顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式及其运行方法与流程

1.本发明涉及港口技术领域，特别是一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式及其运行方法。


背景技术：

2.近年来，集装箱运输在港口货物运输的比重越来越高，货物运输集装箱化趋势明显，码头运输系统布置方式对集装箱运输效率具有显著影响。自动化集装箱堆场布置形式通常分为两种：平行于码头岸线布置和垂直于码头岸线布置。
3.目前，自动化集装箱堆场采用“堆场垂直布置 自动化轨道式集装箱龙门起重机 端装卸”组合作业工艺已经非常成熟，也是多数自动化集装箱码头采用的工艺方案。但该垂直端装卸模式将水平运输装卸箱及外集卡集疏运装卸点集中，装卸点相对较少，导致陆侧交通组织困难，同时堆场自动化轨道吊需要带箱长距离输送，能耗高、效率低且海陆侧集装箱装卸作业及集疏运组织困难。通常每个堆场区布置两台自动化轨道吊，轨道吊需要在整个堆场内往复作业，当一台轨道吊出现故障时，将严重扰乱该堆场区作业和集卡交通形式，且不能用其他轨道吊代替，从而导致堆场区原作业流程出现混乱。


技术实现要素：

4.本发明为了有效的解决上述背景技术中的问题，提出了一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式及其运行方法。
5.具体技术方案如下：
6.一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式，包括码头岸桥、自动化轨道吊、堆场、码头前沿车道、堆场横向车道和堆场纵向车道；所述码头岸桥平行于岸线布置；所述堆场平行于岸线布置，每个堆场内布置有自动化轨道吊，自动化轨道吊行走方向平行于堆场；所述码头前沿车道划分为两大区域，分别为岸桥两轨之间作业车道区和岸桥陆侧轨后至堆场间车道区；所述堆场横向车道为平行堆场方向布置的堆场间行车道；所述堆场纵向车道为垂直于码头岸线且位于堆场两个端头外的行车道；
7.所述岸桥两轨之间作业车道区，包括由海侧向陆侧依次布置3条集装箱拖挂车船放作业通道、5条内集卡作业车道，其中第5、第7为超车道；第4、第6和第8为装卸作业车道。
8.所述岸桥陆侧轨后方至堆场间车道区依次布置1条多用途作业车道(位于岸桥陆侧轨后方及主悬臂梁后侧下方，用于岸桥的检修、维保、更换吊具作业或冷藏箱吊箱门时作为逆向车道使用)、1条内集卡解挂锁作业车道、6条内集卡解挂锁缓冲区车道、4条内集卡通行车道和1条内集卡充电车道。
9.优选地，所述多用途车道宽4m，解挂锁作业车道宽6.5m，解挂锁缓冲区车道宽4m，内集卡通行车道宽3.75m，内集卡充电车道宽4m。
10.优选地，所述6条内集卡解挂锁缓冲区车道分为4条解挂锁等待车道和2条解挂锁
超车道。
11.优选地，所述船放作业通道与内集卡作业车道通过围栏进行物理隔离。
12.优选地，所述岸桥平行固定在码头上，且一端覆盖海侧船舶作业区，进行集装箱装卸作业。
13.优选地，相邻两堆场的自动化轨道吊悬臂下方布置4条所述堆场横向车道，集卡单向行驶，靠近堆场的2条车道为集卡作业车道，中间2条车道为集卡超车道，在堆场中，内集卡与外集卡车道不共用，在堆场中交替布置。
14.优选地，内集卡与外集卡共用堆场纵向车道，集卡双向行驶。
15.优选地，还包括：
16.在码头前沿布置多台岸桥进行集装箱装卸作业；
17.在每个堆场布置两台双悬臂自动化轨道吊，且内集卡与外集卡分别在轨道吊固定一侧作业。
18.在内集卡解挂锁作业车道上布置4个解锁站进行集装箱解挂锁作业。
19.一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式的运行方法，岸桥将集装箱从船舶卸载，并将集装箱下放至内集卡上，内集卡沿逆时针方向行驶，首先通过解挂锁作业区，然后经过堆场纵向车道，进入内集卡专用的堆场横向车道，自动化轨道吊将集装箱从内集卡吊起，堆垛至堆场；
20.外集卡沿顺时针方向行驶，经堆场纵向车道驶入外集卡专用的堆场横向车道，自动化轨道吊将集装箱从堆场内起吊，下放至外集卡上，外集卡继续沿顺时针方向驶出堆场。
21.与现有技术相比，本发明的有为益效果是：本发明能够实现内外集卡分流作业，提高自动化轨道吊作业效率，从而消除了常规自动化码头内外集卡作业相互干扰、轨道吊长距离输送集装箱的问题，极大提高了设备装卸作业和集疏运效率，大幅降低了堆场装卸设备的能耗和损耗，同时减少了设备需求数量，降低了建设投资。另外，该港区运输系统及车道布局体系对港区内道路进行了隔离划分，提高了道路运输体系的利用率和集装箱码头各项作业设备的协同运作效率，因此该道路系统非常适合自动化集装箱码头的作业体系。
附图说明
22.图1为本发明的平面示意图；
23.图2为本发明中码头前沿车道平面示意图；
