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专利名称：一种全自动化集装箱码头堆场布局方案

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410792405.7

专利申请（专利权）人：广西钦州保税港区盛港码头有限公司
权利人地址：广西壮族自治区钦州市中国(广西)自由贸易试验区钦州港片区钦州综合保税区二号路西面自动化码头智慧运营中心

专利发明（设计）人：发明人:周延,宋海涛,耿卫宁,赵令民,吴丛铭,黄厚佳,陆廷琦,杨文斌,余硕先,颜文富

专利摘要：本发明属于集装箱码头堆场技术领域，具体涉及一种全自动化集装箱码头堆场布局方案，包括：堆。捎谩癐”型设计；堆场沿岸形成拐角型岸线，包括与堆场垂直的海轮泊位以及与堆场平行的驳船泊位；单个堆场配置2台自动化轨道吊；RGV轨道，位于堆场之间的通行区域并与堆场平行；外集卡车道，位于堆场沿岸；巡检抢修车道，位于堆场与外集卡车道之间；自动化岸桥，位于外集卡车道上，其后方设有供RGV交互作业的轨后作业区域；全自动低架天车，位于堆场陆侧端部，负责RGV与外集卡的作业交互。本发明可以解决现有的自动化集装箱码头布局方案堆场利用率低，堆场适用性低，自动化作业流程不够流畅，人工介入频率高的问题，具有较好的市场应用前景。

