设计（论文）题目： 新型集装箱港口物流系统规划设计
英文翻译第一篇：Automated guided vehicle system for two container yard layouts（用于两个集装箱堆场布局的自动引导车系统）中的2. Problem description and yard layouts
- 堆场布局描述
堆场布局形式是确定集装箱的位置以及运输道路网络的主要因素。低劣的布局不但会影响装卸的效率，同时还会造成堵塞从而需要堆场进行二次处理。本文的目的是通过仿真评估两种常用的集装箱码头布局使用自动导引运输车的情况下的作业效率。为直观表述，假设有堆场布局I和II。两种布局分别如图1、2所示。在本文中，我们的目的是使用自动导引运输车（AGV）来对集装箱堆场进行运输作业，使得集装箱在终端设备和基础设施之间的运输量最小化。
在堆场布局I中，集装箱实行水平堆放（平行泊位）方式；在堆场布局II中，集装箱实行垂直堆叠排列（垂直于泊位）方式。世界上很多的集装箱码头都采用这两种堆场布局。例如，美国长滩港口采用的是堆场布局I，台湾冠宝港口采用的是布局II。
图1 水平堆场布局
布局I：在堆场布局I中，两条四车道公路（位于垂直在院子中间）将整个堆场为三个主要堆区。在每个堆区中，水平放置的双车道公路将每个堆区分成六个集装箱堆。集装箱堆之间的两车道的公路被称为作业道路，而周围的道路则被称为运输道路。作业道路用于集装箱的装载和卸载，而运输道路则仅供自动导引运输车在堆场中行走。无论是作业道路还是运输道路都是单向车道。
为了防止道路阻塞，我们假设一个作业道路一次只能由一个自动导引运输车使用。一旦工作车道被一辆自动导引运输车占用，其他的自动导引运输车就不被允许进入该车道。自动导引运输车的调度是预先计划好或以固定的方式来装载或卸载集装箱。换句话说，一旦任务被分配给一个自动导引运输车，那么朝着它目的地的行驶路线将不会改变。
假定每个堆栈配备一台龙门吊。每个堆场起重机装载（卸载）集装箱到（从）相邻工作车道时，自动导引运输车是基于第一辆起重机服务，即先来先服务（FCFS）规则。那就是，在同一时间如果两个相邻的车道，一个堆栈有两个自动导引运输车的到达，作业时服从先来先服务规则。同时，假定三辆船舶起重机为一个集装箱船泊位服务时，提供基于先来先服务规则的自动导引运输车服务。假设在大多数情况下六辆自动导引运输车可以随时为船舶起重机服务。
通常情况下，出口的容器（即，出境集装箱）被放置在接近泊位位置。这将有利于提高装卸作业的速度。在图1中，堆场的标记的部分“A”被指定为出口集装箱，而部分“B”是进口集装箱。
布局II：堆场布局II的特点和堆场布局I是非常相似的，两种布局之间的差异如下：在堆场布局II中，只有一个大的堆区，这是分离并垂直于双车道道路的，被分为15个集装箱堆。只有一个运输道路水平位于接近泊位；其他所有道路都是作业车道。运输道路的车道是单向车道，而作业道路的车道是双向的。
图2 垂直堆场布局
类似堆场布局I，在堆场布局每个堆栈上都装有一个堆场起重机；三辆船舶起重机适用于具有相同特征的泊位；服务策略是基于FCFS规则。如图2所示，堆场也分为两部分：部分A和部分B分别为进出口集装箱区。
英文翻译第二篇：Storage yard operations in container terminals:Literature overview,trends,and research directions
(集装箱码头堆场作业：文献综述、发展趋势以及研究方向)中的2.1. Material handling equipment； 2.2. Layout；2.3.operations; 4. Yard design；4.1. Equipment selection；4.2. Yard layout design
2.1集装箱搬运设备（MHE）
常用的堆场集装箱搬运设备有龙门起重机（GC），如图1a所示。有两种类型的门式起重机，轮胎式龙门起重机和轨道式龙门吊。，轮胎式龙门起重机通常是非自动化的，他们能灵活自由地行走在堆区之间。，轮胎式龙门起重机的轮胎能转动90°，执行的动作称为垂直交叉。然而，垂直交叉是一个非常缓慢的过程，大约需要15分钟。另一方面，轨道式龙门吊的运动也会受到铺设在地面的轨道限制。
