楊振宇

摘 要：最近幾年我國的對(duì)外貿(mào)易規(guī)模不斷擴(kuò)大，運(yùn)輸?shù)呢浳飻?shù)量也變得越來越多，貨物重量也變得越來越大，為此就要對(duì)貨物運(yùn)輸效率和裝卸速度進(jìn)行提升，這樣不僅是確保貨物正常運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ?，也是各個(gè)碼頭實(shí)現(xiàn)長久發(fā)展的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在很多港口碼頭都應(yīng)用了自動(dòng)化集裝箱工藝系統(tǒng)，而且取得了不錯(cuò)的效果，基于此本文對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展進(jìn)行了簡單介紹，希望通過本次研究能夠?yàn)楦劭诖a頭發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

0 引言

原來的集裝箱碼頭存在很多問題，不僅需要占據(jù)很大的面積還存在很多安全隱患，對(duì)于運(yùn)輸要求也不能進(jìn)行有效滿足，所以，就要應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化工藝系統(tǒng)，以便可以更快速、安全的完成貨物運(yùn)輸和裝卸工作。

1 自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)作業(yè)內(nèi)容的不同可以將自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)分為三個(gè)環(huán)節(jié)（碼頭、堆場、水平運(yùn)輸），在這其中占據(jù)主要地位的就是水平運(yùn)輸環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在很多港口碼頭都會(huì)使用自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車、集卡或跨運(yùn)車三種設(shè)備進(jìn)行碼頭和堆場之間的水平運(yùn)輸，而且逐漸形成了以下三種具有代表性的自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)：

1.1 岸橋、自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車和自動(dòng)化軌道吊相結(jié)合

這種工藝系統(tǒng)就是利用雙小車岸橋開展碼頭裝卸操作，利用自動(dòng)化軌道吊開展堆場裝卸，并借助自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車在碼頭和堆場之間進(jìn)行貨物輸送，其中比較具有代表性的碼頭有國外的鹿特丹ETC碼頭和Euromax碼頭，鹿特丹一共建立了四座自動(dòng)化碼頭，這四座碼頭分別建立在不同的時(shí)期是對(duì)該工藝系統(tǒng)發(fā)展歷史的充分體現(xiàn)，國內(nèi)采用這種模式的自動(dòng)化碼頭主要位于廈門、青島和上海，到目前為止建成了三座。

1.2 岸橋、跨運(yùn)車和自動(dòng)化軌道吊相結(jié)合

這種工藝系統(tǒng)和上面介紹的工藝系統(tǒng)最大的區(qū)別就是采用跨運(yùn)車作為了碼頭和堆場之間進(jìn)行貨物輸送的主要方式，而且碼頭裝卸操作變?yōu)榱藛涡≤嚢稑?，至于堆場岸線布置則是采用垂直的形式，在箱區(qū)兩端還需要水平運(yùn)輸設(shè)備和軌道吊進(jìn)行對(duì)接。和自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車相比，跨運(yùn)車的定位不夠精確，為了確保運(yùn)輸安全和速度，很多應(yīng)用該工藝系統(tǒng)的碼頭都會(huì)采用分步自動(dòng)化對(duì)策，也就是由人工駕駛完成短途輸送，至于堆場作業(yè)則會(huì)采用自動(dòng)化策略。相信等到各種技術(shù)發(fā)展成熟后就會(huì)用無人駕駛替代人工模式，真正達(dá)成自動(dòng)化目標(biāo)。其中比較具有代表性的碼頭主要位于倫敦和比利時(shí)還有西班牙。

1.3 岸橋、集卡和自動(dòng)化軌道吊相結(jié)合

這種工藝系統(tǒng)會(huì)借助單小車岸橋完成碼頭裝卸，利用集卡進(jìn)行水平輸送，利用雙懸臂軌道吊完成堆場裝卸，集裝箱需要放置在軌道內(nèi)，集卡運(yùn)輸?shù)缆肺挥趹冶巯旅?。之所以選擇雙懸臂軌道吊是因?yàn)檫@種軌道吊能夠讓集卡在懸臂下面進(jìn)行對(duì)接。為了確保操作的安全性，目前集卡對(duì)內(nèi)運(yùn)輸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，對(duì)于對(duì)外運(yùn)輸則需要人工進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。堆場岸線布置一般會(huì)采用平行的形式。亞洲地區(qū)由于人工成本不太高，因此會(huì)采用這種工藝系統(tǒng)，例如，高雄高明碼頭、深圳媽灣海星碼頭等，在阿聯(lián)酋迪拜也有這種類型的碼頭。

2 自動(dòng)化集裝箱工藝系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 實(shí)現(xiàn)集裝箱鎖銷拆裝自動(dòng)化

對(duì)各個(gè)自動(dòng)化碼頭進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，很多自動(dòng)化碼頭仍在采用人工進(jìn)行集裝箱鎖銷拆裝，為此，一些企業(yè)開發(fā)了自動(dòng)化鎖銷拆裝設(shè)備，而且在實(shí)際應(yīng)用了取得了不錯(cuò)的效果。所謂的自動(dòng)化鎖銷拆裝設(shè)備就是通過機(jī)械臂進(jìn)行旋轉(zhuǎn)完成拆裝集裝箱鎖銷的操作，但是由于國際上并沒有制定統(tǒng)一的鎖銷構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，所以各個(gè)碼頭采用的鎖銷都存在一定不同，但是自動(dòng)化鎖銷拆裝設(shè)備并不能適用于所有類型的鎖銷，而且該設(shè)備離不開人工操作。雖然現(xiàn)在的自動(dòng)化鎖銷拆裝設(shè)備還存在很多缺陷，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的自動(dòng)化鎖銷拆裝設(shè)備將會(huì)在碼頭裝卸中發(fā)揮出更大的效用。