主权利要求：
1.一种全自动化集装箱码头堆场布局方案，其特征在于，包括：堆。捎谩癐”型设计；所述堆场沿岸形成拐角型岸线，包括与所述堆场垂直的海轮泊位以及与所述堆场平行的驳船泊位；单个所述堆场配置2台自动化轨道吊；
RGV轨道，位于所述堆场之间的通行区域并与所述堆场平行；所述RGV轨道上设有全自动低架天车RGV交互点、自动化岸桥RGV交互点以及自动化轨道吊RGV交互点；
外集卡车道，位于所述堆场沿岸，其上设有全自动低架天车外集卡交互点、自动化岸桥外集卡交互点；
巡检抢修车道，位于所述堆场与所述外集卡车道之间；
自动化岸桥，位于所述外集卡车道上靠近所述驳船泊位的一侧，其后方设有供RGV交互作业的轨后作业区域；
全自动低架天车，位于所述堆场陆侧端部，负责RGV与外集卡的作业交互。
2.根据权利要求1所述的全自动化集装箱码头堆场布局方案，其特征在于，所述海轮泊位端部垂直建设挖入式港池，所述港池内沿岸设置江海联运泊位。
3.根据权利要求1所述的全自动化集装箱码头堆场布局方案，其特征在于，所述RGV轨道采用架空式设计，与外集卡、检修车辆形成纵向交通布局。
4.根据权利要求1所述的全自动化集装箱码头堆场布局方案，其特征在于，所述堆场海陆侧两端均设有现场变电所，用于分别保障所述堆场、码头前沿港机设备及辅助生产设备的电能供应。
5.根据权利要求1所述的全自动化集装箱码头堆场布局方案，其特征在于，所述堆场沿海区域增设自动化岸桥交互点和4条RGV轨道，包含1条作业轨道以及3条行车轨道。 说明书 : 一种全自动化集装箱码头堆场布局方案技术领域[0001] 本发明属于集装箱码头堆场技术领域，具体涉及一种全自动化集装箱码头堆场布局方案。背景技术[0002] 目前，自动化集装箱码头布局方案可分为四大类，分别是：“平面空间隔离+堆场垂直+两端交互”方案、“时间隔离+堆场平行+侧边交互”方案、“空间隔离+堆场平行+侧边交互”方案以及“平面空间隔离+堆场垂直+侧边交互”方案。[0003] “平面空间隔离+堆场垂直+两端交互”方案具体为：前沿作业地带与堆场均为相互独立的封闭自动化装卸区域，并且与外集卡完全物理隔离；堆场的箱区布置采用垂直于码头前沿线的形式；港内外交互方式采用两端交互，其中海侧交互区完成港内水平运输设备与堆场轨道吊交互，陆侧交互区负责堆场轨道吊与外集卡交互。但是，对于水?水中转比例高的集装箱港口，存在着海陆侧轨道吊作业量不均衡并且由于采用对称接力型高速轨道吊，设备投资较高且高速轨道吊充当堆场水平运输的角色，运营期间的能耗较高[0004] “时间隔离+堆场平行+侧边交互”方案具体为：港内自动化水平运输设备与外集卡共用车道时，采用信号灯管控通行，在时间上进行隔离避免混行的情况；堆场的箱区布置采用平行于码头前沿线的形式；港内外交互方式采用侧边交互，其中港内交互是水平运输设备通过专用车道进入堆场内与轨道吊点对点侧边交互，港外交互是外集卡通过专用通道进入堆场内与轨道吊点对点侧边交互。但是，港区自动化路径优化算法较为复杂，不利于保障自动化作业流程的流畅性。外集卡专用通道的布置导致堆场利用率较低。[0005] “空间隔离+堆场平行+侧边交互”方案具体为：码头港区中的前沿作业地带与堆场形成一个独立的封闭自动化装卸区域，与外集卡完全物理隔离；堆场的箱区布置采用平行于码头前沿线的形式；关于港内外交互方式采用侧边交互，其中港内交互由水平运输设备与堆场轨道吊“多点”式的点对点作业完成，港外交互由后方设置的交互专区轨道吊与外集卡作业完成。但是，港区自动化路径优化算法较为复杂，不利于保障自动化作业流程的流畅性。由于外集卡交互只能在专区轨道吊完成，不利于陆路集疏运比例高的港口，会造成交通拥堵。[0006] “平面空间隔离+堆场垂直+侧边交互”方案具体为：“U形”堆场垂直布置总体布局，“U形”是指外集卡车辆在堆场中的装卸行驶车道呈U形，U形车道与堆场箱区、自动化水平运输设备车道完全隔离；堆场的箱区采用垂直于码头前沿线的布置形式；港内外采用侧边交互方式，其中港内交互是水平运输设备通过专用车道进入堆场内与轨道吊点对点侧边交互，港外交互是外集卡通过U形通道进入堆场内与轨道吊点对点侧边交互。但是，U形通道布置的堆场利用率较低，外集卡作业手工介入率高。[0007] 综上，现有的自动化集装箱码头布局方案，或堆场利用率低，或堆场适用性低，或自动化路径优化算法复杂导致自动化作业流程的不够流畅性，或运营期间能耗高，或人工介入频率高。为此，本申请提供一种全自动化集装箱码头堆场布局方案，以提高堆场利用率，使堆场能适用港口不同货源结构，简化自动化路径算法，减少人工接入频率，保障自动化作业流程的流畅性与高效性。[0008] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。