2009年 Wiese、Kliewer、和Suhl 建立了现有集装箱码头数据调查网络，Kliewer在2011年发现，他所研究的114个集装箱码头的集装箱搬运设备中轮胎式集装箱龙门起重机占比为63.2%。自动化轨道吊也被称为自动堆垛起重机（ASCs）。自动堆垛起重机能够完全实现自动化，并且能和其它自动化运输设备实现互动。然而，如果自动堆垛起重机和非自动车辆交互（例如，外集卡）时，为安全起见，其作业需要手动完成。基于同样的研究结果，威斯等人（2011年）指出，在欧洲6.1%的运输大多数是使用自动化轨道吊（ASCs）。第二种最常用的集装箱搬运设备（MHE）是堆场跨运车（20.2%，Wieseetal，2011年），如图1b所示。跨运车（SCS）是非自动化运输车辆，能够装卸集装箱。鉴于跨运车的装卸能力，不少集装箱码头都使用它们来进行集装箱码头和堆场之间的一些运输。
图1 堆场内门式起重机（A）和（B）跨运车
为了提高堆场的吞吐量，多个门式起重机可协同使用。有两种类型的门式起重机：通过式和未通过门式起重机。通过式起重机的布置也被称为双起重机，其中一个起重机要大于另外一个。这种方式允许较小的起重机通过较大的起重机，只要较大的起重机吊不下来。通过配置是目前自动堆垛起重机通过给定精度要求的设计的。德国汉堡港CTA集装箱码头，已经实现了通过起重机。我们将双通过轨道式龙门吊作为参考配置。
非通过门式起重机结构是由两个必须保持彼此之间的最小安全距离的相同的门式起重机（双起重机），通常为作业与堆场的一个区域。这种双门式起重机可能由轮胎式集装箱门式起重机和轨道式龙门吊组成。如果这种双门门起重机是自动化的，我们则称这种系统为双ASC。双门式起重机可能用在交换区。在这种环境下，一个起重机可以将堆场一侧的集装箱移动到交换点。然后，另一起重机可以从交换点移动该集装箱到另一边。荷兰的鹿特丹港口采用的就是这种双门式起重机。
通常情况下，这很容易证明，如果起重机以相同的速度运行，双通过轨道式龙门吊配置将始终有一个装卸量至少要高于双门式起重机。然而，在现实中，较大的轨道式龙门吊通常是比较小的轨道式龙门吊运行慢，与双门式起重机移动的速度相同。作为双起重机布置的延伸，一种新的三起重机出现在德国的汉堡港（CTB）集装箱码头。三起重机的是由两个非通过轨道式龙门吊和较大的通过轨道式龙门吊组成的。在三起重机配置中通过式起重机通常位于堆场中间，其两侧各一个门式起重机。
自动化堆场的最大挑战之一是它们需要与集装箱运输的操作同步。两种新型的技术使得堆放区的操作和运输操作能够异步进行。一种是新的升降AGV，由 Gottwald（2013年）发明，使用电动升降平台，让AGV提高（或降低）集装箱自动放入货位上。另一种是新的自升式自动跨运车，称为Autostrads型，可能会影响集装箱码头回归跨运车布局。这种类型的跨运车在澳大利亚布里斯班的集装箱码头有应用。堆场的另一发展是多吊具门式起重机和双容量跨车。这些技术能够让集装箱搬运设备同时进行多个集装箱的操作。
在堆场设备方面的发展使得远程操作起重机成为可能。虽然ASCs的操作能够完全实现自动化，但当系统是由非自动化的实体进行交互时，考虑安全因素，它常常以一个半自动化的方式进行交互。换句话说，一个起重机操作员要选择接管ASC完成转移或者批准ASC的继续运动（Kim，2006b）。我们将在4节描述集装箱搬运设备的选择方法。
2.2布局
一种典型的堆场布局是由多个矩形堆区组成。集装箱搬运设备（见2.1节）服务一个或多个堆区。一种典型的堆区由数个排的集装箱组成，每个又组成分隔区。集装箱可以叠几层。图2给出了一种布局形式，其设计有6排和16列，堆叠2层。堆区的行数、列数以及堆多少层取决于使用的设备类型。我们将在第4节描述堆场的布局设计。
图2 堆场区
基于门式起重机结构的堆场布局主要有两种（Lee amp; Kim, 2013年; Liu, Jula, Vukadinovic, amp; Ioannou, 2004年;Petering, 2008年）。它们之间的主要区别在于集装箱进出口的位置不同，也就是搬运车辆和堆场之间转移集装箱的位置不同，堆区到码头泊位之间的自动化设备使用水平。