24.图3为本发明中堆场区平面示意图；
25.附图标记：1
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岸桥两轨之间作业车道区；2
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岸桥陆侧轨后至堆场间车道区；3
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内集卡横向车道；4
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外集卡横向车道；5
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内集卡纵向车道；6
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外集卡纵向车道；7
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船放作业车道；8
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内集卡作业车道；9
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内集卡超车道；10
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多用途作业车道；11
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解挂锁作业车道；12
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解挂锁超车道；13
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解挂锁等待车道；14
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内集卡通行车道；15
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内集卡充电车道。
具体实施方式
26.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位
之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
27.下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。参照图1、图2和图3，一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方式，包括码头岸桥、自动化轨道吊、堆场、码头前沿车道、堆场横向车道和堆场纵向车道；所述码头岸桥平行于岸线布置；所述堆场平行于岸线布置，每个堆场内布置有自动化轨道吊，自动化轨道吊行走方向平行于堆场；所述码头前沿车道划分为两大区域，分别为岸桥两轨之间作业车道区和岸桥陆侧轨后至堆场间车道区；所述堆场横向车道为平行堆场方向布置的堆场间行车道；所述堆场纵向车道为垂直于码头岸线且位于堆场两个端头外的行车道；
28.所述岸桥两轨之间作业车道区，包括由海侧向陆侧依次布置3条集装箱拖挂车船放作业通道、5条内集卡作业车道，其中第5、第7为超车道；第4、第6和第8为装卸作业车道。
29.所述岸桥陆侧轨后方至堆场间车道区依次布置1条多用途作业车道(位于岸桥陆侧轨后方及主悬臂梁后侧下方，用于岸桥的检修、维保、更换吊具作业或冷藏箱吊箱门时作为逆向车道使用)、1条内集卡解挂锁作业车道、6条内集卡解挂锁缓冲区车道、4条内集卡通行车道和1条内集卡充电车道。
30.集装箱堆场平行于码头岸线布置，在相邻两堆场间布置四条车道，缩短内外卡通行时间的同时提高作业效率；四车道设计还可以避免单车道压车现象，减少拥堵情况。同时，本发明在堆场两端设置垂直于码头岸线的堆场纵向行车道，根据内外集卡实际交通量合理控制内外集卡的通行次序，以提高集装箱运输效率。
31.上述技术方案中，如图1和图2所示，所述岸桥两轨之间作业车道区1由海侧向陆侧依次布置3条集装箱拖挂车(超限箱、危险品箱)船放作业通道7、5条内集卡作业车道(其中第5、第7为超车道9；第4、第6和第8为装卸作业车道8)，船放作业车道与内集卡车道宽度相同，均为3.75m，且所有车道均为单向行驶。单独设置船放作业车道，可以加快超限箱和危险品箱的运输过程，提高运输效率，保障作业安全；通过划分内集卡装卸作业车道和超车道，可以解决作业车道压车问题，加快内集卡通行速度，降低等待时间，提高岸桥作业效率。
32.上述技术方案中，所述船放作业通道与内集卡作业车道通过围栏进行物理隔离，保障作业安全。
