基于OPC技术的自动化集装箱码头监控系统设计

为实现集装箱码头的自动化运转,运用Visual Basic 6.0软件开发平台,设计自动化集装箱码头实时监控系统.该系统通过工业以太网,结合开放式过程控制(OLE for Process Control,OPC)技术,实现上住机与S7-300 PLC的实时通信.经过集装箱码头装卸系统仿真模型实际运行验证,该实时监控系统...     

自动化集装箱码头监控系统设计

为实现集装箱码头的自动化运转,在构建轨道式港口集装箱码头物理模型的基础上,采用西门子PLC设计自动化集装箱码头监控系统,运用Step 7编写自动装卸船程序、点动控制程序、复位程序、异常处理程序以及应急程序等.同时,在Visual Basic 6.0开发环境下设计监控系统的人机界面,并通过工业以太网实现上位机与PLC的实...     

论THC概念之界定及其合理支付主体

针对我国货主是否应支付装卸港THC的问题, 结合我国现行法律法规以及相关国际贸易惯例和国际公约的规定,阐述THC的概念及其争议的产生、THC的合理支付主体等问题,指出THC与承运人向码头营运人支付的集装箱码头装卸包干费相对应,是为弥补承运人因运输集装箱货物而垫付的集装箱码头装卸包干费而向货方收取的费用;在我国现行法律未作明确规定的情况下,班轮公司应暂时向合同托运人收取装卸港THC,其向我国货主收取装卸港THC的行为不符合合同相对性原理.建议我国现行对外贸易立法或航运立法应予修订,但目前班轮公司欲向发货人或收货人收取THC,应在运输合同或运输单证中对此作明确约定.     

基于双40英尺集装箱装卸系统的自动化码头堆场计划

为解决双40英尺集装箱装卸系统的自动化码头堆场分配问题,运用多目标规划方法,建立滚动式的集装箱码头出口箱堆场计划模型.此模型在缩短出口箱箱位到相应泊位的总运输距离、平衡各场桥的工作量以及提高双40英尺集装箱装卸率的基础上建立目标函数,以达到提高码头装卸效率和降低码头装卸成本的目的.为了得到模型的可行解并对其进行优化,设计启发式算法和离散粒子群算法流程.最后,通过案例分析验证该堆场计划模型的有效性和实用性.     

集装箱自动化无人堆场

介绍上海外高桥二期码头建造的世界一流的全自动、无人化集装箱空箱堆场.该堆场采用具有自主知识产权的高、低架轨道龙门吊与中转平台相结合的接力式集装箱堆场装卸新工艺,结合数字通信、自动控制技术、三维堆场管理与规划技术,实现对集装箱堆场无人化的高效自动装卸.     

集装箱码头船舶服务系统仿真建模与输入参数处理

为分析集装箱码头仿真模型的有效性,在考虑船舶到港规律、机械装卸效率和天气资源等仿真参数的不同处理方法对仿真建模影响的基础上,通过系统仿真集装箱码头船舶服务系统.基于Arena仿真平台对一具体实例进行实现,并利用Origin软件对仿真结果进行统计和拟合分析,探讨集装箱码头仿真系统中关键参数处理方法对仿真建模的影响规律.     

新装卸工艺下双倍场吊的平板小车调度策略

为给高效智能型立体装卸集装箱码头生产调度系统提供1套双倍场吊的平板小车调度策略,以最小化平板小车运行时间为目标,构建动态规划模型,并采用简化算法减少求解模型的时间,使得模型及其求解能够满足实时作业的需要.新工艺下双倍场吊的平板小车调度系统通过减少岸吊和双倍场吊之间的运行距离和等待时间来提高集装箱码头的装卸效率.通过案例分析,新装卸工艺比传统装卸工艺的工作效率提高约7%.     

