AGV自動搬運技術可行性淺析
——以重慶市果園港為例

石 淼

重慶工商大學派斯學院，重慶 400074

為了發揮集裝箱主通道的作用，增強對西部地區集裝箱集聚和輻射能力，果園港要著重全面提升輻射聚集能力，另外，港口作業運行效率也需相應提高。因此對果園港引進AGV自動搬運技術可行性分析是有必要的。

1 果園港集裝箱物流自動化的發展趨勢

1.1 完善果園港集裝箱自動化

果園港現在開通的運輸路線有上海中轉果園港至南充A、果園港至攀枝花、果園港至西昌、果園港至西安、果園港至青海、果園港至陜西、果園港至甘肅等10多條運輸線路。如今運往四川、貴州各大鋼廠的鐵礦石、鉻礦石、石油焦等大宗件散貨都選擇在此中轉。果園港中轉地位的提高，要求港口必須實現自動化。港口實現自動化提速最快速的方法是引進AGV自動搬運技術，這項技術不僅可以提高效率及集裝箱搬運精準度還能夠降低人力搬運成本。

AGV自動搬運技術雖然優勢明顯，但是如今市場競爭十分激烈，不僅僅要求提速港口發展還要求控制成本，如何有效的解決果園港在多裝的同時能夠提速并且減少其中集裝箱的中轉是果園港集裝箱物流追求的目標之一。

1.1.1 加大裝載量

重慶果園港是長江中重要的水鐵公樞紐港，是長江上游航運中心的重要載體，是集裝箱、散雜貨、汽車運輸的中轉中心，年設計通過能力3000萬t、集裝箱200萬TEU，果園港多式聯運基地面積1250公頃，依托魚嘴鐵路貨運站形成長江上游最好的水鐵公聯運樞紐。目前，港口停靠及中轉的集裝箱都是為多裝設計的。港口的塔吊起重重量為70～80 t（1次三箱左右），若將來要達到預計的120～140 t，那么實現多裝的策略勢在必行。擴大相關設備的噸位及能力需要依靠提高集裝箱的承重力。搬運效率來實現。

1.1.2 提高裝卸搬運效率

果園港如今作為長江上游的中轉港口，滾裝船、集裝箱、火車、汽車在搬運時需要做到節約時間，快速完成裝上及卸下任務。

因此，吊裝設備的機電一體化的改造就成了提高裝卸搬運效率首先需要解決的問題?，F在應用到吊裝設備機電一體化改造的技術有自動控制技術、自動識別技術、管理系統和信息系統的結合以及對吊裝等輔助工具的開發利用。

1.1.3 提高搬運速度

這里的搬運主要指的在港口區域內各個作業點與貨場之間的搬運活動。搬運速度是否迅速主要在于港口通道設計是否合理，車輛調度的能力以及搬運設備的水平和人的操作能力。

提高搬運的速度需要科學系統規劃設計，提高調度的能力以及培養調度管理人才，最重要的是需要優化搬運系統，提高搬運系統的自動化水平，使果園港的搬運系統能夠朝著多裝、速度快、性能高的方向發展。

1.1.4 減少中轉次數

果園港現在中轉中存在的主要問題是集裝箱需要反復中轉搬運，造成了人力、物力、財力的浪費。若要減少港口集裝箱的中轉次數，則需要提高物流系統的管理水平，使系統內部以及外部實現一體化的協同合作。

1.2 加快物流與集裝箱的一體化建設

（1）統一集裝箱的規格，與國際標準保持一致。

（2）果園港的碼頭應該與停靠的集裝箱船相適應。例如，果園港的集裝箱船一部分需要從甲板的上面通過岸橋進行貨物的卸上卸下；一部分貨物則需運用搬運設備在船尾進行卸上卸下。因為裝卸方式的不同，港口配套的基礎設施也應該不同。

（3）集裝箱裝卸搬運設備與港口貨物相匹配。

（4）集裝箱碼頭的塔吊工作以及輔助工具要與船舶、貨物相匹配。

（5）需要對果園港的作業區、中轉區、發貨區、入貨區做出合理的規劃，做到節約成本及人力，減少中轉搬運次數，同時要規劃好AGV線路，使AGV技術與港口做到充分配合。

1.3 在果園港推廣集裝箱搬運的電子化、信息化技術

如今技術革新日新月異，計算機技術在物流發展中得到了廣泛的運用。現在運用到物流系統中的信息化技術有條形碼技術、EDI技術、出入庫自動掃描技術、網絡盤點技術等，這為在果園港開展AGV自動化搬運技術奠定了基礎。

1.4 集裝箱搬運技術要實現無人化、智能化、節約化

在先前就有專家學者提出在港口可以實現AGV自動搬運技術，它可以實現港口搬運貨物的無人化、智能化。果園港采用AGV自動搬運技術一直沒有完成主要是受到了技術以及政府投入的制約，近年來，政府相關部門越來越重視果園港的經濟地位，并且AGV自動搬運技術已經成功在多個港口得到應用，如舟山港、上海港、倫敦港、鹿特丹港等。

2 AGV自動搬運技術在果園港應用的可行性

2.1 AGV的優點

2.1.1 智能化

AGV自動搬運技術，是應用計算機編程來實現全自動化，全過程智能化。在應用過程中能夠做到高效，并且一對一準確的完成集裝箱的搬運工作；在很大程度上減輕人力負擔，節約人力、物力、財力；采用AGV技術能夠使果園港的裝卸搬運活動更加合理，可以改善工作的環境，建立港口的物流一體化、科學文明的活動工作方式。