33.上述技术方案中，所述岸桥平行布置在码头前沿，且一端覆盖海侧船舶作业区，进行集装箱装卸作业。
34.上述技术方案中，所述岸桥需要平行布置多个，且轨道方向与码头前沿平行。岸桥轨道与相邻泊位轨道联通，方便根据实际作业安排，合理调度其他岸桥资源，补充集装箱装卸能力的不足。
35.上述技术方案中，所述岸桥两轨之间作业车道区1与堆场纵向车道直接连接，方便内集卡的运输通行。所述岸桥陆侧轨后至堆场间车道区2与岸桥两轨之间作业车道区1平行相邻布置，降低内集卡解挂锁作业与岸桥集装箱装卸作业之间的通行距离，减少内集卡的能源消耗。
36.上述技术方案中，如图1和图2所示，所述岸桥陆侧轨后至堆场间车道区2依次布置1条车道10(用于岸桥的检修(含维保)、更换吊具作业或冷藏箱吊箱门时作为逆向车道使用)、1条内集卡解挂锁作业车道11、6条内集卡解挂锁缓冲区车道、4条内集卡通行车道14和1条内集卡充电车道15。其中，集装箱多用途车道宽4m，解挂锁作业车道宽6.5m，解挂锁缓冲区车道宽4m，内集卡通行车道宽3.75m，内集卡充电车道宽4m。
37.上述技术方案中，所述6条内集卡解挂锁缓冲区车道，分为4条解挂锁等待车道13和2条解挂锁超车道12。第1、第4为超车道，第2、第3、第5、第6为等待车道，当等待车道存在内集卡等待时，其他内集卡可由超车道行驶进其他等待车道的合适位置。上述通行策略对提高内集卡解挂锁效率，降低等待时间具有显著效果。
38.上述技术方案中，所述6条内集卡解挂锁缓冲区车道与4条内集卡通行车道14平行相邻布置，可以提高内集卡从通行车道行驶至解挂锁缓冲区车道的通行效率，缩短行驶距离。
39.上述技术方案中，所述4条内集卡通行车道14可根据实际情况双向行驶，第1、第2为北向行驶车道，第3、第4为南向行驶车道，该车道分区提高了内集卡通行效率。当内集卡需要进入充电位置时，可由通行车道直接驶入空闲充电位置。
40.上述技术方案中，所述1条内集卡充电车道15与4条内集卡通行车道14平行相邻布置，内集卡可由通行车道直接驶入充电车道的合适位置，进行充电作业。这样简化了内集卡充电流程，保证了内集卡作业效率。
41.上述技术方案中，如图3所示，所述堆场横向车道为相邻两堆场的自动化轨道吊悬臂下方布置4条行车道，集卡单向行驶，靠近堆场的2条车道为集卡作业车道，中间2条车道为集卡超车道。当作业车道有集卡正在进行集装箱装卸作业时，通行集卡可由超车道行驶进作业车道空余的作业位置，降低了作业集卡的等待时间，提高了集卡装卸效率。
42.上述技术方案中，所述相邻两堆场间自动化轨道吊悬臂下方车道，具体车道宽计算如下：
43.相邻两轨道吊轨道之间距离为19.5m，轨道外各布置1条宽度为2m的安全道，相邻两安全道各布置一条1m宽的隔离道，相邻两隔离道各布置1条3m宽集卡作业车道，相邻两作业车道各布置1条3.75m宽集卡超车道，即2
×
2 1
×
2 3
×
2 3.75
×
2＝19.5m。
44.上述技术方案中，所述堆场横向车道划分为内集卡横向车道3和外集卡横向车道4，内集卡与外集横向车道不共用，在堆场中交替布置。同一堆场一侧为内集卡行车道，另外一侧即为外集卡行车道。这就减少了内外集卡由于作业差异导致的自动化轨道吊作业混乱和作业效率低下的问题。
45.上述技术方案中，如图3所示，所述堆场纵向车道垂直于码头前沿布置，分布于堆场两端，内集卡纵向车道5与外集卡纵向车道6不共用，在堆场中交替布置，靠近堆场两端布置内集卡纵向车道5，远离堆场两端布置外集卡纵向车道6。其中，内集卡沿逆时针方向行驶进堆场内集卡横向车道3，外集卡沿顺时针方向行驶进堆场外集卡横向车道4，在内外集卡行驶交叉路口设置交通控制装置，根据内外集卡实时交通量放行相应车辆。同时，根据内集卡优先通行和外集卡减少拥堵的原则，合理放行交叉口内外集卡车辆。上述措施对提高码头前沿作业系统整体效率，减少船舶集装箱装卸时间具有显著价值。
46.本发明提供一种顺岸式全自动化码头混合车流的隔离式车道布置方法，所述系统
还包括：
47.在码头前沿布置多台岸桥进行集装箱装卸作业；
48.在每个堆场布置两台双悬臂自动化轨道吊，且内集卡与外集卡分别在轨道吊固定一侧作业。
49.在内集卡解挂锁作业车道上布置4个解锁站进行集装箱解挂锁作业。
50.本发明的运行方式为：
51.所述岸桥将集装箱从船舶卸载，并将集装箱下放至内集卡上，所述内集卡沿逆时针方向行驶，首先通过解挂锁作业区，然后经过堆场内集卡纵向车道5，进入内集卡专用的堆场横向车道3，所述自动化轨道吊将集装箱从内集卡吊起，堆垛至堆场。所述外集卡沿顺时针方向行驶，经堆场外集卡纵向车道6驶入外集卡专用的堆场横向车道4，所述自动化轨道吊将集装箱从堆场内起吊，下放至外集卡上，外集卡继续沿顺时针方向驶出堆场。
52.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。