ina viin de ii — a n e h nim O m a g r f c t i r em i as Th pe ain f t or m a hie y so cson m kig m c a s t na e s o on ane tr n l. e o r to o he p t c n r wa s d ie y m e n ft s e e c s t e l e t na i i a in o he p o es o tve o i rv n b a so a k s qu n e O r ai hedy m csmulto ft r c s fse d rng. z Ke ywor s sm u a in Flxsm vit a e lt c nt i r tr i l se e o i d i l to e i ru lr aiy o ane e m na t v d rng
4-2鹿特丹ECT自动化集装箱码头的装卸工艺
鹿特丹ECT自动化集装箱码头的装卸工艺欧洲由于其高昂的人力成本(人力成本的上升)和良好的技术创新环境,一些大型集装箱港口的建设选择了自动化方案,先后建成了荷兰鹿特丹的ECT、德国汉堡的CTA和最新的鹿特丹EUROMAX等一些较典型的自动化集装箱码头,它们代表了世界集装箱自动化作业系统的发展历史和最新技术水平。
鹿特丹是欧洲最大的港口,在以港口物流为国家基干产业的荷兰,鹿特丹港对于国家经济的影响很大。
欧洲联合码头(Europe Combined Terminal,ECT)始建于1966年。
整个码头主要由三部分组成,如图3-38所示:Delta Sealand集装箱码头,1993年投产,是世界上第一个自动化集装箱码头;在此基础上,于1997年建成并投产Delta Dedicated East(DDE)自动化集装箱码头;2000年建成Delta Dedicated West(DDW)自动化集装箱码头。
图 ECT自动化集装箱码头平面布置示意图2001年,ECT Delta集装箱码头占地280公顷,岸线长3.4km,码头水深达16.6m,设计通过能力410万TEU。
码头设备包括:25台岸壁集装箱起重机、52台跨运车、20台码头牵引车、48台多底盘列车牵引车、118列多地盘列车、9台集装箱正面吊、187台自动导向车(AGV)、92台自动堆码起重机、2418个冷藏箱插座等。
码头前沿采用岸壁集装箱起重机进行船舶装卸作业,需要司机进行操作,可以进行半自动化作业。
码头前沿与集装箱堆场之间的水平运输由AGV完成,AGV的工作由码头中央控制室生产过程控制系统进行管理和控制,实现了完全自动化。
集装箱堆场采用自动堆码起重机,将集装箱沿与码头岸线垂直的方向布置堆放。
每个堆垛有6列15行集装箱堆存箱位,共布置25个堆垛,长约100m,每个堆垛使用1台自动堆码起重机,自动堆码起重机也是由码头中央控制室进行管理和控制,实现了完全自动化。
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综上所述 ,现有的研究主要集中在传统集装 箱码头的工艺 ,对自动化集装箱码头或码头新型 装卸工艺的仿真研究尚不多 。本文针对一种新型 自动化集装箱码头 ,分析其装卸工艺流程 。
1 个 40 英尺箱或 2 个 20 英尺箱 ,大大提高了作 业效率 。通过理论计算 ,这种新型的双 40 英尺岸 桥单台装卸效率比普通集装箱岸桥单台装卸效率 高 50 %以上 。自 2005 年首台在上海港外高桥五 期工程成功应用以来 ,该工艺方案已经得到世界 各个大型集装箱港口的认可并得到广泛使用 。水 平运输采用低架桥和地面平板小车相结合 ,不再 依赖 GPS 导航定位系统 ,而是采取更方便 、更准 确的轨道精确定位 ;所有平板车通过电驱动 ,改变 了传统码头和国外自动化码头用内燃机驱动的地 面水平运输方式 ,不仅提高了自动化程度而且还 节能 、环保 。堆场作业采用轨道式集装箱起重机 ( RM G) 实现堆场内集装箱起重机的无人自动化 装卸作业 。
[ 6 ] 陈曦 ,王执铨 ,吴慧中. 复杂产品虚拟样机技术研究 [J ] . 计算机仿真 ,2005 ,22 (12) :132Ο135.
