CN112794107A - 一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，包括：集装箱船舶、高架桥平台、岸桥、集装箱正面吊、交接堆场、铁路装卸线；集装箱船舶，用于将集装箱进行水路运输；高架桥平台，用于布置铁路装卸线、集装箱正面吊和交接堆场；岸桥，用于将集装箱在船舶和交接堆场之间进行运输；交接堆场，用于放置铁水联运集装箱；集装箱正面吊，用于将集装箱在交接堆场和铁路装卸线之间运输；铁路装卸线，用于将集装箱进行运输。本发明解决了港区装卸作业平台与铁路装卸作业平台存在高差的问题；解决了正面吊带箱沿铁路线纵向移动时，集装箱横向移动需要较大宽度的问题；解决了岸桥在铁路车辆和船舶之间纵向往返移动走行距离长、装卸作业效率低的问题。

Description

一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统和方法

技术领域

本发明涉及的是交通运输技术领域，特别涉及一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统和方法。

背景技术

集装箱铁水联运是指集装箱经由铁路换装至船舶或由船舶换装至铁路，实现货物的空间位移和时间位移的运输转移过程，整个过程只需“一次申报、一次查验、一次放行”，是目前世界上先进的综合运输方式，具有实现货物运输无缝衔接，节约物流成本，降低能源消耗，减少污染物排放等综合优势。

目前集装箱铁水联运模式接驳过程主要分为3种：码头—公路—铁路货场模式、码头—堆场—铁路装卸区模式和水运—铁路车船直取模式；其中，码头—公路—铁路货场模式又称为港口外部换装模式，此种模式下铁路集装箱站与码头间存在一定距离，水路运输与铁路之间的换装运输需要一段短途公路运输(短驳)才能实现，这种模式增加了外部集卡运输环节，运输成本和时间成本都相应增加，且不便于铁水联运系统的统一管理。码头—堆场—铁路装卸区模式又称为港口内部换装模式，此种模式下铁路装卸线铺设在码头后方堆场附近，由堆场的装卸机械设备和轨道门吊进行列车集装箱装卸作业。最后对于水运—铁路车船直取模式，此种模式下铁路装卸线延伸到码头前沿，水路运输与铁路运输之间的换装作业不经过堆场作业，直接进行船舶和铁路车辆换装，从而实现集装箱不经过堆场堆存直接换装，减少了堆存作业环节以及装卸机械数量，大大节省了堆场面积，减少了换装时间，具有较高的社会经济效益。然而由于目前国内车、船到达时间，装卸作业计划不一致，信息没有互联互通，导致整体装卸效率并不高，因此该模式在国内没有得到很好的发展。

现有车船直取模式存在的问题，一般港口码头的集装箱铁路装卸线是与码头堆场处于同一水平高度，这样可以方便的和码头的集卡车交换集装箱。但是两种运输方式设施不在同一标高附近时，在同一场地作业需要降低标高，一般情况下都是铁路改变高度。铁路改变高度受牵引坡度限制，大运量不超过千分之六(即下降6m的高度需要1000m的线路长度)，小运量不超过千分之十二。

平原河谷地带的河流在枯水季节和洪水季节水位相差较大，所以平原地带的河流都设有防止洪水蔓延的大堤，平原地区的防洪大堤一般都高出地面高度5～10m，港口码头前沿栈桥、道路、装卸机具位于大堤外侧，部分港口全部堆场或部分堆场也设在大堤外侧滩地。铁路线路引入港口根据现行《防洪法规》不能破开大堤直接穿越，需要在地面高度展线抬升至江河大堤高度，翻越大堤后，降低高度进入码头堆场或者码头前沿。铁路线路翻越大堤的上坡、下坡展线长度长达几千米，工程费用大，同时线路坡度影响铁路列车牵引质量，部分港口没有大堤外侧下坡展线的地形空间。

现有铁水联运车船直取模式铁路装卸线延伸到码头前沿，水路运输与铁路运输之间的换装作业不经过堆场作业，直接进行换装，铁路装卸线轨顶标高与岸桥走行轨基本平齐。然而，由于部分港口受地形条件限制，铁路装卸线接轨点与码头之间高差较大，往往铁路线不能直接布置在码头前沿，且由于铁路轨顶标高与码头前沿，高差较大，岸桥无法按传统作业模式完成车船直取作业。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统和方法。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，包括：集装箱船舶、高架桥平台、岸桥、集装箱正面吊、交接堆场、铁路装卸线；其中：

