考虑能耗节约的集装箱码头装卸设备集成调度

针对自动化集装箱码头中岸桥与人工智能运输机器人(ART)的集成调度问题,依据作业阶段将设备能耗划分成多个表现形式,构建以最小化岸桥和ART的总能耗为目标的整数规划模型。为提高求解质量,提出一种具有重组变异和随机扰动的自适应粒子群算法。根据不同时期的搜索需求,对惯性权重实行自适应调整;并引入随机粒子增强个体的交互能力,结合迭代进程对最优粒子实施不定维更新,为其摆脱局部困境提供更多机会。最后,以天津港北疆C段自动化集装箱码头为研究背景设计了不同规模算例,将改进算法与GUROBI求解器以及其他算法进行比较,验证了模型和算法的有效性。结果表明,随着岸桥和ART的配置数量逐渐增加,作业进程加快,码头总能耗分别呈现降低和先降后升的趋势;此外,相比于传统的调度模型,所提方法能够在较短的完工时间里节约更多的作业能耗。

基于DQN的自动化集装箱码头自动引导车多目标调度优化

以自动引导车利用率最大和能源消耗量最小为目标,建立AGV调度优化数学模型,设计7种不同调度策略作为可变调度策略空间,提炼自动引导车调度问题的状态特征和奖励函数,提出一种基于深度Q学习网络算法(deep Q-network,DQN)的可变调度策略的调度算法。算例分析结果表明:与GA算法和Q-learning算法相比,采用基于DQN的调度优化方法求得的调度方案可使自动引导车的利用率分别提高14.76%和19.92%;能源消耗方面,采用DQN算法求得的调度方案平均能耗与GA算法和Q-learning算法相比分别降低16.88%和10.77%。通过与固定调度策略相比,平均利用率提升12.39%,平均能耗降低7.58%。可见本文方法的求解质量更高,同时与固定策略相比验证了所提出可变策略的有效性。

基于D3QN-PER的集装箱码头IGV任务动态分配研究

针对自动化集装箱码头智能导引车(IGV)作业环境动态、作业过程受电池电量约束等问题,研究不确定环境下考虑充电的IGV任务动态分配方法。分析不同载重下IGV充放电过程,提出基于电量区间自主决策的充电策略。为规避动态环境下IGV作业时间不确定对装卸效率的影响,以IGV和集装箱任务信息为状态空间,以集装箱分配规则为备选动作,综合装卸等待成本、IGV搬运成本和充电成本设计即时奖励,基于深度强化学习构建面向IGV任务分配的马尔可夫模型。为克服传统深度Q网络(DQN)过估计、收敛困难和训练不稳定问题,设计集成优先级经验回放(PER)机制和决斗双重深度Q网络(D3QN)结构的D3QN-PER算法。实验结果表明:D3QN-PER算法比单一规则决策和随机决策的IGV搬运任务总完工时间平均分别改进4.60%和12.05%,具有更好的收敛性能和训练稳定性。

上海港集装箱码头利用率分析及通过能力评估

码头属于服务性基础设施,通常所说的“码头通过能力”属于非饱和能力,即设施利用率保持合理状态(集装箱码头50%~70%)下的能力。设计通过能力,即为按照设计条件计算确定额定通过能力,根据运营后设备配备、船型(单船装卸量)等情况的变化,通过能力需要定期进行重新评估。2022年,上海港全港完成集装箱吞吐量4730万TEU,远远高于原来码头的设计通过能力值。在《上海港总体规划(修订)》中需要重新评估集装箱码头的通过能力,从而实现对岸线资源的合理规划,保障港口的可持续发展。

基于Flexterm的集装箱码头装卸工艺系统仿真研究

本文以国内某集装箱码头的实际运营数据为基础,进行了全面的仿真实验和分析。从前期的工程调研、数据收集、数据提取和数据分析,到模型的搭建、数据输入、模型调试和实验分析,最后提出合理的优化建立,供决策者参考。完整地呈现了整个仿真建模研究过程,为集装箱码头装卸工艺仿真研究领域的研究者和实践者提供一个有效的参考和启示。

自动化集装箱码头安全风险分析

为积极应对自动化集装箱码头带来的新风险、新问题,提升自动化集装箱码头的安全风险管控能力,通过实地调研与科学分析的方法,结合自动化集装箱码头实际管理经验,分析当前自动化集装箱码头标准规范体系方面的不足和自动化码头在运营过程中的安全风险,提出人机交叉作业风险、传统码头改造风险、远控作业风险、内贸业务风险、非传统安全风险,以及缺乏消防和应急相关要求是当前需重点关注的自动化码头新风险,并分析自动化作业对装卸效率和事故责任体系的影响。结合当前现状归纳总结自动化集装箱码头安全风险要点并提出相应对策建议。