[ 7 ] 王海伟 ,刘更 ,杨小辉 ,等. 机械产品协同仿真环境 及其关键技术 [J ] . 计算机仿真 ,2008 ,25 (7) : 294Ο
297. ·2072 ·
关键词 :集装箱码头 ;装卸工艺 ;仿真 ;离散事件 ;虚拟现实 中图分类号 : TP3911 9 文章编号 :1004 —132X(2009) 17 —2072 —04
Simulation of Automated Container Terminal Loading and Unloading Technology Zhu Minghua1 ,2 Fan Xiumin1 ,2 Cheng Huancho ng1 ,2 He Qichang1 ,2 1. Shanghai J iao To ng U niver sit y ,Shanghai ,200030
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中国机械工程第 20 卷第 17 期 2009 年 9 月上半月
②取消了传统的由内燃机驱动的水平运输方式 , 而采用低架桥结合电动小车形式 。
2 自动化集装箱码头装卸工艺仿真
集装箱码头装卸作业的三个部分相互配合 、 相互协调 ,共同完成集装箱的装卸任务 。为了实 现对装卸工艺方案的仿真 ,必须使仿真系统能够 完成这些作业任务 。作业任务过程中 ,岸桥和低 架桥的对象活动分别如图 4 和图 5 所示 。
2. Shanghai Key Lab of Advanced Manufact uring Enviro nment ,Shanghai ,200030 Abstract :A new co ntainer terminal loading and unloading technology ,co mpo sed of do uble - 40 foot quay cranes ,a low bridge allocatio n system and rail - mo unted gant ry cranes ( RM G) ,was analyzed in detail . The event s of key equip ment were defined. A loading and unloading p rocess simulatio n sys2 tem was developed based o n event - driven and virt ual realit y technology. The analyses were focused o n t he characteristics of quay cranes and t he low bridge allocatio n system under t he new technology , and t he equip ment operating efficiency was calculated t hro ugh t he simulatio n. The simulatio n result s show t hat co mparing wit h t raditio nal co ntainer terminal , t he auto mated co ntainer terminal wit h t he new technolo gy has higher operatio n efficiency. Key words :co ntainer terminal ;loading and unloading technology ; simulatio n ;discrete event ;virt ual reality
[ 8 ] 江志斌. Pet ri 网及其在制造系统建模与控制中的 应用[ M ] . 北京 :机械工业出版社 ,2004. (编辑 张 洋)
作者简介 :王海伟 ,男 ,1978 年生 。西北工业大学机电学院博士 研究生 。主要研究方向为流程控制 、信息集成和协同仿真技术 等 。发表论文 6 篇 。刘 更 , 男 , 1961 年 生 。西 北工业 大学教 授 、博士研究生导师 。杨小辉 ,男 ,1970 年生 。西北工业大学机 电学院副教授 、博士 。贺朝霞 ,女 ,1978 年生 。西北工业大学机 电学院博士研究生 。