集装箱船舶，停靠于集装箱码头，用于将集装箱进行水路运输；

高架桥平台，设立于码头前沿岸桥陆侧，用于布置铁路装卸线、集装箱正面吊、交接堆场；

岸桥，设立于高架桥平台与船舶之间，用于将集装箱在船舶和交接堆场之间进行运输；

交接堆场，设立于高架桥平台上，用于临时放置铁水联运的集装箱；

集装箱正面吊，设立于交接堆场和铁路装卸线之间，用于将集装箱在交接堆场和铁路装卸线之间运输；

铁路装卸线，设立于高架桥平台上，用于通过铁路将集装箱进行运输。

进一步地，岸桥还包括：岸桥前悬臂、岸桥后悬臂、岸桥小车、岸桥吊具；岸桥前悬臂，设立于靠近集装箱船舶一方，用于控制岸桥吊具从船舶抓取集装箱或者将抓取的集装箱运输给船舶；岸桥后悬臂，设置于靠近交接堆场一方，用于控制岸桥吊具从交接堆场抓取集装箱给船舶或者将抓取的集装箱运输给船舶；岸桥小车，设立于岸桥前悬臂和后悬臂之间，用于将集装箱在岸桥前悬臂和后悬臂之间运输；岸桥吊具，设立于岸桥前悬臂和后悬臂上，用于抓取交接堆场和集装箱船舶上的集装箱。

进一步地，还包括：集装箱卡车和码头堆场，其中，集装箱卡车区域设立于岸桥跨下两走行轨之间，用于将集装箱在岸桥和码头堆场之间进行运输，实现水公联运公路集卡车的车船直取装卸作业。

进一步地，高架桥平台和铁路装卸线间设置可以横向、纵向自由移动改进型集装箱正面吊及平行于岸线贯通装卸区域的作业通道，该集装箱正面吊用于在装卸范围内装卸铁路车辆的集装箱，并与岸桥交换集装箱。

进一步地，集装箱正面吊的纵向移动作业区域与岸桥后悬臂横向起吊移动作业区域部分重合，也与平行运行的集装箱正面吊移动作业区域重合，改进型集装箱正面吊作业区域全部覆盖铁路装卸线。

进一步地，集装箱正面吊纵向移动可以服务于一台岸桥，也可以服务多台岸桥同时作业。

进一步地，集装箱正面吊作业通道、铁路装卸线的数量总横向宽度与岸桥后悬臂的长度保持一致。

进一步地，高架桥平台，可以布置多条铁路装卸线，且铁路装卸线平行岸线纵向贯通装卸区域。

进一步地，多条铁路装卸线可以用于停留多列车辆，多列车辆可以用于集装箱车船直取作业中铁路集装箱分类装车的作业，每个股道的车列定义一个集装箱类型，满足铁路运输中的不同需求。

本发明还公开了一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法，包括：

当为船舶卸船铁路装车车船直取作业流程时，包括：

铁路集装箱空车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路空车车辆送至岸桥高架桥平台上的铁路装卸线；

岸桥根据港口集装箱管理系统作业计划，将铁水联运集装箱从船舶上抓取吊运至岸桥后悬臂卸下至交接堆场；

集装箱正面吊通过纵向移动和原地旋转实现纵向走行和集装箱横向位移，从而将交接堆场的集装箱吊起转运至铁路车辆。以此循环，直至铁路车辆装满，铁路机车牵引车辆车列驶出铁路装卸线至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车；

公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成货票和实物的交接；

当为铁路卸车船舶装船车船直取作业流程时，包括：

铁路集装箱装重车车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路装载集装箱重车车辆送至高架桥平台上的铁路装卸线；

当列车到达与船舶时间能匹配时，改进型集装箱正面吊将铁路车辆装载集装箱吊起，通过纵向走行和横向位移直接转运至岸桥后悬臂下交接堆场，岸桥在交接堆场处接续吊起集装箱，岸桥小车、吊具向船舶运行，在船舶卸载集装箱，完成一钩装船作业，岸桥小车放回后悬臂等待下一集装箱继续装船，集装箱正面吊以此循环，直至铁路车辆卸空，铁路机车牵引车辆车列空车驶出铁路装卸线；

根据港口集装箱管理系统作业计划，水公联运集卡车或内部集卡车沿道路驶入码头前沿沿车道运送至岸桥下，岸桥小车将集卡车装载集装箱吊起，运送至集装箱船舶卸下，集卡车卸车装船完毕；

全车列集装箱卸车完毕后，牵引机车将车列空车牵引至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车；

公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成进港集装箱货票和实物的交接。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明提出的车船直取新模式，解决了特殊地形条件下港区装卸作业平台与铁路装卸作业平台存在高差的问题，也克服了铁路轨顶标高与码头前沿高差较大导致岸桥无法按传统模式进行作业的局限性。