冷藏集装箱内温度场的数值模拟与实验

为更深入地了解货物堆码方式对集装箱内温度场的影响,以下送风20英尺机械式冷藏集装箱为研究对象,通过建立3D紊流模型,对非稳态下箱内动态温度分布情况进行模拟.在装载量不变的情况下,采用CFD模拟4种工况下的箱内温度分布情况.模拟结果表明:货物左右对称堆码方式的温度场分布情况优于货物整体堆码方式的情况;合理地控制货物堆码高度及货物与箱壁侧面间隙可以有效防止湍流现象的发生;高温区域主要出现在门端偏后处和集装箱的拐角处.模拟结果与实验结果有良好的一致性,对冷藏集装箱内货物堆码方式的选择具有指导和借鉴意义.     

集装箱堆场分配与自动化装载小车路径联合优化

为研究自动化装载小车(Automated Lifted Vehicle,ALV)在自动化集装箱码头的作业状况,首先考虑ALV自行装卸集装箱的能力,其次考虑卸船集装箱的堆场分配与ALV的路径联合优化问题,以每个集装箱在时间窗内完成装卸任务为目标建立混合整数规划模型.最后通过比较不同实验条件下求出的最优目标延迟时间和计算机运行时间,得出整个操作过程中ALV数、集装箱数和堆场子箱区数这三者之间的关系.数值实验表明:当集装箱数和ALV数一定时,随着装卸箱比例的增大,目标延迟时间和模型运算时间呈相同的变化趋势,即在既有装船箱又有卸船箱时应优先分配ALV满足装船箱的运输;当集装箱数一定时,随着ALV数的增加,目标延迟时间和模型运算时间逐步减少;当ALV数一定时,随集装箱数的增加,目标延迟时间和模型运算时间增加.     

柔性驱动系统——集装箱起重机电控系统的发展趋势

介绍了两种集装箱起重机控制系统 :传统的采用PLC集中控制方式的系统及新型的基于功能的分布式柔性驱动系统。指出FDS系统是集装箱装卸机械电控系统发展的趋势 ,并在此基础上 ,可进一步实现港口全面集成和整体优化 ,以提高我国现代化港口的综合实力。     

集装箱码头堆场功能分区及仿真

为缩短集装箱船舶的装卸时间、提高集装箱堆场的利用率,探索港口集装箱码头的堆场功能分区.在分析集装箱作业流程中所存在问题的基础上,针对进口箱区提出带有货主等级制的新型堆存策略,针对出口箱区所提出的堆存策略配套设计新的集卡调度方案.利用Flexsim软件分别建立传统的和新的功能分区下的出口装船流程模型,分析两者的数据差异,证明新的堆存策略的实效性和优越性.对集装箱堆场功能分区的探索和设计,可为我国集装箱堆场管理和运营提供新思路.     

考虑同步装卸的岸桥作业序列优化

为提高岸桥装卸集装箱的作业效率,研究单岸桥同步装卸问题。建立岸桥同步装卸优化模型,利用遗传算法进行求解,优化集装箱船的装卸顺序,最大化地减少岸桥作业时间。算例结果表明,与传统岸桥同步作业模式相比,利用该模型岸桥作业效率有较大提升。结果证明了算法的有效性,所建模型有利于岸桥作业效率的提高。     

基于时间窗的集装箱装卸桥调度

为提高集装箱船舶装卸作业效率,提出基于时间窗的集装箱装卸桥调度计划模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行集装箱装卸桥调度计划模型的求解.实例表明,该模型可弥补对生产作业链环节考虑的不足,为集装箱码头提供较为合理的解决方案.     

