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【正文】 運行 速度 變 快 了 （ 4 米 /秒，而不是 米 /秒）， 而且配備了 更多的起重機（ 82 臺，而不是 70 臺 ）。 總吞吐量的增加等于 119%* 125%=48%。這意味著，年吞吐 能力可以 達到320 萬 標箱 。 門道通過率 提高到每小時 470 箱。如果 16 臺 碼頭起重機 要 完成增加了 48％ 的峰值吞吐量 的貨運要求 ，起重機 生產(chǎn)能力 必須 從 40 標箱 /小時調(diào) 至42 標箱 /小時。 注意 ：我們考慮 的是 線性增加吞吐量和 高峰 容量。 但是 ，這些數(shù)據(jù)也依賴于其他因素（如靠泊能力），但 在這項研究中 我們忽略了這些因素。 增加的貨運量將引起 更 大 的滑坡穩(wěn)定 性問題 和 高 堆棧問題 的處理工作 ，導(dǎo)致更多的非生產(chǎn)性 的搬運 ，所以對 軌道式起重機 的需求 會 顯著增加。我們 將 會發(fā)現(xiàn)這 對 性能 的影響是多么的嚴重 。 結(jié)果 ： ， 與 多數(shù)的 自動導(dǎo) 引 車系統(tǒng)性能下降 1%相比， 對 碼頭起重機性能的影響是微不足道的 。 如圖 4 所示。 對于 陸側(cè)來說，表現(xiàn) 出 了 更大的影響 。 盡管軌道式起重 可以處理增加的 貨運量， 增加的 服務(wù)時間 ?？ㄜ囘\送一個集裝箱到 港區(qū) 需要平均等待額外的 一分鐘，卡車 在港區(qū) 裝載上一個集裝箱需要 等待額外的 2 分鐘 （如圖 5 所示） 。 圖 6 顯示 了軌道式起重機運行 狀態(tài) 的 分布，分 為軌道式起重機 水上作業(yè)（ WS RMG）和 軌道式起重機 陸上作業(yè)（ LS RMG）。雖然 它 們都致力于相應(yīng)一側(cè)的生產(chǎn)移動，他們 也 可以 到另一邊 做非生產(chǎn)性 的 移動 。這就是為什么 當(dāng) 運行水上軌道式起重機時 ， 顯示 出的 轉(zhuǎn)運 狀態(tài) 會 大量 的 增加移動 過程 。這 就會消減軌道式起重機對邊坡 產(chǎn)生 的 壓力， 這就 需要 更多的卡車 來轉(zhuǎn)運 。 在后面的步驟 中 ， 我們將看到水上的 貨運量 是否也 會 增加。 第三步： 用可升降的 自動導(dǎo)向車 代替 自動導(dǎo)向車 在堆場中， 普通的 自動導(dǎo)向車 需要一個 ―抖動 ‖來與 軌道式起重機 起吊貨物進行轉(zhuǎn)運 ，等待時間為 軌道式起重機 和自動導(dǎo) 向 車兩部分 所產(chǎn)生總和 ，因為 對 幾乎每一個移動， 它 們中的 一方 都 必須 等待另 一方 的到達。 用可升降的自動導(dǎo)向車代替普通的導(dǎo)向車后，那個 ―抖動 ‖可以 在這個過程中消 除。 可升降的自動導(dǎo)向車利用 升降機機制， 能夠在 前方 堆疊模塊平 臺 定位 和搬運 集裝箱。 軌道式起重機也可以 定位那個平臺并 搬運 集裝箱 。 在這一步中，我們使用 可升降的自動導(dǎo)向車 除了起重能力 —型號和 10 年前的 自動導(dǎo)向車 相同。 變化和預(yù)期的效果： 可升降的自動導(dǎo)向車 和 軌道式龍門吊 之間 的轉(zhuǎn)運是無 關(guān)聯(lián)的 ，這就 減少 了兩種設(shè)備的等待時間。這 樣 應(yīng)該能 夠 提高 中轉(zhuǎn)站 的整體生產(chǎn)力。 可升降的自動導(dǎo)向車 需要 在 集裝箱的 提升 或者卸方貨物的 平臺 前 作出額外的停頓 。 