本发明装卸过程中，岸桥无需纵向移动，铁路车辆无需移动，通过改进型集装箱正面吊在作业通道上快速移动与岸桥小车的快速移动协同作业实现集装箱快速换装，减少岸桥移动距离和对位时间，有效提高装卸效率。本发明铁路装卸线平行岸桥走行轨布置在岸桥后悬臂下高架桥平台上，公路集卡通道布置在桥梁下，实现了车船直取装卸作业区与集卡装卸作业区空间独立，互不干扰，不影响通过集卡运输货物的装卸作业效率。本实施例可实现集装箱的铁水联运的高效换装与不落地运输，集装箱不需在堆场进行堆存，从而大大节省堆场面积，降低港口堆存及作业成本；同时，由于船舶与铁路车辆间集装箱装卸作业可实现自动化控制，装卸效率高，降低集装箱联运接驳转运成本。本发明采用了铁路车辆固定，岸桥固定，改进型集装箱正面吊与岸桥交接集装箱装卸集装箱的方法，提高了码头前沿的利用效率，同时提高了多式联运的效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1中，一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统的结构示意图；

图2为本发明实施例2中，一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法示意图；

图3为本发明实施例3中，一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统结构示意图；

图4为本发明实施例3中，一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中存在的铁水联运车船直取模式，铁路装卸线接轨点与码头之间高差较大，铁路线不能直接布置在码头前沿的问题，本发明实施例提供一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统和方法。

实施例1

本实施例公开了一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，如图1，包括：集装箱船舶10、高架桥平台510、岸桥300、集装箱正面吊600、交接堆场800、铁路装卸线700；其中：

集装箱船舶100，停靠于集装箱码头，用于将集装箱进行水路运输；

高架桥平台510，设立于码头前沿岸桥300陆侧，用于布置铁路装卸线700、集装箱正面吊600、交接堆场800；在一些优选实施例中，高架桥平台510和铁路装卸线700间设置可以横向、纵向自由移动改进型集装箱正面吊600及平行于岸线贯通装卸区域的作业通道，该集装箱正面吊600用于在装卸范围内装卸铁路车辆的集装箱，并与岸桥300交换集装箱。

岸桥300，设立于高架桥平台510与集装箱船舶10之间，用于将集装箱在集装箱船舶10和交接堆场800之间进行运输；

在一些优选实施例中，岸桥300还包括：岸桥300前悬臂301、岸桥300后悬臂302、岸桥300小车303、岸桥300吊具305；岸桥300前悬臂301，设立于靠近集装箱船舶10一方，用于控制岸桥300吊具305从集装箱船舶10抓取集装箱或者将抓取的集装箱运输给集装箱船舶10；岸桥300后悬臂302，设置于靠近交接堆场800一方，用于控制岸桥300吊具305从交接堆场800抓取集装箱给集装箱船舶10或者将抓取的集装箱运输给集装箱船舶10；岸桥300小车303，设立于岸桥300前悬臂301和后悬臂302之间，用于将集装箱在岸桥300前悬臂301和后悬臂302之间运输；岸桥300吊具305，设立于岸桥300前悬臂301和后悬臂上302，用于分别800抓取交接堆场800和集装箱船舶10上的集装箱。

交接堆场800，设立于高架桥510平台上，用于临时放置铁水联运的集装箱；

集装箱正面吊600，设立于交接堆场800和铁路装卸线700之间，用于将集装箱在交接堆场800和铁路装卸线700之间运输。

在一些优选实施例中，集装箱正面吊600的纵向移动作业区域与岸桥300后悬臂302横向起吊移动作业区域部分重合，也与平行运行的集装箱正面吊600移动作业区域重合，改进型集装箱正面吊600作业区域全部覆盖铁路装卸线700。集装箱正面吊600纵向移动可以服务于一台岸桥300，也可以服务多台岸桥300同时作业。集装箱正面吊600作业通道、铁路装卸线700的数量总横向宽度与岸桥300后悬臂301的长度保持一致。

铁路装卸线700，设立于高架桥平台510上，用于通过铁路将集装箱进行运输。

在一些优选实施例中，可以在高架桥平台510布置多条铁路装卸线700，且铁路装卸线700平行岸线纵向贯通装卸区域。多条铁路装卸线700可以用于停留多列车辆，多列车辆可以用于集装箱车船直取作业中铁路集装箱分类装车的作业，每个股道的车列定义一个集装箱类型，满足铁路运输中的不同需求。

具体的，如图2，本实施例的港口码头为一个具有铁水联运集装箱车船直取转运功能的港口码头，在码头前沿20海侧泊位21可以靠泊一艘或多艘集装箱船舶10。集装箱码头是水运、铁路、公路集装箱运输集合和疏散交换枢纽，用于停靠集装箱船舶并进行集装箱装卸；

前沿海侧泊位21设岸边桥式起重机300(简称：岸桥300)或门座式起重机(简称：门座机，本文所述岸桥300同时也适用于门座式起重机)及贯通码头前沿的走行轨道304a、304b，用于集装箱船舶10在港口装卸作业，将集装箱100在集装箱船舶10与铁路车辆710之间车船直取转运。