2.1.2 準確性

AGV的運作離不開計算機語言的應用，依靠的是計算機編程高級技術人才。AGV系統在運行過程中依靠的強大的數據支撐，數據必須百分之百準確。那么人工參與度就大大降低，減少了主觀能動性。人為參與過多操作是導致集裝箱裝卸搬運工出現失誤的主要原因。

2.1.3 協調性

AGV技術因為依靠的是數據支撐，所以它無法做到獨立運作[1]。它需要與港口的基礎配套相匹配，需要與港口物資的搬運線路相匹配以及需要與港口?？康募b箱、門機、塔吊相匹配，并且協調性與兼容性是密不可分的。AGV與其他的港口控制系統可以進行緊密結合，這樣就容易進行系統的擴展應用，具有良好的可操作性，兼容性較強。

2.1.4 特殊性

當果園港裝載量增大時，人工操作就顯得尤其困難，AGV的應用可以有效解決場地受限，人力不足的問題，并且集裝箱還可以做到在底部托舉集裝箱，使集裝箱搬運到準確的地點，中途降低搬運時的安全隱患。

2.1.5 安全性

AGV的操作過程依靠的是一套完整的計算機編程，在操作過程中也會受到嚴格的管控。工作內容包括：機電PLC邏輯控制、車輛的調度、交通安排、合理維護等。這項技術將會比人工手工操作誤差性更小[2]。

2.2 果園港運用AGV系統的技術支持

現在國際上的集裝箱都有統一的標準：軌道式、輪式、固定式集裝箱吊裝設備向專業化、自動化發展；吊運輔具配套也更加完善，可以運用到多種規格的集裝箱中。通過發展高新技術，提高機械化水平，搬運的自動化程度也越來越高。港口物流系統的完善離不開電子化網絡技術的支撐，系統的運作也需要信息網絡的構建，因此新技術、新工藝、新設備都在不斷地推陳出新。

這些新技術都是實現果園港集裝箱搬運自動化的前提，是提高港口貨物裝卸搬運效率的基礎。

3 在果園港開展AGV自動搬運技術面臨的問題

3.1 技術挑戰

AGV自動搬運技術可以運用到的很多牽引技術，不同的牽引技術根據其優缺點可以運用到不同的港口設施當中。主要技術如下：

（1）激光導引。這項技術在操作過程中要求掃描環境較好，不然會影響激光掃描的準確度。因為果園港在設計時場地較寬闊，同時集裝箱擺放時為了節約場地，需要密集擺放，這種形式會遮擋高處。由于沒有安裝固定的反射區域，只能從下面部分進行掃描。

（2）視覺AGV導引。視覺AGV的導引是通過視覺系統自動識別工作環境中預先設置好的導引路徑，已獲取小車與路徑的偏差來控制AGV的行駛方向。雖然這項技術方便快捷，但是由于硬件及軟件技術不成熟，該技術在目前的環境還不太適用。

（3）慣性導引。現在很多港口、碼頭都應用慣性導引技術。果園港若要運用此技術必須解決如何在地面布置修建校正道路路徑的工程問題，而且AGV行駛速度高，導引裝置以及控制能力必須要準確度高，做到易控制。

（4）直接導引。直接導引技術也是近年廣泛學者探討的方法之一。但是準確性有待考證。它是指將既定的路線存儲到AGV的控制系統當中，AGV就會按照這個路徑行駛，在行駛過程中通過自動識別偏差，實現正確導引和精準定位。

（5）復合導引技術。該項技術是指將兩種或兩種以上的不同導引技術結合起來，適用較多復雜的港口環境。

3.2 港口環境

果園港是一個露天集裝箱港口，集裝箱物流都是在室外進行的，自然條件比較惡劣，那么AGV小車在設計時，它的結構、車型，相應的配套基礎設施都要適應這種惡劣的天氣環境。

港口物流在作業過程中往往是比較復雜的，對AGV的引導，對港口基礎設施、人員培訓、車輛的適用都提出了更高的規范性的要求。

3.3 經濟成本

AGV技術是集光、機、點于一體的高科技產品[3]。需要技術過硬以及相關技術要求和配套也要配合。所以從整體規劃上來看需要一體化、系統化、高科技化。果園港因為現在承擔的事長江中上游中轉的重任，對于港口提速，中轉效率提高的需要迫在眉睫。所以發展AGV技術，需要政府的大力投入。前期的投入雖然過多，但是長遠來看，這項技術的操作成本是很低的。同時也需要培養AGV應用的實用性人才，來配合港口物流的發展。

4 結語

目前，國外許多大型的用于中轉的港口都在積極采用AGV技術，用以提高港口集裝箱搬運效率，從而提高港口中轉速度。果園港通過運用合理的AGV技術，不僅可以減少工作人員以及港口的搬運設備數量，還可以規范港口的作業環境，長遠來看，在降低成本的同時可以提高工作效率。

果園港的集裝箱物流在這幾年得到了快速發展，吞吐量居西南地區首位，港口的基礎設施，配套設施等都已經初步具備了發展AGV技術的條件。AGV在洋山港的運用已初具規模，為了縮短果園港和沿海港口的差距，建議在果園港試點試行。

國外港口的集裝箱自動搬運技術的發展對果園港未來的規劃具有重要的指導作用，果園港的相關設計規劃人員應該充分認識到AGV技術對今后港口的發展會起到的推動作用。