[發明專利]一種自動化集裝箱碼頭立體軌道設備混合分配方法

有效

• 申請號: 201110185718.9
• 申請日: 2011-07-04
• 公開（公告）號: CN102807103A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 石小法;梁林林
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B65G63/00
• 分類號: B65G63/00;B65G67/60;B65G1/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本發明涉及集裝箱碼頭的集裝箱裝卸技術，尤其是涉及一種自動化集裝箱碼頭立體軌道設備混合分配方法。

背景技術

20世紀90年代，歐洲荷蘭鹿特丹和德國漢堡港相繼建成了先進的自動化港口集裝箱搬運和傳輸系統，其水平運輸系統均采用AGV即自動導航小車系統。但存在兩個問題：(1)投資昂貴，AGV小車成本高達百萬美金；(2)實際使用效率仍然低于傳統的人工操作的碼頭效率。雖然這兩個自動化碼頭仍在運行，但其方案技術未能廣泛應用，目前在國內還沒有應用實例。

近年來，國內在港口設備制造和碼頭建設過程中，取得了快速的發展，針對基于AGV小車自動化碼頭的缺陷，國內一些公司提出了一些自動化碼頭方案。如申請號為200610025860.6的中國專利公開了一種集裝箱碼頭布置方案，用于堆場集裝箱排列方向垂直于船上集裝箱排列方向的集裝箱碼頭，包括：岸邊起重機，其裝卸的集裝箱始終處于第一方向；低架橋系統，包括沿第一方向的低架橋軌道、低架橋起重小車和低架橋平板車，低架橋起重小車可對低架橋平板車進行裝卸，低架橋系統可由岸邊起重機實現裝卸；轉送小車系統，沿第二方向的轉送小車軌道和轉送小車，轉送小車可使得其裝載的集裝箱進行90的轉動，轉送小車系統可由低架橋系統進行裝卸；堆場起重機，具有第二方向的堆場起重機軌道，堆場起重機可對轉送小車系統進行裝卸。該方案用低架橋和轉動小車代替昂貴的AGV，將原來由AGV進行的運輸分解為低架橋上平板車(TC)的水平運輸、低架橋起重小車(OBC)的垂直運輸和地面轉動小車(GC)的水平運輸3個動作，借助一個空中交叉成功的解決了二維平面上AGV的運輸問題。

然而，各設備分配是決定自動化碼頭裝卸效率的關鍵環節。在現有技術方案中，設備分配存在的主要缺陷為岸橋與低架橋軌道采用一一對應綁定機制，在一定情況下會導致低架橋軌道忙率差異很大，即某條低架橋軌道一直繁忙，而另一條一直空閑的情況。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可以大大提高裝卸效率的自動化集裝箱碼頭立體軌道設備混合分配方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種自動化集裝箱碼頭立體軌道設備混合分配方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：1)檢查自動化集裝箱碼頭立體軌道所包括的岸橋、低架橋軌道小車、升降梯、箱區、地面軌道小車、堆場起重機的狀態，并將設備的狀態進行匯總，建立總空閑設備集C；2)檢查總空閑設備集C中是否包括裝卸集裝箱所必須的各種設備，若缺少任一種設備，延遲時間D，返回第一步，否則，進入下一步；3)從總空閑設備集C中選擇岸橋到設備集C1，規則為岸橋編號1≤QC(i)≤[M+1]/2，選擇低架橋軌道小車、升降梯到設備集C1，規則為低架橋軌道小車編號、升降梯編號分別為mod(TC(i))＝1、mod(OBC(i))＝1，選擇箱區到設備集C1，規則為箱區編號1≤BA(i)≤[(P+1)/2]，選擇地面軌道小車、RMG到設備集C1，規則為地面軌道小車編號、RMG編號1≤GC(i)，RMG(i)≤[(P+1)/2]□2；4)將設備集C1中的各種設備進行組合以滿足將集裝箱從船上卸下并運送到箱區或將集裝箱從箱區運送到船為原則，設備組合中需滿足TC(i)＝OBC(i)、GC(i)，RMG(i)＝2*BA(i)-1或GC(i)，RMG(i)＝2*BA(i)，計算各設備組合的裝卸時間，獲得時間最小值T1以及對應的設備組合MINC1{GC(i)，TC(i)，OBC(i)，GC(i)，RMG(i)，BA(i)}；5)利用時間最小的設備組合執行集裝箱運輸。

所述的步驟2)中的所必須的各種設備為岸橋、低架橋軌道小車、升降梯、地面軌道小車和堆場起重機。

所述的步驟4)計算各設備組合的裝卸時間，獲得時間最小值T1以及對應的設備組合MINC1{GC(i)，TC(i)，OBC(i)，GC(i)，RMG(i)，BA(i)}具體為，

1)建立設備分配的數學模型如下：