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曹妃甸集装箱码头作业系统堆场作业管理的研究

作者: 任兴伟

  摘要:曹妃甸集装箱码头共有2个可停靠五、六代集装箱船舶(码头结构按10万吨级设计),码头岸线长600米,曹妃甸集装箱码头作业管理主要分三个模块:堆场作业管理、装船作业管理和集卡调度管理。文章主要针对第一个管理模块——堆场作业管理做进一步的研究。 枫叶论文网 /8/view-4545716.htm  关键词:集装箱;码头作业系统;堆场作业管理
  中图分类号:U691 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)27-0123-02
  曹妃甸集装箱码头共有2个可停靠五、六代集装箱船舶(码头结构按10万吨级设计),码头岸线长600米,前期大型岸边集装箱起重机4台,堆场面积40万平米,堆场配备轮胎式场桥8台,可进行堆五过六堆箱作业,设计能力为每年吞吐量60万标箱。曹妃甸集装箱码头作业管理主要分三个模块:堆场作业管理、装船作业管理和集卡调度管理。本文主要针对第一个管理模块——堆场作业管理做进一步的
  研究。
  1 曹妃甸集装箱堆场作业管理
  曹妃甸集装箱码头的集装箱装卸工艺:集装箱船到港后由电动轮胎式集装箱龙门起重机装卸船,再通过集装箱卡车往返倒运,堆场采用岸边集装箱起重机。采用这种作业方式,可以实现单位面积上的堆存数量增大、堆场可用面积利用率提高、降低营运和维护费用、方便达到自动化的操作与管理等各种优化目的。这种先进的码头硬件设施由于没有先进的集装箱码头智能堆场管理策略与之匹配,所以目前整个码头的堆场作业管理还是处于一种粗放式发展的情况。
  曹妃甸集装箱码头生产管理与发达地区同类码头相比较还存在着以下的类似不足:
  1.1 翻箱的问题
  翻箱在集装箱作业中是指对某个集装箱进行装卸船作业时,将压在该箱体上的别的集装箱移动到相同位的其他排的调整作业。伴随吞吐量的不断提升,势必会导致堆场利用率的提高,而堆场利用率的提高,就会在出口箱和中转箱装卸船和进口箱卸船操作中,出现了大量的翻箱操作,这些翻箱操作的存在,增加了堆场操作的操作量,比较大地影响着集装箱码头堆场操作的效率。
  1.2 操作冲突的问题
  现场操作的过程中发生操作冲突,现场操作机械来回行车会越来越频繁,集装箱运载卡车在箱区内的等待时间较长,这些都比较严重影响了集装箱码头堆场和装卸船操作效率,比较大地影响了码头的服务质量和信誉。现场操作冲突主要发生在以下的三个方面:(1)出口箱装船和装船发箱中间的操作冲突;(2)进口箱卸船和卸船收箱中间的操作冲突;(3)中转箱卸船收箱和装船发箱中间的操作冲突。
  1.3 集装箱场地管理自动化地程度比较低
  集装箱码头现在实行了计算机网络化的管理,使得集装箱的管理达到了无纸化操作。即使曹妃甸港口场地的信息化建设和国内多数的同等级别的城市集装箱码头比较,已经有了长足的进步,可是还是有某些不足之处存在,比如现在有的信息化系统可能不能及时地升级,比较于信息流很大的现状,现在有的信息系统显得落后很多,港口服务素质缺少可以全方面服务和具有强大组织能力的作业
  主体。
  2 集装箱码头作业管理基本流程
  2.1 普通重箱和冷藏箱的流程
  2.1.1 船←→岸边集装箱起重机←→集装箱牵引车、半挂车←→电动轮胎式集装箱龙门起重机←→堆场。
  2.1.2 堆场←→电动轮胎式集装箱龙门起重机←→集装箱卡车←→货主。
  2.1.3 堆场←→电动轮胎式集装箱龙门起重机←→集装箱牵引车、半挂车←→拆装箱库场。
  2.2 空箱
  2.2.1 船←→岸边集装箱起重机←→集装箱牵引车、半挂车←→集装箱空箱堆高机←→堆场。
  2.2.2 堆场←→集装箱空箱堆高机←→集装箱卡
  车←→货主。
  3 曹妃甸集装箱码头的智能化堆场管理系统规划
  集装箱码头的堆场的管理在集装箱的运输中占有了极其重要的位置。堆场放置集装箱的方法方式,关系到集装箱船舶的装船卸船的效率,堆场地优化主要包括如下两个方面:一是任意条件下特定航班最优场地面积的规划,这就主要从充分利用码头场地面积的方面考量:二是任意模型下的集装箱最优堆放设计,这就主要从提升装船效率、减少翻箱地方面考量。这两个方面追寻的目的是不同的,在优化一个目的同时,要充分考量另一个目的的影响作用。本文建立的堆放场地优化模式主要针对任意条件下的最优堆放设计,此最优堆放设计主要是在尽可能减少堆放场地占用面积的条件下实行的,也即同时兼顾了如上两个目的。
  3.1 集装箱堆放场地现有模式
  根据曹妃甸集装箱码头的集装箱装卸工艺:电动轮胎式集装箱龙门起重机→集装箱卡车→岸边集装箱起重机。这种方式有着单位面积堆放量较大、堆放场地面积利用率较高、营运和维护费用比较低、方便实现自动化作业与管理等等的优点。
  3.2 集装箱堆放场地作业难度级别的认定
  堆放场地堆放与允许的作业难度相关,作业难度级别主要是反映堆放操作困难容易程度的量化。难度级别我们可以用数字划分成1,2,……。从上面的定义可以知道,堆放作业难度级别如果越大,那么优化的最终结果一般会更加的好;但是对于码头操作的人员来说,难度级别大大增加,会严重影响操作效率。所以作业难度级别的选定,需要根据具体的实际情况来决定。
  3.3 利用模型识别技术实行集装箱堆放场地作业系统的规划
  3.1.1 步骤。堆放场地的作业系统的规划就是要在一定的作业难度级别下,在现在拥有的堆垛上面为某一个到达堆放场地的集装箱选择一个最优化的位置。因为到达场地的箱重在一定时间上是有方向的,隶属动态规划的问题。本文使用隐式图启发的方式的搜索技术与模型识别的技术相结合的方法,构建启发方式式的算法来达到解决堆放场地优化的目的。初步针对堆放场地优化的问题给出了一种动态搜索的方法,堆场优化的步骤有以下:
  (1)新生成的初始的存放位置,标记为。
  (2)判断是否有箱体堆放,标记为,如果有堆放,记录箱体重量,转到;否则就转到。
  (3)使用评价的函数求算出最优化的可堆放位置Pij,标记为,且State(i,j) 转载注明来源:/8/view-4545716.htm


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