岸桥300作业布置可以是一台岸桥300对应一艘船舶装卸作业，或多台岸桥300在一艘船舶装卸作业；或多泊位一台岸桥300对一艘船舶同时装卸作业，或多泊位多台岸桥300对一艘船舶同时装卸作业，或不确定数量的岸桥300与不确定数量的船舶组合同时装卸集装箱作业。

岸桥300跨下两走行轨304之间设多条集装箱卡车400装卸区和集卡车通道210，用于连接岸桥300与堆场90(或公路联运)之间的集卡车400装卸船作业。用于实现水公联运公路集卡车的车船直取装卸作业。

码头前沿20岸桥300陆侧轨道304b至固定堆场90空间内高架桥平台510上设置不少于一条铁路装卸线700，且平行岸线纵向贯通装卸区域。铁路装卸线700用于停放运送集装箱的铁路车辆710。

当高架桥平台510上有多条铁路装卸线700时，多条铁路装卸线700可以用于停留多列车辆710，多列车辆可以用于集装箱车船直取连续作业。一列车辆进行装卸作业，另一列完成装卸的车辆与车站(车场)进行空车、重车交换，两股装卸线711、712空重车交替更换，满足集装箱车船直取装卸作业连续进行。多列车辆可以用于集装箱车船直取连续作业，或进出港集装箱交替运输。

多条铁路装卸线700可以用于停留多列车辆710，多列车辆可以用于集装箱车船直取作业中铁路方向分组装车的作业。每个股道701、702的车列711、712定义一个运输方向，不同的铁路股道700的车辆710装载不同运输方向的集装箱。岸桥300卸船的集装箱经过改进型集装箱正面吊600直接装进与其运输方向相同股道700的车辆710。同一方向集装箱在同一股道车辆710装车完毕后，可以不在车站编组，形成同方向直达列车，直接发车进入干线运输。

多条铁路装卸线700可以用于停留多列车辆710，多列车辆710可以用于集装箱车船直取作业中铁路集装箱分类装车的作业。每个股道的车列定义一个集装箱类型，满足铁路运输中的不同需求。干货集装箱，散货集装箱，液体集装箱，冷冻集装箱，保温集装箱，危险品集装箱等的铁路运输需求是不同的(例如：冷冻集装箱运输途中需要给制冷机供电)。不同的铁路股道700的车辆710装载不同类型的集装箱100，同一股道装载相同类型的集装箱。岸桥300卸船的集装箱经过改进型集装箱正面吊600直接装进与其运输类型相同股道的车辆。同一方向集装箱在同一股道车辆710装车完毕后，可以不在车站编组，形成同类型集装箱直达列车，直接发车进入干线运输。

在高架桥平台510和铁路装卸线700间设置可以横向、纵向自由移动改进型集装箱正面吊600及平行于岸线贯通装卸区域的作业通道610，该改进型集装箱正面吊600用于在装卸范围内装卸铁路车辆710的集装箱100，并与岸桥300交换集装箱。多台改进型集装箱正面吊600可以在一条作业通道610运行，用于一条装卸线700或多台岸桥300同时作业。改进型集装箱正面吊600的纵向移动作业区域与岸桥300后悬臂302横向起吊移动作业区域部分重合，也与平行运行的改进型集装箱正面吊600移动作业区域重合，改进型集装箱正面吊600作业区域全部覆盖铁路装卸线700，岸桥300后悬臂302作业区域部分覆盖或不覆盖铁路装卸线700。

同一作业通道610内可以布置多台门改进型集装箱正面吊600，改进型集装箱正面吊600按作业长度划分虚拟作业区域，作业区域有部分交叉。改进型集装箱正面吊600纵向移动可以服务于一台岸桥300，也可以服务多台岸桥300同时作业。改进型集装箱正面吊600横向移动服务于一条铁路装卸线700；

码头前沿布置改进型集装箱正面吊600作业通道、铁路装卸线700的数量总横向宽度与岸桥300后悬臂的长度基本一致。岸桥300的后悬臂作业长度在15～40m之间，可以布置的铁路装卸区域宽15～40m，最大可以布置两排改进型集装箱正面吊600作业通道和2股铁路装卸线700。

本实施例公开的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，解决了港区装卸作业平台与铁路装卸作业平台存在高差的问题；解决了正面吊带箱沿铁路线纵向移动时，集装箱横向移动需要较大宽度的问题；解决了岸桥300在铁路车辆和船舶之间纵向往返移动走行距离长、装卸作业效率低的问题，大幅度提高了作业效率，实现真正意义上铁水联运的高效无缝衔接。

实施例2

本实施例公开了一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法，包括：

当流程为船舶卸船铁路装车车船直取作业流程时，如图1和2，包括：

(1)铁路集装箱空车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路空车车辆710送至岸桥300高架桥平台510上的铁路装卸线700。

