水平运输交互系统的新型自动化集装箱码头探讨

在目前无人驾驶技术和道路交通法规的背景下,如何实现港内自动化水平运输设备与港外集卡交通组织的有效隔离,是实现集装箱码头全自动化的关键。鉴于目前全自动化码头的技术现状,创新性地提出港内外水平运输设备集装箱直接交互转接的作业系统,并基于此提出一种全新的自动化集装箱码头布局模式。与目前国内主流自动化集装箱码头对比,结果表明,新的装卸系统对码头装卸效率、作业能耗和堆场利用率等可产生积极的作用,为后续全自动化集装箱码头设计和建设提供借鉴。

自动化集装箱码头总体技术路线的选择

选择合适的总体技术路线是自动化集装箱码头建设的关键。通过梳理国内外已建和在建的自动化集装箱码头总体技术路线现状,结合自动化技术发展水平和发展趋势,按照平面布局形态、装卸方式和隔离方式的不同,总结归纳出4种典型的自动化集装箱码头总体技术路线,并介绍各种技术路线的特点和布置方法。通过集疏运特点、陆域纵深、堆场容量、建设成本和运营成本等方面的对比分析,给出各种总体技术路线的适用性建议,供类似工程参考。

基于Flex Term软件的集装箱码头仿真试验

为提升集装箱码头装卸效率、降低码头运营成本,以国内某已建集装箱码头为研究对象,利用FlexTerm软件,建立码头的仿真模型,实现了码头船舶调度、堆场分配、集卡进出闸口控制的仿真逻辑,并完成码头泊位计划、堆场计划、闸口计划的合理衔接。通过仿真数据统计与分析,对码头的通过能力、设备配置、道路交通状况进行评价,验证了码头设计的合理性。

钦州港全自动化集装箱码头装卸工艺系统设计

以钦州港自动化集装箱码头工程为依托,针对目前主流自动化集装箱码头方案无法很好地适应钦州港陆域及集装箱运营特点的问题,提出了一种全新的U形全自动化集装箱码头方案,并对其装卸工艺系统进行了详细阐述。该方案对陆域纵深大、集装箱陆路集疏运比例高、港外集卡集中到港特点显著的集装箱码头具有良好的适应性,可为后续的类似工程提供参考。

自动化集装箱码头的海铁联运设计

随着海铁联运运量的不断增长,“最后一公里”邻而不接、接而不畅的问题突出,依托钦州港自动化集装箱码头进行海铁联运设计方案研究,探索一种实现自动化集装箱码头海铁联运无缝衔接的新模式,并介绍其设计原则、空中轨道车技术可行性、路线规划、主要组成和优点等。结果表明,该模式能够有效解决海铁两种不同集疏运方式切换环节时间长、无法达到真正意义上的高效畅通、影响海铁联运的时效和增加运输成本的问题。

钦州港全自动化集装箱码头装卸工艺系统仿真

为验证钦州港全自动化集装箱码头装卸工艺系统设计的合理性,仿真分析码头整个生产作业状态、设备配置、交通组织,并针对自动化水平运输设备及充电设施配置问题进行敏感性研究。结果表明:码头装卸工艺系统设计和布置基本合理,通过适当增加水平运输设备的方式可进一步提高码头装卸船效率。仿真分析与结论可为码头建设和后续运营提供一定的参考依据。

煤炭码头堆场垛位分配优化模型研究

针对煤炭码头堆场空间利用不充分、垛位分配不合理等问题,着重考虑堆场优化的关键影响因素,以作业计划期内堆场空间利用最大化为优化目标,建立码头堆场垛位分配模型,并为到港船舶垛位分配问题设计求解算法。通过实例及仿真,验证了煤炭码头堆场垛位分配优化模型的可行性与合理性。

基于三维仿真的自动化集装箱码头堆场布置形态

为探究垂直岸线布置的多泊位自动化集装箱码头工程中集装箱水-水中转集疏运比例对自动化集装箱堆场布置形态的影响,在目前国内典型自动化集装箱码头工艺模式及平面布置的基础上,运用Flexterm对堆场垂直于码头岸线和平行于码头岸线2种布置模式进行三维仿真。通过分析2种布置形态下水平运输设备的运距以及对码头装卸效率的影响,总结2种堆场布置形态对垂直岸线布置的自动化集装箱码头工程的适应性,为类似自动化集装箱码头工程的设计提供理论依据。

基于离散元法改进转运站溜管设计

运用离散元数值模拟对比分析了采用传统直线式溜管与曲线溜管时料流的运动规律,研究了方形和U形溜管截面对料流团聚状态的影响。结果表明:采用曲线溜管能有效控制料流流速,减小偏载和对胶带的冲击磨损;方形和U形截面溜管对料流团聚状态影响并不显著。

DEM-FEM耦合仿真中载荷转换方法的研究

在离散元-有限元单向耦合中,需要将离散元仿真获得的颗粒载荷转换至有限元模型中。基于圣维南原理给出了一种转换算法,通过假定压力呈线性分布,实现了将颗粒接触力等效转变为渐变压力施加到有限元模型上,并与离散元软件自带的加载方法进行了对比分析。结果表明:渐变载荷加载方法可以合理地反映颗粒载荷的分布情况,并能兼顾整体受力与实际情况一致。

自动化集装箱码头辅助工艺流程设计要点

自动化集装箱码头辅助工艺流程具有自动化程度低、安全风险高的特点,是自动化集装箱码头生产作业的薄弱环节,合理设计辅助工艺流程对提高作业效率和安全生产具有重要意义。结合广州南沙四期自动化集装箱码头和钦州大榄坪自动化集装箱码头建设案例,对比两者辅助工艺的异同,并针对重点环节进行论述。工程建设实践表明,自动化集装箱码头辅助工艺须结合总体布局、工艺设备和配套基础设施等进行设计。

自动化集装箱码头港外集卡提送箱交互作业模式

针对自动化集装箱码头常规港外集卡提送箱交互作业模式无法很好适应广州港和钦州港两个新建自动化集装箱码头工程特点的问题,在充分剖析自动化集装箱码头现有港外集卡交互作业模式及技术特点的基础上,结合广州港和钦州港两个新建自动化集装箱码头的工程特点,分别提出“边装卸集中交互”和“边装卸U形通道交互”两种新型港外集卡提送箱交互作业模式,并对工艺平面布置和流程设计要点进行详细阐述。结果表明,新型交互作业模式在提升各自集装箱自动化装卸系统运行效率和降低设备能耗方面都产生了积极效果,可为类似自动化集装箱码头的设计提供参考。