智能化集装箱码头装卸工艺及其设备比选分析

以某智能化集装箱码头建设项目为对象,基于码头设计吞吐能力和装卸工艺特点,提出2套智能化集装箱装卸工艺方案,分析对比了2套方案中的岸边、堆场和水平运输工艺及设备,从综合经济性、高效性、环保性等多指标角度进行方案比选,确定最优装卸工艺方案。

集装箱码头操作管理教学系统设计与实现

集装箱码头操作管理系统在港口作业中起着至关重要的作用,涉及业务种类繁多,技术实现复杂且操作与维护工作量大。为在院校中培养企业所需的集装箱码头操作管理系统人才,设计并实现了集装箱码头操作管理教学系统。该系统可以解决大专院校毕业生在实际系统应用、管理与维护等方面培训时间长的问题,对码头信息化人才的培养具有重要的作用和意义。

我国已建集装箱码头零碳转型路径研究与实践

在碳达峰、碳中和目标下,对交通强国建设,尤其是港口绿色发展提出更高要求。针对已建集装箱码头零碳转型问题,在总结国内主要港口在零碳创建方面诸多尝试和探索的基础上,从能源结构、用能设备、能效管理、船舶降碳四个方面提出已建集装箱码头零碳转型的系统化实施路径,以天津港太平洋国际集装箱码头为例,分析其在零碳转型方面的做法与经验,为我国已建集装箱码头向零碳转型提供顶层设计和实际创建经验借鉴。研究提出已建集装箱码头零碳转型的发展方向。

天津港智能化集装箱码头维修中心建筑设计

维修中心建筑方案设计对码头工艺设备的保养维护、安全运行起着至关重要的作用。智能化集装箱码头是目前码头自动化发展的前沿领域,而传统的维修中心建筑已无法满足智能化集装箱码头的工艺设备维修需求。结合天津港C段智能化集装箱码头项目建筑工程新理念,总结维修中心功能定位、空间布局、绿色智慧、“零碳”设计、形象设计的关键问题,设计出满足智能化集装箱码头需求的维修中心建筑方案。

基于系统动力学的自动化集装箱码头作业安全风险仿真分析

采用系统动力学对自动化集装箱码头岸桥装卸作业的安全风险进行分析,利用事故树的溯源分析辅助建立了包括本质安全因素、环境因素、系统和网络因素、管理因素在内的4个方面共计19个自变量的系统动力学模型;根据实际情况识别出包括机械维护保养修正系数、网络安全管控措施修正系数等在内的5个辅助变量;利用模糊判断确定自变量的发生概率,根据各变量之间的逻辑关系确定系统动力学模型中的数学表达式;通过模型仿真检验当前安全策略对总体事故概率的影响性。研究成果可为自动化集装箱码头总体安全风险计算提供参考依据。

集装箱码头新建箱角基础预制、安装施工及质量控制措施

在集装箱码头堆场场地改造中,箱角基础预制、安装施工是整个工程的重点所在。为满足工程建设的需求,以A工程新建箱角基础的预制及安装施工为例,对其具体施工工艺技术进行详细的分析,并针对性地提出了质量控制策略,以期为同类工程的高质量实施提供参考和借鉴。

U型集装箱码头动态IGV智能充电调度研究

针对IGV集中充电导致的充电效率低、可调度IGV少等问题,依据IGV不同电量等级,设定分层次的充电优先级管理办法。在现有自动充电策略基础上,构建了一种可实时调整的适应性智能配比动态充电调度策略,基于配比规则计算充电IGV数量,并根据可用充电桩数量对IGV进行灵活调度。测试结果表明,该动态IGV智能充电调度技术可满足U型集装箱码头满负荷连续作业的需求,提高生产作业效率。

面向碳排放的集装箱码头多AGV路径优化

随着集装箱码头AGV数量的增多,在作业过程中出现的大量路径冲突从而导致碳排放严重增加。文中针对路径冲突导致的碳排放量增加的问题,考虑到AGV冲突等因素,建立了以最小化AGV碳排放量为目标的模型,基于传统的A-Star算法设计了改进A-Star算法,对新增道路使用信息进行存储,并在寻路时考虑路段的使用情况。对某集装箱码头AGV路网进行仿真实验,通过不同冲突策略验证算法的可行性和有效性,结果表明在路径改进算法可以有效地对路径进行优化,使多AGV在作业过程中的碳排放量减小了10%以上。