(2)岸桥300根据港口集装箱管理系统作业计划，将铁水联运集装箱100从船舶10上抓取吊运至岸桥300后悬臂302卸下至交接堆场800。

(3)改进型集装箱正面吊600通过纵向移动和原地旋转实现纵向走行和集装箱横向位移，从而将交接堆场800的集装箱100吊起转运至铁路车辆711。以此循环，直至铁路车辆装满，铁路机车牵引车辆车列711驶出铁路装卸线700至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

多台改进型集装箱正面吊600的作业区域需要进行分工，防止作业冲突。可以按作业范围分工或同步作业改进型集装箱正面吊600数量分工，为了实现集装箱交接，作业区域有部分重叠。如岸桥300后悬臂302a左侧区域由改进集装箱正面吊600a承接装车，右侧区域由改进型集装箱正面吊600b承接装卸作业，两台改进型集装箱正面吊600在岸桥300后悬臂302区域内有重叠作业区域。

(4)公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成货票和实物的交接。

(5)集装箱船舶10a、10b可以在码头前沿泊位21a、21b同时靠泊进行装卸作业，岸桥300a、300b可以同时在不同的船舶分别进行装卸作业，也可以同时为其中一艘船舶装卸作业。改进型集装箱正面吊600a、600b、600c、600d按需灵活划分作业区域，可以全部为一台岸桥300传送集装箱装车，也可以为多台岸桥300分别进行传送集装箱装车。船舶10、岸桥300、改进型集装箱正面吊600可以按照作业计划为卸船舶装铁路车辆710灵活排列组合。

(6)岸桥300卸船舶装铁路作业的同时，也可将多式联运堆场水公联运集装箱卸载到车道200的集卡车400上，集卡车沿集卡车通道200、210驶出码头前沿至堆场90。

当流程为铁路卸车船舶装船车船直取作业流程时，包括：

(1)铁路集装箱重车车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路装载集装箱重车车辆710送至高架桥平台510上的铁路装卸线700。

(2)当列车到达与船舶时间能匹配时，改进型集装箱正面吊600将铁路车辆710装载集装箱吊起，通过纵向走行和横向位移直接转运至岸桥300后悬臂302下交接堆场800。岸桥300在交接堆场800处接续吊起集装箱，岸桥300小车303、吊具304向船舶10运行，在船舶10卸载集装箱，完成一钩装船作业，岸桥300小车303放回后悬臂等待下一集装箱继续装船。改进型集装箱正面吊600以此循环，直至铁路车辆卸空，铁路机车牵引车辆车列空车710驶出铁路装卸线700。

多台改进型集装箱正面吊600的作业区域需要进行分工，防止作业冲突。可以按作业范围分工或同步作业改进型集装箱正面吊600数量分工，为了实现集装箱交接，作业区域有部分重叠。如岸桥300后悬臂302a左侧区域由改进型集装箱正面吊600a承接装车，右侧区域由改进型集装箱正面吊600b承接装卸作业，两台改进型集装箱正面吊600在岸桥300后悬臂302区域内有重叠作业区域。两台改进型正面吊在重叠区域利用交接堆场800交接跨区域输送的集装箱。

(3)根据港口集装箱管理系统作业计划，水公联运集卡车或内部集卡车400沿道路驶入码头前沿沿车道200运送至岸桥300下，岸桥300小车303将集卡车400装载集装箱吊起，运送至集装箱船舶10卸下，集卡车卸车装船完毕。

(4)全车列集装箱卸车完毕后，牵引机车将车列空车牵引至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

(5)公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成进港集装箱货票和实物的交接。

(6)集装箱船舶10a、10b可以在码头前沿泊位21a、21b同时靠泊进行装船作业，岸桥300a、300b可以同时在不同的船舶分别进行装船作业，也可以多台岸桥300同时为其中一艘船舶装船作业。改进型集装箱正面吊600a、600b、600c、600d按需灵活划分作业区域，可以全部为一台岸桥300传送集装箱装船，也可以为多台岸桥300分别进行传送集装箱装船输送集装箱。船舶10、岸桥300、改进型集装箱正面吊600可以按照作业计划为铁路车辆710卸车船舶装船灵活排列组合。

本实施例公开的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法，解决了港区装卸作业平台与铁路装卸作业平台存在高差的问题；解决了正面吊带箱沿铁路线纵向移动时，集装箱横向移动需要较大宽度的问题；解决了岸桥300在铁路车辆和船舶之间纵向往返移动走行距离长、装卸作业效率低的问题，大幅度提高了作业效率，实现真正意义上铁水联运的高效无缝衔接。