這 在他們的 移動路徑 中是一個 額外的移動并花費 了 額外 的 時間（ 每次 停留15–25 秒） 。這 樣 降低了生產(chǎn) 能 力。 對于自動導(dǎo)向車來說，集裝箱普通貨架定位 比 立體交叉式的貨架定位需要的空間更大 。因此， 在每個堆棧模塊的交換區(qū) 只有 4 個貨架適合 ， 而不是 5 個 自動導(dǎo)向車 的 停放點 。這 不僅 降低了 靈活性 ，還會 對性能 產(chǎn)生 一種 負面 的 影響。 結(jié)果 ： 對于好些 運輸工具 來說 ， 每臺 橋吊的 性能提高 了（ 3–） 標箱 /小時。減少等待時間在很大程度上 比減少 長 時間的驅(qū)動 車輛 和 傳輸點 的時間 更有價值 。 如圖 7所示。 圖 8顯示了 在 自動導(dǎo)向車 和 可升降的自動導(dǎo)向車兩種情況下，轉(zhuǎn)運 每個集裝箱 的持續(xù) 時間 。在左欄 的 自動導(dǎo)向車 中 ，你可以看到 大 部分 的時間消耗在 集裝箱的傳遞過程中 ， 標箱 ，這 就代 表 等待時間 為與軌道式起重機 的 傳遞間 。 右列 可升降的自動導(dǎo)向車圖中顯示在 操作 的 時間上略有增加（因為操作 過程需要額外 環(huán)節(jié) ： 提升 前面的起重架 ）， 但 在交換時間上會有 一個巨大的減少：只有 （ 20秒）。 現(xiàn)在可升降的自動導(dǎo)向車 靠近 碼頭起重機 的速度 一般 會 快一 點 ， 這會導(dǎo)致 控制 時間 增加 ； 這反應(yīng) 出 碼頭起重機要 等待 一個 平衡 的 中轉(zhuǎn) 點或者是 等待 一個 正確的 秩 序 。 圖 9中，除了在缺乏 空閑 位置的情況下， 可升降的自動導(dǎo)向車 的 候車實驗 ， 軌道式起重機的 狀態(tài)圖并沒有多大的改變。 軌道式起重機 仍然 有較多的空閑 時間，因此 增加了做更 移動 的可能性 。 步驟 4：使用最先進的 可升降的自動導(dǎo)向車 在 前 一步中，對于 可升價的自動導(dǎo)向車 ，我們使用的是 2020年的 自動導(dǎo)向車技術(shù) 規(guī)范 。 現(xiàn)在 我們 根據(jù)最新的 規(guī)范 增加了 導(dǎo)向車的 運行 速度 。 新一代 的可升降的自動導(dǎo)向車 能夠更快地 進行直線運動 ，曲線 運動 和減速 運動 。這將導(dǎo)致 每個集裝箱 的 驅(qū)動時間 變 短，從而增加 了 生產(chǎn) 能 力。碼頭起重機 的生產(chǎn)率 也 得到 顯著 的 增加： 增加了（ 45）標箱 /小時，如圖 10 所示。 碼頭起重機生產(chǎn)率的提高很大程度 上是 減少 可升降的自動導(dǎo)向車 對每個集裝箱運轉(zhuǎn)時間。 它 們現(xiàn)在只驅(qū)動 5 分鐘，而曾經(jīng)是 分鐘。 可升降的自動導(dǎo)向車一般 會提前 再次到達 龍門吊 重機 的旁邊等候 ，就像在第 3 步 中 ， 龍門吊 起重機 要給靠近的車輛 騰出 多余的空間 ，這將導(dǎo)致等待時間的增加，如圖 11 所示。 注：平均行駛速度從 7 公里 /小時 增加至 公里 /小時。 步驟 5A：更多的運行機會 在 原始 情況下， 港區(qū)是不能處理更多的移動的，為了讓它 有益于 處理超過 10%的集裝箱 ， 碼頭起重機 需要有雙升的升降機。 在 第 4步 以 后， 在堆棧中的模塊 ，無論是在水上還是陸 側(cè)的軌道式起重機 都 會 有 19％的空閑時間。為了利用這個空閑的 時間， 我們進一步增加 碼頭 雙升起重機 的百分比。 當(dāng) 正常操作時， 我們假設(shè)大多數(shù) 20英尺的集裝箱能夠被提起 。