自動化碼頭閘口停車場設計

孫煒超

上海國際港務(集團)股份有限公司尚東集裝箱碼頭分公司

1 引言

集裝箱碼頭閘口是碼頭劃分集裝箱責任的分界點，是外集卡進入港區(qū)堆場進提箱作業(yè)的緩沖。目前，集裝箱碼頭閘口基本采用智能化系統(tǒng)，具備RFID/OCR信息采集、自動選位的功能。楊杰敏、韓保爽等[1-2]已對目前智能閘口的布局、功能業(yè)務、關鍵技術等進行了系統(tǒng)的研究，但國內(nèi)對于閘口停車場問題卻少有研究。自動化碼頭相較于傳統(tǒng)集裝箱碼頭堆場冗余能力不足，不能有效應對外集卡集中進港所帶來的問題，無法較好地維持外集卡在停車場內(nèi)的秩序，造成集卡長時間等待。針對自動化碼頭外集卡在停車場內(nèi)的排隊問題，通過優(yōu)化停車場調(diào)度系統(tǒng)，根據(jù)業(yè)務規(guī)則劃分各組，按照時間順序依次排隊，車道空閑后自動提交作業(yè)任務，推送作業(yè)短信給外集卡的方式，可解決外集卡等待時間過長、排隊執(zhí)行混亂、道口人工作業(yè)強度大的問題。

2 自動化碼頭閘口布置

閘口的布置方式主要與港區(qū)的外部交通條件及裝卸作業(yè)流程直接相關，該自動化集裝箱碼頭采用“東進西出”進、出港閘口分離布置的閘口布置方式，一方面適應港區(qū)陸域地形條件，另一方面使得外來車輛在港內(nèi)單向行駛，行駛距離短，流向簡單[3-4]。

閘口停車場布置于港區(qū)自動化堆場東側(cè)，位于第二進港閘口與第三進港閘口之間，停車場總設計314個車位，其中設計9個冷藏箱預制冷專用車位，另外配置調(diào)箱門專用區(qū)域。停車場從規(guī)劃設計上遠大于同規(guī)模的傳統(tǒng)集裝箱碼頭，配置的停車場管理房用于外集卡進入停車場的業(yè)務辦理，業(yè)務辦理完成后才允許通過放行道口[5]。

3 自動化碼頭閘口停車場業(yè)務設置

閘口停車場業(yè)務是指外集卡司機通過進場第二閘口時經(jīng)系統(tǒng)選位、邏輯判斷無法正常出作業(yè)任務、需人工辦理的業(yè)務，集裝箱碼頭的閘口停車場業(yè)務包括：費收類(提前進港、超重、VGM稱重、調(diào)箱門等)、資質(zhì)審核類(危險品進提箱、直裝直提、特種箱進箱等)、碼頭因素類(箱區(qū)關閉、貝位關閉、車道滿等)，信息處理類(信息修改、殘損登記)等[6]，常見的停車場業(yè)務及其操作見表1。

表1 閘口停車場業(yè)務及業(yè)務操作表

從表1可知，集裝箱碼頭閘口停車場需要辦理的業(yè)務數(shù)量大且人工處理類型繁多，該自動化碼頭因獨特的箱區(qū)布局，繁忙時段的箱區(qū)車道滿負荷運行，造成無法選位成功問題。傳統(tǒng)模式的人工提交作業(yè)指令已不能滿足現(xiàn)狀需求，因此需要針對停車場業(yè)務進行重新劃分。

(1)將原進停車場業(yè)務進行劃分，分為自助辦理、人工辦理、人工辦理后轉(zhuǎn)自助辦理。在分流道口打印的小票中，明確提示外集卡司機業(yè)務辦理的模式若為自助辦理，進停車場后可無需下車，在車內(nèi)即可完成業(yè)務辦理。

(2)自助辦理業(yè)務主要包括因箱區(qū)車道滿或箱區(qū)關閉、軌道吊機械故障等原因進入停車場等待的集卡，在通過分流道口前往緩沖停車場時，自動進入自助車輛排隊系統(tǒng)，司機在車上等待系統(tǒng)推送進場信息。等箱區(qū)車道釋放后(箱區(qū)開放、機械故障恢復)依次自動推送短信至司機手機上。