实施例3

在图1、图2的作业流程中当有多艘船舶和多台岸桥300同时作业时，改进型集装箱正面吊600、铁路装卸线700数量都不能满足作业要求，改进型集装箱正面吊600可能会发生集装箱运送目标路径的相互冲突。为了承担多艘船舶、多台岸桥300同步装卸作业，除了控制系统的优化外，还需要配置足够的改进型集装箱正面吊600、铁路装卸线700、交接堆场800。

本实施例公开了另一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法，如图3、图4，增加了一排改进型集装箱正面吊600作业通道620和改进型集装箱正面吊600e、600f、600g、600h；增加的铁路装卸线700远离岸桥300轨道304设置在高架桥平台510最外侧，未在岸桥300后悬臂302作业区域覆盖范围内；增加的交接堆场800c、800d在岸桥300后悬臂302作业区域覆盖范围内。

当流程为同时作业中的卸船装车流程时，以船舶10a由岸桥300a卸船，改进型集装箱正面吊600a、600b、600c、600d在铁路装卸线701、702给铁路车辆711、712连续装车，装车流程与实施例2相同。只是船舶、岸桥300、改进型集装箱正面吊600、铁路装卸线700是另外一组设备，流程是相同的。具体流程为：

(1)铁路集装箱空车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路空车车辆711送至岸桥300高架桥平台510上的铁路装卸线701。

(2)岸桥300根据港口集装箱管理系统作业计划，将铁水联运集装箱100从船舶10上抓取吊运至岸桥300后悬臂302卸下至交接堆场800。

(3)改进型集装箱正面吊600通过纵向移动和原地旋转实现纵向走行和横向位移，从而将交接堆场800的集装箱100转运至铁路车辆711。以此循环，直至铁路车辆装满，铁路机车牵引车辆车列711驶出铁路装卸线701至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

(4)在铁路装车线701上铁路车辆711装车过程中，铁路机车向铁路装车线702送入一列铁路车辆712空车。改进型集装箱正面吊600运行至交接堆场800，将交接堆场800的集装箱100通过纵向走行和横向位移直接转运至铁路装卸线700上的铁路车辆712。以此循环，直至铁路车辆装满，铁路机车牵引车辆车列712驶出铁路装卸线700至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

(5)在铁路装车线702上铁路车辆712装车过程中，铁路机车向铁路装车线701送入一列铁路车辆711空车。按照第(3)、(4)项流程循环，实现船舶与铁路车辆的连续车船直取卸船装车作业。

(6)全车列集装箱装车完毕后，牵引机车将车列牵引至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

(7)上述作业装卸设备改进型集装箱正面吊600a～600h、铁路装卸线701～702、铁路车辆711～712、岸桥300a、300b的作业组合并不限定，由港口集装箱管理系统调度按最优路径规划调动每台设备作业流程。

当流程为同时作业中的卸车装船流程时，以船舶10b由岸桥300b装船，改进型集装箱正面吊600e、600f、600g、600h在铁路装卸线700给铁路车辆712连续卸车，卸车流程与实施例2相同。只是船舶、岸桥300、改进型集装箱正面吊600、铁路装卸线700是另外一组设备，流程是相同的。具体流程为：

(1)铁路集装箱重车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路车辆712重车送至高架桥平台510上的铁路装卸线700。

(2)改进型集装箱正面吊600e～600h运行至铁路装卸线700上的铁路车辆712将集装箱吊起，通过纵向走行和横向位移直接转运至岸桥300后悬臂302b下交接堆场800卸下，岸桥300小车303b在交接堆场800吊起集装箱运送至集装箱船舶10b。以此循环，直至铁路车辆卸完，铁路机车牵引空车车辆车列712驶出铁路装卸线700。

(3)水公联运集卡车或内部集卡车400沿道路驶入码头前沿沿车道200运送至岸桥300下，岸桥300小车303b将集卡车400装载集装箱吊起，运送至集装箱船舶10b卸下。以此循环，直至公路集装箱运输到位，装船完毕。

(4)在铁路装车线702上铁路车辆712卸车过程中，铁路机车向铁路装卸线701送入一列铁路车辆711重车。改进型集装箱正面吊600a～600d运行至铁路装卸线701上的铁路车辆711将集装箱吊起，通过纵向走行和横向位移直接转运至岸桥300后悬臂302b下交接堆场800箱位。岸桥300小车303b在交接箱位吊起该集装箱运送至集装箱船舶10b，卸下集装箱，返回岸桥300后悬臂等待后续集装箱。以此循环，直至铁路装卸线701上铁路车辆711全部卸完，铁路机车牵引车辆车列711空车驶出铁路装卸线701。

(5)在铁路装卸线701上铁路车辆711卸车过程中，铁路机车向铁路装车线702送入一列铁路车辆712重车。按照第(3)、(4)项流程循环，实现船舶与铁路车辆的卸车装船连续车船直取作业。