正因為如此，給 定每 個標準箱的 不均衡系數(shù)為 ， 雙升升降機 的百分比提高到 了 30%。 預(yù)期 的 效果： 碼頭起重機每個周期 （每次移動） 可以處理更多的集裝 箱 。假如 集裝箱 的 供應(yīng)能夠提升生產(chǎn) 效率 ， 將 會提升。 最大預(yù)期的 性能提升 等于 18%（ 130%/ 110%標 箱 /周期）。 要給軌道式起重機 更快地 供 應(yīng)更多的 集裝箱。 它 們的空閑時間將會減少，生產(chǎn) 能 力 就會增加 。 結(jié)果 ： 碼頭起重機生產(chǎn)率提高 了大 約 3 標箱 /小時， 或者增加了 10%，如圖 12 所示。提升 碼頭起重機的性能是唯一可 行的 ，因為 軌道式起重機 能夠提供更多的 集 裝箱給轉(zhuǎn)運 貨架 (從 它 們身上 吊 取集裝箱 )。 如圖 13 所示， 每個堆疊模塊 每小時能夠 容納 一個 額外 船只的集裝箱 ： 而不是 。 生產(chǎn) 性的移動 增加 引起 生產(chǎn) 移動 花費的時間 從 62%上升 到 66%，如圖 13 所示。 空閑 率從 19%下降到 16%。 多余 的空閑時間表明仍有 可以 改進的空間。 步驟 5B： 高效的 碼頭起重機 在 （ 1990 2020 年）雙小車岸邊起重機的原始 布局 方案 一直 沿用至今 ， 發(fā)展相對 較緩 。陸 側(cè) 的起重機的平均周期時間為 99 秒。 要達到 現(xiàn)代 63 秒的 起重周期應(yīng)該是 有 可能的。 在模型試驗中，這個起重機的 運動學(xué) 模型 的周期在第 5B 步驟已經(jīng)調(diào)整為了 63 秒。 預(yù)期效果： 碼頭起重機每小時可以運行更多的周期，因此生產(chǎn)力 得到 提 升 。 當(dāng)碼頭起重機每次移動的時間減少時， 碼頭起重機在等待 可升降的自動導(dǎo)向車的 時間應(yīng)適當(dāng)減少， 因此， 為 下一代的可升降 的 自動導(dǎo)向車 服務(wù) 是遲早的事 。 結(jié)果： 橋吊的生產(chǎn)率提高了 （ 57） 標箱 /小時，或者說是提高了 20%，如圖 14 所示。這次調(diào)整后所觀察到的其它效應(yīng)： ?橋吊的 狀態(tài) 顯示 生產(chǎn)性的活動從 90%下降到了 65%。 ?可升降的自動導(dǎo)向車與碼頭起重機處理一個標箱的等待和裝車時間從 220秒降低到了 100秒。 ?水上空閑的軌道式起重機的百分比從 19%下降到了 11%，生產(chǎn)率從 62%上升帶了 73%（注意： 因為當(dāng)水上的生產(chǎn)率增加時，陸側(cè)的軌道式起重機承擔(dān)了更多非生產(chǎn)性的工作，所以差異性沒有超出 ） 步驟 6： 所有的調(diào)整相結(jié)合 最后一步是開始場景與在前面所述的所有調(diào)整的一個對比。我們將可以看到它對性能水平的整體影響。 在有 5輛自動導(dǎo)向車的試驗中， 碼頭起重機的 作業(yè)效率已 經(jīng) 增加了 /小時 — 或者說是提升了 68%。記得在步驟 2中，隨著吞吐量的增加，我們已經(jīng)說過，港岸起重機 的生產(chǎn)力需要 上升到 （ 40— 42）標箱 /小時的目標我們已經(jīng)實現(xiàn)。 增加的碼頭起重機的效率僅可能適用于更高效的可升降的自動導(dǎo)向車和軌道式起重機。圖 16顯示在最后一個場景中， 可升降的自動導(dǎo)向車完成一個集裝箱的搬運僅僅需要 6分鐘，而原始的自動導(dǎo)向車需要 11分鐘。 