2.2 實(shí)現(xiàn)岸橋操控遠(yuǎn)程化

原來的自動(dòng)化集裝箱工藝系統(tǒng)主要采用人工的形式進(jìn)行岸橋作業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又變?yōu)榱酥餍≤?、副小車作業(yè)，現(xiàn)在除了在一些環(huán)節(jié)中還需要采用人工遠(yuǎn)程操控之外，其他的環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，自動(dòng)化程度不斷提升，工作人員的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)不斷降低，工作環(huán)境也會(huì)變得越來越好。相信未來的遠(yuǎn)程操控技術(shù)將會(huì)變得更加先進(jìn)和精確，在港口碼頭中的應(yīng)用也會(huì)更加廣泛。

2.3 實(shí)現(xiàn)駕駛智能化

駕駛智能化不僅要解決路由決策的不確定性還要對(duì)交通進(jìn)行準(zhǔn)確規(guī)劃，而且會(huì)受到投資和作業(yè)效率的影響。例如，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車就是利用車載天線來對(duì)車輛位置信息進(jìn)行獲取，之后由計(jì)算機(jī)控制車輛按照規(guī)定線路進(jìn)行自動(dòng)前進(jìn)，再如，跨運(yùn)車的導(dǎo)航方式則是將GPS和定位雷達(dá)進(jìn)行了結(jié)合。隨著車輛智能化的不斷進(jìn)步，汽車智能化駕駛也實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。無人駕駛汽車能夠?qū)χ苓咇{駛環(huán)境進(jìn)行接收和識(shí)別，然后通過高精度傳感器傳送給人工智能系統(tǒng)，由該系統(tǒng)指揮車輛前進(jìn)，為了讓車輛之間能夠?qū)π旭傊械男畔⑦M(jìn)行交換，并和交通系統(tǒng)就路況、道路情況等信息進(jìn)行交流，污染駕駛汽車還采用了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這樣車輛就可以得到更完善的信息。

雖然現(xiàn)在只有很少數(shù)汽車實(shí)現(xiàn)了無人駕駛，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，無人駕駛將會(huì)越來越普及，自動(dòng)化集裝箱碼頭也會(huì)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化運(yùn)輸。在堆場和碼頭之間進(jìn)行水平運(yùn)輸?shù)慕煌ㄔO(shè)備上應(yīng)用智能駕駛技術(shù)能夠有效提高導(dǎo)航精確度和控制準(zhǔn)確性，水平運(yùn)輸效率也會(huì)變得更高，運(yùn)輸成本也能實(shí)現(xiàn)降低，從而推動(dòng)自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更好發(fā)展。

2.4 實(shí)現(xiàn)新能源的廣泛應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化集裝箱碼頭交通運(yùn)輸設(shè)備也變得越來越節(jié)能和環(huán)保，如，自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車由原來的以柴油為動(dòng)力變?yōu)榱艘凿囯姵貫閯?dòng)力，這樣不僅可以降低碼頭環(huán)境污染程度，還可以對(duì)作業(yè)噪音進(jìn)行減輕，工作人員的工作環(huán)境也得到了改善。而且鋰電池充滿電后可以連續(xù)工作8個(gè)多小時(shí)，相信未來的鋰電池續(xù)航時(shí)間將會(huì)更長，高性能電池將會(huì)成為交通運(yùn)輸設(shè)備的主要?jiǎng)恿Α?/p>

現(xiàn)在我國已經(jīng)有些大港口應(yīng)用了以天然氣作為動(dòng)力的集卡當(dāng)做運(yùn)輸設(shè)備，而且取得了不錯(cuò)的節(jié)能環(huán)保成效。在輪胎吊上也可以采用液化天然氣作為動(dòng)力，而且已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種想法是可行的，至于自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車和跨運(yùn)車也可以開展新能源動(dòng)力方面的研究。未來的碼頭水平運(yùn)輸勢(shì)必會(huì)朝著新能源和高效能方向發(fā)展。

2.5 實(shí)現(xiàn)輪胎吊自動(dòng)化

輪胎吊和軌道吊有著不同的行走機(jī)構(gòu)，由于輪胎會(huì)出現(xiàn)變形，因此作業(yè)時(shí)不能對(duì)輪胎吊進(jìn)行精確定位，想要實(shí)現(xiàn)輪胎吊自動(dòng)化也存在很多問題，不僅要對(duì)集裝箱堆積位置距離進(jìn)行精準(zhǔn)確定，還要做好堆積控制，對(duì)于自動(dòng)向目標(biāo)位置也要控制好。現(xiàn)在我國只有深圳和上海的碼頭對(duì)自動(dòng)化輪胎吊技術(shù)進(jìn)行了研究，而且取得了一定效果。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，對(duì)于碼頭運(yùn)輸和裝卸的要求也變得越來越高，為此各個(gè)碼頭就要對(duì)運(yùn)輸能力和裝卸效率進(jìn)行提升，而應(yīng)用自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)不僅可以對(duì)機(jī)械化水平進(jìn)行增強(qiáng)，還可以降低人工成本，運(yùn)輸和裝卸速度也會(huì)變得越來越高，資源浪費(fèi)也能得到遏制，碼頭工作也會(huì)變得更加安全和穩(wěn)定。雖然自動(dòng)化集裝箱碼頭工藝系統(tǒng)在很多碼頭已經(jīng)得到了應(yīng)用，也取得了不錯(cuò)的成績，但是還有很多地方需要提升，未來的發(fā)展走向就是實(shí)現(xiàn)高效化和集約化。

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