(6)全车列集装箱装卸完毕后，牵引机车将空车车列牵引至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车。

(7)上述作业装卸设备改进型集装箱正面吊600a～600h、铁路装卸线701～702、铁路车辆712～712、岸桥300a、300b的作业组合并不限定，由港口集装箱管理系统调度按最优路径规划调动每台设备作业流程。

当流程为岸桥300与改进型集装箱正面吊600之间的同时装船、同时卸船时(图3、图4、)，具体流程为：

(1)改进型集装箱正面吊600a～600h同时在铁路装卸线701～702、车辆711～712连续卸车，配合岸桥300a与300b同时给船舶10a、10b连续装船组合，依据卸车装船计划和集装箱方向由港口集装箱管理系统调度按最优路径规划调动每台改进型集装箱正面吊600作业流程。

(2)岸桥300a与300b同时给船舶10a、10b卸船，改进型集装箱正面吊600a～600h同时在铁路装卸线701～702、车辆711～712配合连续装车，或者依据卸船装车计划和集装箱运输方向由港口集装箱管理系统调度按最优路径规划调动每台改进型集装箱正面吊600作业流程。

(3)改进型集装箱正面吊600a、600b、600e、600f同时在铁路装卸线701～702左侧、车辆711～712左侧连续卸车，配合岸桥300a给船舶10a装船。

改进型集装箱正面吊600c、600d、600g、600h同时在铁路装卸线701～702右侧、车辆711～712右侧连续卸车，配合岸桥300b给船舶10b装船。

(4)岸桥300a给船舶10a卸船，改进型集装箱正面吊600a、600b、600e、600f同时在铁路装卸线701～702左侧、车辆711～712左侧连续装车。

岸桥300b给船舶10b卸船，改进型集装箱正面吊600c、600d、600g、600h同时在铁路装卸线701～702右侧、车辆711～712右侧连续装车。

依据卸车装船计划和集装箱方向由港口集装箱管理系统调度按最优路径规划调动每台改进型集装箱正面吊600a～600h和岸桥300a、300b作业流程。

本实施例公开的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作方法，具有以下有益效果：

(一)结合特殊地形条件需要，实现集装箱铁水联运无缝衔接

本实施例提出的车船直取新模式，解决了特殊地形条件下港区装卸作业平台与铁路装卸作业平台存在高差的问题，通过岸桥及改进型集装箱正面吊的高效配合，可以实现真正意义上的铁水联运无缝衔接。从而避免了铁路翻越大堤的上坡、下坡达几公里的长距离展线，大大降低工程费用；也克服了铁路轨顶标高与码头前沿高差较大导致岸桥无法按传统模式进行作业的局限性。

(二)减少岸桥移动距离和对位时间，有效提高装卸效率

装卸过程中，岸桥无需纵向移动，铁路车辆无需移动，通过改进型集装箱正面吊在作业通道上快速移动与岸桥小车(150～200m/min)的快速移动协同作业实现集装箱快速换装，由移动速度较快，作业更为灵活的改进型集装箱正面吊纵向移动替代了移动速度较为缓慢的岸桥纵向移动，有效减少了岸桥的纵向移动距离和对位时间，成倍的提高了铁水联运车船直取集装箱装卸效率。

(三)车船直取装卸作业与集卡装卸作业互不干扰

铁路装卸线平行岸桥走行轨布置在岸桥后悬臂下高架桥平台上，公路集卡通道210布置在桥梁下，实现了车船直取装卸作业区与集卡装卸作业区空间独立，互不干扰，不影响通过集卡运输货物的装卸作业效率。

(四)节省堆场面积，自动化程度高、降低成本

本实施例可实现集装箱的铁水联运的高效换装与不落地运输，集装箱不需在堆场进行堆存，从而大大节省堆场面积，降低港口堆存及作业成本；同时，由于船舶与铁路车辆间集装箱装卸作业可实现自动化控制，装卸效率高，降低集装箱联运接驳转运成本。

(五)提高了码头前沿的利用效率，同时提高了多式联运的效率。

由于采用了铁路车辆固定，岸桥固定，改进型集装箱正面吊与岸桥交接集装箱装卸集装箱的方法，铁路装卸线的所有长度都可以被铁路车辆装卸集装箱使用，装卸效率高。此外，采用岸桥后悬臂的铁路装卸线布置方式和改进型集装箱正面吊与岸桥交接集装箱方法，设有公路集卡车的装卸区域和走行通道，实现了公铁水多式联运，提高了铁水公联运的装卸效率。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，包括：集装箱船舶、高架桥平台、岸桥、集装箱正面吊、交接堆场、铁路装卸线；其中：