隨著水側(cè)生產(chǎn)力的增加，港區(qū)的壓力也會增大。碼頭的吞吐量和相應(yīng)的通過量 引起港區(qū)額外的轉(zhuǎn)運。報告顯示，軌道式起重機能夠處理這個增加的貨運量，因為 460卡車是能夠處理這些搬運的，卡車的運行時間任是可以接受的，如圖 17所示。 港區(qū) 的需求增加時， 軌道式起重 機在每個堆疊模塊中 移動 的狀態(tài) 在圖表中已經(jīng) 顯示 了出來 。在第 6步中，兩臺軌道式起重機在每個堆疊模塊中每個小時要承擔(dān) ， 大約超過了原始場景的 50%。 與此同時，大量的港內(nèi)轉(zhuǎn)運已經(jīng)嚴重減少，如圖 18所示。這并不是因為需要的時間少了，而是因為這里沒 有 必要做這些轉(zhuǎn)運。在最初的雙軌道式起重機場景中，軌道式起重機不得不盡可能快的 下放吊起的集裝箱來 處理高峰期的 貨運量要求。這些集裝箱需隨后要從交換區(qū)域進一步的轉(zhuǎn)運，以使那個空間在下一個使用高峰期可以繼續(xù)使用。 兩臺軌道式起重機就沒那個必要，因為它們可以快速的傳送那些堆棧的集裝箱到適合的箱位。 軌道式起重機的狀態(tài)圖表顯示，在標準場景和最后一個場景中， 軌道式起重機都接近達到了它們的極限生產(chǎn)率，如圖 19所示。在低于 10%的空閑時間里，港區(qū)處理當(dāng)?shù)馗叻迤诘呢涍\量在的靈活性太小。 結(jié)論： 在本文中，我們以一種循序漸進的方 式 描述了改善 已存在的自動化終端成為最先進的終端 的 每個步驟 所 帶來 的改變。除了加快卡車和船舶效率，上述的調(diào)整導(dǎo)致吞吐量增加了近 50%。 實際上，調(diào)整現(xiàn)有的終端成為上面所述的終端是費錢和費時的操作。 這可能是很遙遠。然而，這項研究顯示依靠最新的技術(shù)建立新的終端 有多么的重要。因為性能是高度依靠新技術(shù)的。 此外，該研究證明，盡管與目前的經(jīng)驗相比，模擬 出 的結(jié)果看上去似乎太高，但我們的步伐正與 先進 的技術(shù)靠近 — 在相同類型的仿真模型中 ，這個模型 具有廣泛的代表性 — 未來先進的技術(shù)是 簡潔 的而且在 很大程度上 都是 可行的。這 為將來實現(xiàn)完全自動化終端的繁榮前景提供 了一個堅實的基礎(chǔ) 。 關(guān)于作者： 阿爾金 德瓦爾 (MSc)是一個資深顧問，專攻終端優(yōu)化。他 在 2020年加入了 TBA公司 ， 并集中在傳統(tǒng)和自動化終端的研發(fā)上 開展了許多大型仿真 研究。他已經(jīng)成為了 TBA旗下合作團隊的一部分。 伊沃 薩能 博士是以為在 TBA公司的 首席顧問，掌管 TBA公司此行的項目。他在1996年創(chuàng)立了 TBA?，F(xiàn)在負責(zé)監(jiān)督 所有 此行的項目 ，任積極參與終端的設(shè)計和優(yōu)化。 關(guān)于公司： TBA公司是一家在國際上領(lǐng)先的咨詢和軟件供應(yīng)商。其產(chǎn)品和服務(wù)主要集中在碼頭和集裝箱的終端設(shè)計和優(yōu)化。迄今 TBA的客戶包括世界范圍內(nèi)的主要碼頭運營商，包括 許多本地運營商、機場和制造商。 TBA公司在設(shè)備、需求和性能特點方面提供專家咨詢。 TBA公司提供設(shè)備和終端的模型與專門的環(huán)境公司 相聯(lián)合。 咨詢： 荷蘭 TBA公司 、 Karrepad 2613年美聯(lián)社代爾夫特、荷蘭 電話 :+ 31(0)15 380 5775 電子郵件 : 網(wǎng)址 :