发明内容[0009] 本发明的目的是在于提供一种全自动化集装箱码头堆场布局方案，以解决现有的自动化集装箱码头布局方案堆场利用率低，堆场适用性低，自动化作业流程不够流畅，人工介入频率高的问题。[0010] 为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：[0011] 一种全自动化集装箱码头堆场布局方案，包括：[0012] 堆。捎谩癐”型设计；所述堆场沿岸形成拐角型岸线，包括与所述堆场垂直的海轮泊位以及与所述堆场平行的驳船泊位；单个所述堆场配置2台自动化轨道吊；[0013] RGV轨道，位于所述堆场之间的通行区域并与所述堆场平行；所述RGV轨道上设有全自动低架天车RGV交互点、自动化岸桥RGV交互点以及自动化轨道吊RGV交互点；[0014] 外集卡车道，位于所述堆场沿岸，其上设有全自动低架天车外集卡交互点、自动化岸桥外集卡交互点；[0015] 巡检抢修车道，位于所述堆场与所述外集卡车道之间；[0016] 自动化岸桥，位于所述外集卡车道上靠近所述驳船泊位的一侧，其后方设有供RGV交互作业的轨后作业区域；[0017] 全自动低架天车，位于所述堆场陆侧端部，负责RGV与外集卡的作业交互。[0018] 作为优。龊Ｂ植次欢瞬看怪苯ㄉ柰谌胧礁鄢，所述港池内沿岸设置江海联运泊位。[0019] 作为优。鯮GV轨道采用架空式设计，与外集卡、检修车辆形成纵向交通布局。[0020] 作为优。龆殉『Ｂ讲嗔蕉司栌邢殖”涞缢，用于分别保障所述堆场、码头前沿港机设备及辅助生产设备的电能供应。[0021] 作为优。龆殉⊙睾Ｇ蛟錾枳远肚沤换サ愫4条RGV轨道，包含1条作业轨道以及3条行车轨道。[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：[0023] (1)本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案，前沿作业地带与堆场均为相互独立的封闭自动化装卸区域，并且与外集卡完全物理隔离，提/卸柜在堆场端部通过全自动低架天车转运到RGV上再进入堆。饕笛芳虻，起升高度低，自动化程度高；堆场轨道吊不对外集卡作业，人工介入率低。[0024] (2)本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案，堆场不设置外集卡作业点，RGV轨道采用架空式设计，减少了RGV轨道的占地面积，形成RGV与外集卡、检修车辆的纵向交通布局，最大化减少了RGV行驶过程中对外集卡与检修车辆的影响，线路的检修维护受土建制约影响程度小于地面接触式轨道，更利于专业技术人员的巡检维修工作。[0025] (3)本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案，利用拐角型岸线的布局优势，灵活结合自动化作业需求，融合江海联运航道，创新采用架空式RGV轨道，提供“多点式”堆场轨道吊及岸桥作业点位，可以提高堆场设备利用率、自动化作业流畅度及自动化专业程度，有利于保障高质量、高效率完成自动化生产作业。附图说明[0026] 图1?2是码头整体平面布局图；[0027] 主要附图标记说明：[0028] 1、全自动低架天车；2、全自动低架天车外集卡交互点；3、全自动低架天车RGV交互点；4、RGV轨道；5、自动化岸桥；6、自动化岸桥外集卡交互点；7、自动化岸桥RGV交互点；8、堆。9、自动化轨道吊；10、自动化轨道吊RGV交互点；11、外集卡车道；12、巡检抢修车道；13、驳船泊位；14、海轮泊位。具体实施方式[0029] 下面对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连接。对于本领域所属的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0032] 参照附图1?2，本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案，采用全新的“平面空间隔离+堆场垂直+单端交互”的布局方案，海轮泊位14端部垂直建设挖入式港池，沿岸形成拐角型岸线分布，港池内沿岸设置江海联运泊位，可充分保障岸线作业能力，同时满足海轮泊位14船舶及江海联运船舶的同时作业需求。[0033] 堆场8垂直海轮泊位14布置，采用“垂直平面空间隔离+堆场垂直+两端交互”的作业方案，隔断外集卡作业点与RGV轨道4，明确划分集卡作业区域与自动化作业区域。