自动化集装箱码头数据标准化治理

为了加强自动化集装箱码头数据标准化建设,满足码头运营需求,提升码头整体作业效率,设计一种自动化集装箱码头数据标准编制方法,构建自动化集装箱码头数据管理平台。实际应用证明:数据标准化治理有助于促进自动化集装箱码头业务协同,能够为决策层制定相关发展战略提供数据支撑。

考虑中转的集装箱码头多资源集成调度

为高效利用码头资源,提高集装箱码头作业效率,以大型转运港为背景,针对码头资源分配的战术决策问题,考虑到船期表稳定性、船舶间集装箱转运流量、泊位调度和堆场分配的相互影响,基于码头主动管理策略,建立了以所有集装箱转运任务完成时间最小化为目标的码头多资源协同优化模型。在此基础上,设计了一种基于禁忌搜索的人工免疫算法对模型进行求解,通过六种不同规模的数值实验,以及与遗传算法和人工免疫算法的比较实验,验证了模型和算法的有效性。通过多情景案例分析,检验了协同调度模型的全面性和优越性,情景分析结果表明,综合决策模型最小可缩短4.33%的转运作业时间,最大可缩短20.19%,为集装箱码头多资源分配提供了有效的解决方法。

基于计算物流的自动化集装箱码头AGV生产调度

针对自动化集装箱码头自动导引车(AGV)在线实时生产调度约束动态复杂和难以可视化的问题,在计算物流框架下,利用AnyLogic平台创建自动化码头水平运输计算实验模型,并针对平台中已有的经典资源分配策略,面向AGV生产调度提出两方面的改进:将运筹规划商业求解器与计算实验平台结合来求解动态复杂组合优化问题;基于计算物流的思想方法,迁移和定制出五种面向问题探索的自定义AGV在线调度算法。由于商业求解器的局限性,模型和实验数据是基于自动化码头进口箱作业部分。实验表明,两种改进策略能够弥补商业求解器和计算实验平台的部分不足,尤其是自定义策略相较于经典资源分配策略能够面向特定装卸船需求更好地实现AGV生产调度,实现自动化码头水平运输的高效作业。

天津港集团发布新一代智能化集装箱码头管控系统JTOS

1月17日,天津港集团发布新一代智能化集装箱码头管控系统JTOS,攻克16项行业难题,具有架构灵活、功能完整、算法多样、生态包容的特点,让国产的“大脑”和“神经中枢”有力支撑智能化集装箱码头高效运行。这是天津港集团坚持科技自立自强,全面推进数字化转型变革,实现从软件到硬件全栈式自主可控的重大成果,标志着天津港在行业核心技术自主可控能力提升方面取得了跨越式发展。

离地46米高空的“成长日记”——记辽宁省优秀共产党员、营口集装箱码头有限公司岸桥司机韦国远

25年栉风沐雨,25年踔厉笃行,20余项国家及省市荣誉、109500余个小时高空作业……一股子干劲儿,一门心思地钻研,一腔赤诚,一位名叫韦国远的岸桥司机……当所有数字都归结到“一”的时候,我们看到了韦国远,一名从营口集装箱码头操作一线走来的岸桥司机。25年间,来自公司领导的鼓励、来自工友朋友的认可、来自大赛佳绩的见证,让今年45岁的韦国远真切地感受到身为新时代港口人的职责担当与使命荣耀。

自动化集装箱码头的经济与社会效益

近年来,随着制造业和全球经济贸易的快速增长,国际物流亦日益繁忙,作为最经济的港口物流逐渐成为重要支撑。集装箱码头是港口贸易的重要组成部分,也是港口贸易的重要基础设施,如果集装箱码头存在问题,就会影响整个港口的贸易。因此,对集装箱码头进行探究具有非常重要的价值。随着科学技术的进步,自动化集装箱码头也凭借其高效、智能的优势被广泛应用,取得显著的经济和社会效益。本文通过对自动化集装箱码头的经济和社会效益进行分析,探究自动化码头在提高效率和降低成本方面的优势,并评估其对社会的积极影响,揭示自动化码头在减少人力投入、提高装卸效率、降低人为失误以及减少事故发生等方面的显著效益。以期提升自动化集装箱码头的实际应用效果,为港口贸易以及物流行业提供有价值的参考,从而推动物流行业的发展。