第一种布局，主要用于非自动化码头，堆区平行于码头泊位。通常，每个堆区中的一行或多行保留为货车车道。内部和外部转移车辆（例如，卡车）在卡车车道行驶到与存储或转运的堆区再进行作业。在这种布局中，门式起重机在卡车车道中对集装箱和运输车辆进行作业。这种布局在亚洲的大码头是很常见的。因此，为了方便起见，我们把它们称为亚洲布局。
第二种布局，通常用在自动化码头，堆区垂直于码头泊位。集装箱的进出口分别位于堆区靠近泊位一侧和靠近陆路一侧。通常情况下，自动导引车（AGV）是用来装卸靠海边的集装箱，而外部集卡则用于陆侧的装卸。这种布局首先在欧洲的一些大型集装箱码头实施。今后，为方便起见，我们称这种布局为欧洲布局。相比于亚洲布局，欧洲的布局具有较高的投资成本，较低的运营成本，更快的速度（包括运输和起重机装卸货物的时间），更多的单位存储容量面积（起重机不再占用卡车车道），并最大限度地减少了运输车辆的距离和外部车辆在长吊车的行驶费用。为了弥补较大的行程距离，自动堆垛起重机通常需要加速和减速，很快，更加困难和更昂贵的码块变得更广泛。为了适应较大的行程距离，自动堆垛起重机通常需要较快的加速和减速，随着码头堆区的扩大这将变得更加困难和昂贵。在实际中，特别重视提高堆场吞吐量，以及运输车辆、外部集卡与堆场之间的整合（Kalmar，2013年）。
图3给出了典型的跨运车的堆场布局。与门式起重机的布局不同的是，跨运车堆区布局中的行与行之间的存在一些分离区，车辆可以在其中运行。有些作者在跨运车布局中提出，将集装箱堆垛成一条线（例如，Brinkmann，2011年，第2章）。在这种布局中，集装箱被一排排堆叠放置，通常有1至5层楼高，它的进出口在堆区的结尾。图3展示了车道位于平行于码头的设计。然而，也有认为跨运车布局类似于门式起重机的布局，通道可布置成垂直于码头的形式。
图3 典型的跨运车的堆场布局
一个有趣的趋势是，在集装箱码头堆场铺设铁路来处理进出口集装箱。在水铁联运操作的终端，集装箱卸到岸边后由内集卡搬运到集装箱列车上。这些列车通常将集装箱从码头转移到内陆的一个堆放点中，来提高集装箱码头的存储容量，减少汽车拥堵，开发集装箱附加值或重新合并运费。这些外部存储设备一般被称为内陆港口 (Harrison, Prozzi, McCray, amp; Henk, 2002年)
2.3操作
在堆场中，典型的操作包括集装箱的存储和回收。相关的决策问题是集装箱调度和搬运设备的路径分配。在双循环策略操作（即，存储作业，其次是回收请求）下ASCs是经常用到的。另一方面，在亚洲布局中双循环是不常见的做法。主要的原因是，在亚洲布局中专用堆区（即，一个或多个连续的间隔）经常被占用。“专用”意味着特定的区域划分给具有相同的特点的集装箱，包括同一指定集装箱，尺寸，重量，集装箱类型和目的地(Saanen amp;Dekker, 2011年)。我们将在6节重点介绍调度和搬运设备的路径。
具有相同特征的集装箱被称为集装箱组（或类）。一般来说，一个组内的集装箱在货轮中是不会分开的。事实上，在船舶装卸计划中，从同一组的集装箱更容易装在一起。因此，一些码头采用委托策略，将特定的集装箱绑定在一个组中（或船中）统一放置在存储区域里(Saanen amp; Dekker, 2011年)。货物托运在单纯的转运站(即，海到海的运输）并且特别适用于亚洲布局，轮胎式集装箱龙门起重机从同一个堆场回收集装箱非常有效率(Saanenamp; Dekker, 2011年)。显然，使用委托策略将需要更多的存储空间，应为专用存储分配策略应用到需要专用储备区，通常在存储空间利用率较低时，则使用随机政策(De Koster, Le-Duc, amp; Roodbergen,2007）。
另一方面，欧洲布局就不太需要在同一海湾储存集装箱，而是存储在堆区的结尾和进出口接近。注意到欧洲的布局有海边和陆侧进出点。为了提高堆场船舶装卸作业效率，欧洲布局倾向于从当前存储位置移动集装箱位置到更接近所需进出点的位置，这些动作称为复位。我们在5节描述的存储空间分配模型的更多细节。
3堆场设计
我们通过外形来划分堆场设计的两个方向，即：（1）设备的选择
全文共7236字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[144853]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