堆场8垂直的布局方案采用“I”型设计，“I”型堆场8的外集卡作业点设于堆场8陆侧端部，堆场8侧面采取与堆场8平行的“I”型RGV轨道4，减少了堆场8作业区域外集卡与RGV的交叉作业的同时，增添多个自动化轨道吊RGV交互点10。堆场8陆侧端部设计建设一套全自动低架天车系统，负责RGV与外集卡的作业交互，以 的工艺流程，减少堆场8装卸作业的外部变量。[0034] 参照附图1，单个作业堆场8配置2台自动化轨道吊9，可根据实际作业情况灵活调度。自动化轨道吊9主要负责堆场8内集装箱的翻倒装卸作业，与RGV形成全自动装卸工艺，水平隔离外集卡等人为作业场所，减少自动化作业现场的人为变量因素。[0035] 全自动化集装箱码头由现场变电所进行供电，变电所位置设于堆场8海陆侧两端，分别保障海陆侧的港机设备及辅助生产设备的电能供应。为保障自动化轨道吊9的电能供应质量及电力电缆的使用寿命，海/陆侧自动化轨道吊9分别由陆/海侧变电所进行电力供应，减少自动化轨道吊9大车运动造成的电缆挤压现象。[0036] RGV轨道4采用架空式设计，减少了RGV轨道4的占地面积，形成RGV与外集卡、检修车辆的纵向交通布局，最大化减少了RGV行驶过程中对外集卡与检修车辆的影响。同时，由于架空轨道的特点，线路的检修维护受土建制约影响程度小于地面接触式轨道，更利于专业技术人员的巡检维修工作。[0037] 参考附图1整体平面布局图，拐角型岸线分为垂直堆场8的海轮泊位14与平行堆场8的驳船泊位13，根据设计参考，可同时满足海轮泊位14船舶及江海联运船舶的同时作业需求。[0038] 江海联运布局主要涉及三种作业工艺：[0039] 堆场8平面布局新增全自动低架天车RGV交互点3与全自动低架天车外集卡交互点2，堆场8陆侧增设全自动低架天车1，利用全自动低架天车1在外集卡车道11内开展外集卡与RGV的集装箱装卸作业。堆场8与外集卡车道11之间还设有巡检抢修车道12。[0040] 全自动低架天车1吊取外集卡集装箱后，通过天车轨道进行横向移动，待移动到RGV装卸作业位置，下放起升机构进行卸柜作业，进而由RGV沿架空轨道行驶至轨道吊装卸作业点，将集装箱柜转移至堆场8内部存放。[0041] 堆场8陆侧端部全自动低架天车1完成装卸作业后，RGV沿架空式RGV轨道4驶入集装箱堆场8。堆场8侧方设置自动化轨道吊RGV交互点10，辅以定位装置精准反馈RGV停靠点位，操作人员可实施监控RGV作业情况，并根据作业计划下发指令远程控制RGV开展定点装卸作业。[0042] RGV轨道4上还设有自动化岸桥RGV交互点7，外集卡车道11上还设有自动化岸桥外集卡交互点6。自动化岸桥5后方设供RGV交互作业的轨后作业区域，利用自动化岸桥5的轨后作业特点，明确隔离划分自动化岸桥5轨内维修区域与RGV装卸作业区域，全面保障全自动化作业状态下现场作业人员的人身安全。[0043] 本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案，可以提高堆场8利用率，堆场8能适用港口不同货源结构，简化自动化路径算法，减少人工接入频率，有利于保障自动化作业流程的流畅性与高效性。[0044] 本发明利用拐角型岸线的布局优势，灵活结合自动化作业需求，打造适配自动化集装箱码头装卸作业现场的“平面空间隔离+堆场垂直+单端交互”的港口布局，融合江海联运航道，创新采用架空式RGV轨道4，提供“多点式”自动化轨道吊9及自动化岸桥5作业点位，可以提高堆场8设备利用率、自动化作业流畅度及自动化专业程度，有利于保障高质量、高效率完成自动化生产作业。[0045] 与“平面空间隔离+堆场垂直+两端交互”方案、“时间隔离+堆场平行+侧边交互”方案、“空间隔离+堆场平行+侧边交互”方案、“平面空间隔离+堆场垂直+侧边交互”方案对比，本发明的全自动化集装箱码头堆场布局方案前沿作业地带与堆场8均为相互独立的封闭自动化装卸区域，并且与外集卡完全物理隔离，提/卸柜在堆场8端部通过全自动低架天车1转运到RGV上再进入堆场8，堆场8利用率高，港区自动化路径优化算法较为简单。[0046] 另外，本发明创新采用架空式RGV轨道4车开展装卸作业，较传统地面接触轨占地面积更。ㄉ璩杀靖，易于建设施工及维护保养。全自动低架天车1作业循环简单，起升高度低，外集卡作业点位置固定，自动化程度高，自动化轨道吊9不对外集卡作业，人工介入率低，堆场8作业整体自动化程度增加。堆场8内“多点”式的点对点作业，可根据不同货源结构组织调配设备，保证装卸效率的同时，运营期间的能耗较低，同时自动化设备投资较低。[0047] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

专利地区：广西

专利申请日期：2024-06-19

专利公开日期：2024-10-08

专利公告号：CN118744929A