离岸集装箱码头新装卸工艺模式下陆域集疏运堆场堆存空间分配

离岸集装箱码头因其岛屿面积限制，难以通过扩建码头内部堆场增加吞吐能力。为解决这个问题，提出一种离岸集装箱码头新装卸工艺模式。新装卸工艺模式是通过在离岸集装箱码头附近的陆域地带建设陆域集疏运堆场,与离岸集装箱码头进行协同装卸作业的模式。陆域集疏运堆场堆存空间分配的目标是满足离岸集装箱码头装卸作业预翻倒要求;单批次输送集装箱的量受到陆岛运输最大通行能力限制。根据上述目标与特点，构建新装卸工艺模式下陆域集疏运堆场堆存空间分配模型，并设计蒙特卡洛树搜索算法进行求解。通过算例分析验证模型的有效性。结果表明该方法能够满足陆域集疏运堆场堆存空间分配需求并提高离岸集装箱码头的吞吐能力。     

集装箱码头集卡Agent通信硬件设计

为解决集装箱码头的集装箱运输车(简称集卡)调度问题,通过分析集装箱码头的业务流程,总结归纳出基于多智能体(Agent)的集装箱码头生产管理框架,建立集卡Agent之间的信息协商模型,开发集成GPS信息和2.4 G无线网络通信的集卡Agent车载终端.该车载终端集成通信与定位两大功能,可避免码头为获取生产指令信息和定位信...     

集装箱装箱辅助决策系统

为提高集装箱空间利用率,根据集装箱装箱作业的实际操作要求,开发提供辅助性决策的集装箱装箱系统软件.该软件由参数设置、环境设置、计划制订、装载计算等4个模块组成,充分考虑集装箱装箱过程中的复杂约束,采用启发式算法对模型进行求解.对2个实例的分析表明,由该软件提出的装箱方案可以为工作人员提供辅助性决策,提高集装箱空间的利用...     

船舶港口装卸过程中波浪补偿的数值方法

为提高船舶港口装卸效率,实现港口装卸自动化, 利用数值波浪水池模拟船舶港口装卸工程中的波浪补偿问题.基于CFD理论建立船舶港口装卸过程中波浪补偿数值计算模型.通过Flow 3D的边界造波模块，建立三种不同波形的数值波浪水池，并配合Sommerfeld辐射边界条件以及多孔介质模型进行消波.结合CAD技术对船舶港口装卸过程中的波浪补偿进行数值分析，最终将该船舶港口装卸过程中的波浪补偿量转化为起重机的位移补偿量.仿真结果表明，该方法满足工程要求，可为港口自动化装卸提供技术支持.     

集装箱班轮服务网络优化和货运路径设计

为提高班轮公司的资源优化能力,解决航线选择、重箱运输路径、空箱调运路径、多类型船舶配置以及船速设定等问题,根据实际班轮运输组织方式的特征,构建多港挂靠和轴辐式混合网络,建立以运营总成本最小为目标的非线性混合整数规划模型。采用大M法把这个非线性模型转换成线性模型后通过CPLEX进行求解,并用中远集运在亚洲—大洋洲—欧洲区域的部分航线验证模型的有效性。通过灵敏度分析发现:港口装卸效率的提升对减少班轮公司运营成本效果显著;船舶的燃油成本与运营成本之间存在着相关性,故油价的持续上涨迫使班轮公司选择降速、配置更多的船舶来降低整体成本。     

蜂窝网络下的SWIPT-D2D通信资源分配

无线信息与能量同步传输(SWIPT)作为一种重要的射频能量采集技术,可使能量受限设备在通信的同时采集射频能量补充电能。针对蜂窝网络下的设备到设备(D2D)通信系统,研究D2D接收端利用功率切片技术同时进行信息解码与射频能量采集时的资源分配问题。为保证D2D接收端在高射频能量采集需求下的高信息解码速率,提出D2D通信一对多的频谱复用方案,允许D2D设备复用多个蜂窝上行链路频谱进行通信,网络中的所有用户设备作为分布式的射频能量来源对D2D接收端充电。在此场景下,对包括频谱匹配,功率控制和功率切片控制在内的系统资源分配进行联合优化,在保证D2D接收端射频能量采集需求和各通信链路速率需求条件下最大化D2D通信总速率。以上优化问题为非凸形式的混合整数非线性规划(MINLP)问题,难以求得最优解。因此基于贪心思想和凸逼近理论提出两层资源分配算法。仿真结果显示,该算法对比其他资源分配策略,在满足用户设备能量和速率需求前提下显著提升了D2D通信总速率。