表 2 低架桥事件表
序 事件名称
号 1 BC_CarrierAuto_Start
事件描述 (卸船) 低架桥平板小车启动 , 至装卸 位
BC_ Crane _ Spreader _ 2
Fet c hDo w n BC_ Crane _ Spreader _ 3 FetchUp BC _ CarrierAuto _ Re2 4 turn BC_ Crane _ Spreader _ 5 Pa u seDo w n BC_ Crane _ Spreader _ 6 Turn
10 QC_ Trolley_Ret urn
事件描述 (卸船)
岸桥大车启动至装卸位 岸桥吊具开始下降取箱 岸桥吊具开始提箱上升 岸桥小车启动 岸桥吊具开始下降释放旋锁 岸桥吊具开始上升 岸桥小车释放旋锁后启动 岸桥吊具开始下降释放 岸桥吊具释放后上升 岸桥小车释放集装箱后启 动返回
7 GC_Auto_Start
BC_ Crane _ Spreader _ 8
图 4 岸桥对象活动
表 1 岸桥事件表
序 事件名称
号 1 QC_Crane_Start 2 QC_Sp reader_ FetchDown 3 QC_Sp reader_ FetchUp 4 QC_ Trolley_Start 5 QC_Sp reader_ PauseDown 6 QC_Sp reader_ PauseUp 7 QC_ Trolley_Release 8 QC_Sp reader_ReleaseDown 9 QC_Sp reader_ReleaseUp
图 1 集装箱码头装卸工艺系统
该码头的工艺方案如图 2 所示 ,双 40 英尺岸 桥的吊具可以同时起吊 2 个 40 英尺或 4 个 20 英 尺集装箱 ,相对于普通集装箱岸桥一次只能吊起
图 3 ZPMC 自动化码头装卸工艺流程
相对于传统集装箱码头的装卸工艺 , ZPMC 自动化码头的显著特点在于 : ①前沿岸桥采用了 双 40 英尺箱起重机 ,能够实现岸桥的多工况作 业 ,并配置两条平行于岸桥大车轨道的低架桥 ;
图 2 ZPMC 自动化码头装卸工艺方案
1. 2 ZPMC 自动化码头装卸工艺系统及其特点 以卸船为例说明 ZPMC 自动化码头装卸工
艺流程 。集装箱双 40 英尺岸桥起重机从集装箱 船上吊起集装箱至起重机门框平台上方 ,待拿下 集装箱旋锁 ,起重机将集装箱吊至低架桥平板车 上 ,低架桥平板小车接箱后自动运行至指定箱区 装卸位 ,低架桥起重机小车在平板车上装箱 ,待平 板车离开后将箱卸到地面平板车平台上 ,地面平 板小车接箱后平台带箱转 90°向堆场运行 ,到达 装卸区指定位置后由堆场 RM G 将箱吊至指定箱 区箱位 ,完成一次卸箱作业 ,其装卸工艺流程如图 3 所示 。
1 集装箱自动化码头装卸工艺方案分析
1. 1 新型集装箱自动化码头装卸工艺系统 集装箱 码 头 装 卸 工 艺 系 统 一 般 由 装 卸 船 作
业 、水平运输和堆场作业三部分组成 ,如图 1 所 示 。不同的作业内容可以通过不同的机械设备来 完成 ,设备选择的多样性构成了不同的码头装卸 工艺方案 。本文的研究对象为上海振华港口机械 (集团) 股份有限公司提出的新型集装箱码头装 卸工艺方案 ———立体分配式高效集装箱自动化码 头 ( ZPMC 自动化码头) 装卸系统 。该公司总结了 目前世界上集装箱自动化码头的成功经验 ,与多 所高校共同研发并在长兴岛建立了 ZPMC 自动 化码头示范线 。
中国机械工程第 20 卷第 17 期 2009 年 9 月上半月
自动化集装箱码头装卸工艺仿真
朱明华1 ,2 范秀敏1 ,2 程奂翀1 ,2 何其昌1 ,2
1. 上海交通大学 ,上海 ,200030 2. 上海市网络化制造与企业信息化重点实验室 ,上海 ,200030
摘要 :详细分析了由双 40 英尺集装箱岸桥 、低架桥分配系统和轨道式集装箱起重机 ( RM G) 构成的 一种自动化集装箱码头新型装卸工艺 ,定义了该工艺关键设备的事件信息 ,基于事件驱动和虚拟现实技 术构建了其装卸工艺仿真系统 ,对集装箱装卸工艺进行了仿真 。重点分析了该新型工艺系统下岸桥和 低架桥的装卸作业特性 ,并计算了该工艺方案关键设备的作业效率 。仿真结果表明 ,新装卸工艺的自动 化集装箱码头相对于传统集装箱码头具有较高的装卸效率 。