(3)人工辦理后轉(zhuǎn)自助業(yè)務主要是部分證件審核類或費收類業(yè)務，先通過人工處理，隨后在滿足系統(tǒng)條件下自動推送短信，如直裝業(yè)務，人工給外集卡司機進行證件審核及報道登記后，直裝集卡進入停車場隊列，當船控發(fā)箱時，系統(tǒng)自動推送作業(yè)短信給到外集卡司機。

(4)除上述幾方面之外，仍采取原有的人工辦理模式。

4 自動化碼頭閘口停車場調(diào)度系統(tǒng)邏輯

停車場調(diào)度系統(tǒng)是指停車場自助辦理的車輛先后調(diào)度順序，針對因陸側(cè)車道滿、箱區(qū)關閉、箱區(qū)機械故障等原因進入停車場的車輛進行系統(tǒng)自動調(diào)度，調(diào)度成功后通過短信發(fā)送作業(yè)指令，從而減少人工辦理與外集卡咨詢。港區(qū)外集卡集中到港問題是由于其行業(yè)特性導致(日間工廠裝貨，夜間到達港區(qū)，造成了晝夜不均衡)，再加之船舶開港時間、堆場計劃等相關約束條件，進一步加劇了外集卡集中到港問題。因此在無法改變行業(yè)特性的情況下，停車場調(diào)度需要考慮同時兼顧港內(nèi)作業(yè)堆場計劃等規(guī)則和外集卡等待時長的合理性訴求。

自動化碼頭停車場調(diào)度系統(tǒng)邏輯見圖1，先將各個集卡進行業(yè)務分組，按照進入停車場時間順序進行排序，TOS僅對每組排序為1的進行輪詢調(diào)度，確保每組最早進入停車場的外集卡在陸側(cè)車道釋放后能夠最優(yōu)先進入。如A、B、C、D、E代表不同的業(yè)務分組，A代表馬士基船的進箱集卡分組，B代表地中海船的進箱集卡分組等，字母后的數(shù)字代表時間順序。那系統(tǒng)會依次調(diào)度A1、B1、C1、D1、E1，A1未進場前，同隊列的且晚于A1的A2不會提早進入，保證外集卡在停車場內(nèi)排隊順序的合理性。同時結(jié)合堆存計劃，馬士基船和地中海船的作業(yè)箱區(qū)非同區(qū)域，因此進箱針對船名航次進行了不同的業(yè)務分組。

圖1 自動化碼頭停車場調(diào)度系統(tǒng)邏輯

不同集卡業(yè)務劃分不同分組的邏輯如下：

(1)進中轉(zhuǎn)、進重箱、進空箱根據(jù)船名航次不同而分不同的組。因為不同的船名航次安排的堆存大計劃不同，因此按船名航次分組，確保在堆場大計劃內(nèi)的箱區(qū)車道釋放后能夠及時推送作業(yè)信息。

(2)提空箱按照預約號不同而分組。

(3)提重箱、提中轉(zhuǎn)箱按照箱區(qū)不同而分組。

(4)又進又提業(yè)務單獨分組，便于對進提箱同時推送，因進提箱可能在不同的箱區(qū)，同時選位成功的幾率較小，可設置時間參數(shù)與車道參數(shù)，即集卡等待時間超時某個時間，當進箱選位成功后，提箱不校驗車道占用情況。

(5)進提中轉(zhuǎn)箱、疏運箱優(yōu)先級為最高。

5 結(jié)語

閘口停車場業(yè)務分組設置發(fā)揮了自動化碼頭的資源優(yōu)勢，實踐表明，停車場業(yè)務的重新劃分，使得進入停車場內(nèi)的外集卡人工辦理量減少了50%以上，同時減少了外集卡的等待時長；停車場內(nèi)的自動化調(diào)度解決了作業(yè)指令生成先后次序不均勻的問題，維護了停車場內(nèi)的作業(yè)秩序；停車場的自動化調(diào)度及短信推送使得部分外集卡司機不下車即可完成業(yè)務辦理。