集装箱船舶，停靠于集装箱码头，用于将集装箱进行水路运输；

高架桥平台，设立于码头前沿岸桥陆侧，用于布置铁路装卸线、集装箱正面吊、交接堆场；

岸桥，设立于高架桥平台与船舶之间，用于将集装箱在船舶和交接堆场之间进行运输；

交接堆场，设立于高架桥平台上，用于临时放置铁水联运的集装箱；

集装箱正面吊，设立于交接堆场和铁路装卸线之间，用于将集装箱在交接堆场和铁路装卸线之间运输；

铁路装卸线，设立于高架桥平台上，用于通过铁路将集装箱进行运输。

2.如权利要求1的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，岸桥还包括：岸桥前悬臂、岸桥后悬臂、岸桥小车、岸桥吊具；岸桥前悬臂，设立于靠近集装箱船舶一方，用于控制岸桥吊具从船舶抓取集装箱或者将抓取的集装箱运输给船舶；岸桥后悬臂，设置于靠近交接堆场一方，用于控制岸桥吊具从交接堆场抓取集装箱给船舶或者将抓取的集装箱运输给船舶；岸桥小车，设立于岸桥前悬臂和后悬臂之间，用于将集装箱在岸桥前悬臂和后悬臂之间运输；岸桥吊具，设立于岸桥前悬臂和后悬臂上，用于分别抓取交接堆场和集装箱船舶上的集装箱。

3.如权利要求1的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，还包括：集装箱卡车和码头堆场，其中，集装箱卡车区域设立于岸桥跨下两走行轨之间，用于将集装箱在岸桥和码头堆场之间进行运输，实现水公联运公路集卡车的车船直取装卸作业。

4.如权利要求1的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，高架桥平台和铁路装卸线间设置可以横向、纵向自由移动改进型集装箱正面吊及平行于岸线贯通装卸区域的作业通道，该集装箱正面吊用于在装卸范围内装卸铁路车辆的集装箱，并与岸桥交换集装箱。

5.如权利要求2的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，集装箱正面吊的纵向移动作业区域与岸桥后悬臂横向起吊移动作业区域部分重合，也与平行运行的集装箱正面吊移动作业区域重合，改进型集装箱正面吊作业区域全部覆盖铁路装卸线。

6.如权利要求4的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，集装箱正面吊纵向移动可以服务于一台岸桥，也可以服务多台岸桥同时作业。

7.如权利要求4的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，集装箱正面吊作业通道、铁路装卸线的数量总横向宽度与岸桥后悬臂的长度保持一致。

8.如权利要求4的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，高架桥平台，可以布置多条铁路装卸线，且铁路装卸线平行岸线纵向贯通装卸区域。

9.如权利要求8的一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业系统，其特征在于，多条铁路装卸线可以用于停留多列车辆，多列车辆可以用于集装箱车船直取作业中铁路集装箱分类装车的作业，每个股道的车列定义一个集装箱类型，满足铁路运输中的不同需求。

10.一种集装箱铁水联运车船直取连续装卸作业方法，其特征在于，包括：

当为船舶卸船铁路装车车船直取作业流程时，包括：

铁路集装箱空车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路空车车辆送至岸桥高架桥平台上的铁路装卸线；

岸桥根据港口集装箱管理系统作业计划，将铁水联运集装箱从船舶上抓取吊运至岸桥后悬臂卸下至交接堆场；

集装箱正面吊通过纵向移动和原地旋转实现纵向走行和集装箱横向位移，从而将交接堆场的集装箱吊起转运至铁路车辆，以此循环，直至铁路车辆装满，铁路机车牵引车辆车列驶出铁路装卸线至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车；

公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成货票和实物的交接；

当为铁路卸车船舶装船车船直取作业流程时，包括：

铁路集装箱装重车车列根据铁路集装箱管理系统下达的指令，由车站通过铁路机车将铁路装载集装箱重车车辆送至高架桥平台上的铁路装卸线；

当列车到达与船舶时间能匹配时，改进型集装箱正面吊将铁路车辆装载集装箱吊起，通过纵向走行和横向位移直接转运至岸桥后悬臂下交接堆场，岸桥在交接堆场处接续吊起集装箱，岸桥小车、吊具向船舶运行，在船舶卸载集装箱，完成一钩装船作业，岸桥小车放回后悬臂等待下一集装箱继续装船，集装箱正面吊以此循环，直至铁路车辆卸空，铁路机车牵引车辆车列空车驶出铁路装卸线；

根据港口集装箱管理系统作业计划，水公联运集卡车或内部集卡车沿道路驶入码头前沿沿车道运送至岸桥下，岸桥小车将集卡车装载集装箱吊起，运送至集装箱船舶卸下，集卡车卸车装船完毕；

全车列集装箱卸车完毕后，牵引机车将车列空车牵引至邻近车站编组后发出或在装卸线直接发车；

公路集卡车、铁路列车车辆在港口检查关口通过电子信息采集可以实现不停车完成进港集装箱货票和实物的交接。

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