论文面向装卸系统自动集装箱码头单船作业计划评价方法是关于对不知道怎么写集装箱码头论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文天津集装箱码头论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
单船作业计划评价是确保集装箱码头顺利运营的关键因素之一,也是传统人工集装箱码头实施自动化改造项目的重要需求.针对该问题的系统性特点,本文提出面向装卸系统的自动化集装箱码头单船作业计划评价方法,以指标形式对单船作业计划的合理性进行量化描述,并结合国内某自动化集装箱码头的实际案例,验证该评价方法的有效性和必要性.
1 研究意义
合理的单船作业计划对确保集装箱码头顺利运营具有重要作用.集装箱码头通常按照靠泊计划实施作业,该计划事先规定船舶的靠泊位置、预计靠泊时间和预计离泊时间.由于船舶必须先完成装卸作业才能离开码头,如果船舶装卸作业时间过长,将导致船舶实际离泊时间晚于预计离泊时间,进而可能造成船期延误,使码头面临高额索赔.集装箱码头的船舶装卸作业是由码头操作系统按照事先制订的计划,通过调度多种作业设备共同完成的.船舶实际装卸作业时间受单船作业计划、调度策略和设备状况等多种因素的共同影响,其中,单船作业计划是对船舶装卸作业所需的空间资源和设备资源的初步分配,其对船舶装卸作业时间具有根本性影响.资源分配不合理将对船舶装卸作业时间产生深远影响,而且这种影响很难通过调度优化或设备优化消除.在单船作业计划制订后和船舶装卸作业开始前,码头一般有数小时的时间可用于调整计划.为保证船舶在预计离泊时间前完成装卸作业,码头需要以科学的方法评价单船作业计划,以判断单船作业计划是否合理以及是否需要调整.
近年来,随着自动化集装箱码头的兴起和发展,单船作业计划评价成为国内传统人工集装箱码头实施自动化改造项目的重要需求.自动化集装箱码头采用无人化作业方式,其码头操作系统必须具备自动调度设备的能力.目前国外主流的码头操作系统已经具备这种能力[1]；但由于在国内市场上缺乏竞争者,这些码头操作系统的价格十分昂贵.现阶段我国集装箱码头仍以传统人工码头为主,大多存在自动化改造需求；和购买国外天价的码头操作系统相比,在现有码头操作系统的基础上开发自动调度模块显然是更为经济的改造方法.在自动调度模块的开发过程中,为了和现有的码头操作系统厘清界限,需要采用科学的单船作业计划评价方法；否则,因现有码头操作系统制订的单船作业计划不合理而导致的船舶装卸作业时间延长,很可能被错误地归因到自动调度模块或自动化设备上.
早在2010年以前,就有学者提出单船作业计划的合理性会对船舶装卸作业时间产生影响[2-3],并对这一现象的成因进行初步分析；但至今为止,还没有学者提出单船作业计划评价这一具有系统性特点的问题,现有文献中也缺乏针对船舶装卸作业时间优化问题的系统性解决方法.单船作业计划评价问题的关键在于,判断该计划能否使船舶装卸作业在靠泊计划规定的时间内完成,而非单纯地优化船舶装卸作业时间[4-6].此外,船舶装卸作业是由包括岸边起重机（以下简称“岸桥”）、堆场起重机（以下简称“场桥”）和水平运输车辆（以下简称“车辆”）等设备在内的码头装卸系统共同完成的,整个装卸系统的作业表现并不能简单地用其中部分设备的作业表现来描述[7-11].
2 问题描述
2.1 自动化集装箱码头布局、装卸系统和作业流程
（1）码头布局 自動化集装箱码头布局主要包括前沿、水平运输区域和堆场,其中：前沿由岸线划分为水域和陆域,水域用于停靠船舶,陆域用于放置岸桥；堆场是由若干箱区组成的矩形区域,用于堆放集装箱和放置场桥；水平运输区域位于前沿和堆场之间,车辆在此区域来回移动.如图1所示：车辆在前沿陆侧和岸桥交互,在箱区左端和场桥交互；整个水平运输区域呈L形.这种布局常见于由传统人工集装箱码头改造而成的自动化集装箱码头.
图1 自动化集装箱码头布局和设备
（2）装卸系统 自动化集装箱码头的装卸系统由岸桥、场桥和车辆组成,其中：岸桥一般为双小车岸桥,采用双箱吊具,可以同时起吊2个20英尺集装箱；场桥一般为自动化轨道式龙门起重机,沿箱区长边方向移动,采用单箱吊具,每次只能起吊1个集装箱；车辆一般为自动导引车,能装载2个20英尺集装箱,并沿规划路径自动行驶.
（3）作业流程 自动化集装箱码头的主要作业流程包括装船流程和卸船流程.装船流程如下：场桥移动至箱区内集装箱的堆存位置抓起集装箱,带箱移动至箱区端部的交互区,并将集装箱放到车辆上（以下简称“发箱”）；车辆带箱行驶至岸桥交互区后,岸桥抓起集装箱并将其放到船上.卸船流程如下：岸桥将集装箱从船上卸到车辆上；车辆带箱行驶至箱区端部的交互区；场桥移动至箱区端部的交互区抓起集装箱,并带箱移动至堆场内部放下集装箱（以下简称“收箱”）.
2.2 自动化集装箱码头单船作业计划和顺序约束
2.2.1 单船作业计划
单船作业计划是针对特定船舶制订的成套作业方案,由靠泊计划、岸桥计划、配载计划、卸船计划和作业组计划组成,其中：靠泊计划规定船舶的靠泊位置、靠泊方向（左舷靠或右舷靠）、预计靠泊时间和预计离泊时间等；岸桥计划规定投入船舶装卸作业的岸桥数量以及每台岸桥负责装卸的船舶贝位；配载计划规定每个装船箱的船箱位；卸船计划对卸船箱进行分组,并规定每个卸船箱分组的场箱位范围；作业组计划将所有装船箱和卸船箱各自分成若干作业组,并规定每个作业组的作业岸桥、作业组内集装箱的建议作业顺序以及同一岸桥所有作业组的建议作业顺序.以下分别说明船箱位、场箱位、作业组和卸船箱分组的含义.
（1）船箱位 船箱位是集装箱在船上的堆存位置,用贝号、列号、层号进行描述.贝号表示船箱位在船舶长度方向的位置：船箱位越靠近船首,其贝号越小.列号表示船箱位在船舶宽度方向的位置：右侧列号为奇数,左侧列号为偶数；船箱位越靠近船舶中部,其列号越小.层号表示船箱位在船舶高度方向的位置：船箱位越靠近船舶底部,其层号越小.船舶装卸作业开始前,所有卸船箱的船箱位都是确定的.
（2）场箱位 场箱位是集装箱在堆场内的堆存位置,用箱区名、贝号、列号和层号进行描述：箱区名是场箱位所在箱区的唯一名称；贝号表示场箱位在箱区长度方向的位置,从箱区的一端到另一端依次增大；列号表示场箱位在箱区宽度方向的位置,从箱区的一侧到另一侧依次增大；层号表示场箱位在箱区高度方向的位置,从地面向上依次增大.船舶装卸作业开始前,所有装船箱的场箱位都是确定的.
总结:这篇集装箱码头论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
参考文献：
1、 自动化集装箱码头监控系统设计 摘要：为实现集装箱码头的自动化运转，在构建轨道式港口集装箱码头物理模型的基础上，采用西门子PLC设计自动化集装箱码头监控系统，运用Step 7编。
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