王　彤

0引言

隨著國際航運市場競爭日益激烈，遠洋集裝箱船舶日趨大型化，對集裝箱碼頭裝卸技術(shù)的要求也越來越高。當(dāng)前全球正經(jīng)歷百年不遇的金融危機，國際航運市場進入萎縮期，港口企業(yè)應(yīng)該以此為機遇，從技術(shù)和管理創(chuàng)新上增強企業(yè)核心競爭力。

1RTG作業(yè)中存在的問題

目前國內(nèi)集裝箱碼頭較多使用龍門起重機（RTG）。

RTG的作業(yè)高度由早先的“堆三過四”和“堆四過五”發(fā)展到“堆五過六”和“堆六過七”，起升速度由15~/min提高到20~/min，吊具下起升重量從增加到，作業(yè)能力顯著提升，但由于其自身機械結(jié)構(gòu)的限制，一直存在如下問題難以解決。

1.1無法探測堆場吊具的實時位置

RTG沒有探測吊具位置的裝置，司機作業(yè)時，需要手工輸入集裝箱位置，影響裝卸效率，有時，由于場位地標(biāo)的磨損或污損，司機會因為看不清場位號而裝錯箱或卸錯位。

1.2不具備防碰撞功能

在碼頭作業(yè)繁忙時，常常需要幾臺RTG近距離工作，在這個過程中，要防止RTG相互碰撞只能依靠司機加強注意，在司機勞累過度或麻痹大意時很容易造成機械和人員傷害。此外，RTG吊具起升高度無法自動控制，一旦刮碰周圍的集裝箱，很可能造成嚴重損失。

1.3無法自動糾偏

RTG沒有固定的運行軌道，如果行駛時輪壓不對稱，就很容易偏離跑道，司機必須不斷調(diào)整方向以糾正偏差，作業(yè)難度因此加大，裝卸效率隨之降低。此外，當(dāng)作業(yè)堆箱層數(shù)增加時，集裝箱可能阻擋司機的視線，特別是雨霧雪天和黃昏無燈照時操作更加困難。

1.4難以準(zhǔn)確定位作業(yè)箱

由于無法監(jiān)控RTG的吊具位置，不能檢查實際作業(yè)與系統(tǒng)指令的箱位是否相符，誤操作難以避免。

2集裝箱碼頭應(yīng)用GPS輔助RTG作業(yè)

近幾年，全球定位技術(shù)（GPS）發(fā)展迅速，已在許多領(lǐng)域得到廣泛使用。

如何既保證RTG運行穩(wěn)定、安全可靠，又準(zhǔn)確定位集裝箱?GPS精確定位技術(shù)是一種較為理想的解決方案。

2.1運用GPS偵測箱位

箱位偵測系統(tǒng)（Position Detecting System，PDS）可以探測RTG吊具相對于場地的精確三維立體坐標(biāo)并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)換算為集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)的箱位代碼，與指令進行核對。

2.2防止機械碰撞

當(dāng)幾臺RTG同時近距離作業(yè)時，GPS可通過偵測各自場位計算出彼此間距，如果兩車間距接近設(shè)定的安全距離，RTG發(fā)出聲光警報；如果兩車間距小于安全距離，RTG自動減速停車，避免相撞。

2.3提高RTG行駛準(zhǔn)確性

GPS輔助RTG沿著跑道基準(zhǔn)線行駛，使其如同RMG一樣安全穩(wěn)定。自動糾偏系統(tǒng)能根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行輪壓和方向的微調(diào)，保證行駛穩(wěn)定，司機不必耗費時間低頭目測進行手動糾偏，勞動強度大大降低。

2.4避免吊箱誤操作

RTG通過PDS獲取吊具的實時三維立體坐標(biāo)，再換算為系統(tǒng)箱位代碼，如果吊具不在作業(yè)指令描述的箱位，司機不能開閉鎖進行提放箱，這能解決因RTG沒有位置監(jiān)控裝置而造成的提錯箱和放錯位的問題。

3集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)與GPS的結(jié)合

GPS技術(shù)不但能強化集裝箱RTG的安全運行和自動控制，而且能完善集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)的自動化管理功能。

3.1裝卸作業(yè)指令的自動選擇

以前，RTG司機必須肉眼觀測需要作業(yè)的集裝箱，然后選定系統(tǒng)作業(yè)指令，在裝卸完成后，還需要手動確認；司機不僅要操作機械吊箱，還要觀察箱號、車號、場位等，在雨霧雪天氣中很容易發(fā)生裝卸錯誤。PDS能隨時探測吊具的位置，將其換算成箱位代碼傳送至集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)據(jù)此查出所在場位的作業(yè)指令，幫助RTG司機選定待作業(yè)指令。如果當(dāng)時場位有多個待作業(yè)指令，生產(chǎn)管理系統(tǒng)能按場地作業(yè)規(guī)則作出選擇。卸箱入場的規(guī)則是先遠后近（距集卡車道）、先低后高；裝箱出場反之。如果RTG在行駛過程中，那就要等PDS確定其位置后，系統(tǒng)才選定作業(yè)指令，否則，系統(tǒng)不會響應(yīng)。

3.2裝卸作業(yè)指令的自動確認

以前，RTG司機在裝卸集裝箱時，只能通過對講機獲得中控調(diào)度室的作業(yè)指令，包括船名、航次、車號、箱號和場位等。隨著無線網(wǎng)絡(luò)的推廣，RTG的無線終端（Radio Data Terminal，RDT）可以顯示中控員分配的裝卸箱計劃，在實際作業(yè)完成后，再將數(shù)據(jù)傳回中控室，達到RTG及調(diào)度室雙方系統(tǒng)作業(yè)指令的無線傳輸和交互確認。隨著吊具的開閉鎖，集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)相應(yīng)的指令也自動確認完成。司機只需專心操縱機械，無須點擊終端。

3.3吊具位置的實時預(yù)測

以前，為了保證作業(yè)準(zhǔn)確性，RTG司機都是裝卸完集裝箱后才確認指令。如果他們事后點錯指令或忘記確認指令，那么中控室監(jiān)控會顯示錯誤的堆存信息，誤導(dǎo)調(diào)度員，并且影響以后的提箱和裝船作業(yè)，增加不必要的翻搗。有了GPS的支持以后，其PDS系統(tǒng)隨時偵測吊具所在的行、列、高，與集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)作業(yè)指令的場位核對一致，才能開閉吊具的轉(zhuǎn)鎖，完成裝卸工作。

3.4調(diào)度監(jiān)控界面的實時顯示

以前，中控室調(diào)度員通過集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)監(jiān)控界面得到的RTG位置，其實是RTG司機登錄無線終端確認集裝箱裝卸指令后傳回系統(tǒng)的指令位置，不一定能準(zhǔn)確地反映RTG的實際位置。利用PDS，能實時獲得RTG二維坐標(biāo)，換算成場位代碼傳回集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)，調(diào)度員就能對場地所有作業(yè)機械進行統(tǒng)籌管理和科學(xué)分配，調(diào)用最近的空閑機械，減少空車行駛，降低生產(chǎn)成本。

綜上所述，GPS精確定位技術(shù)成功應(yīng)用于集裝箱碼頭的裝卸作業(yè)過程后，不僅使機械作業(yè)更加安全、穩(wěn)定和高效，促進集裝箱自動化裝卸的發(fā)展，而且提高集裝箱生產(chǎn)管理系統(tǒng)監(jiān)控和管理的準(zhǔn)確性，完善碼頭生產(chǎn)體系，提高服務(wù)水平和市場競爭力，提升企業(yè)形象。

參考文獻：

[1] 李明峰,馮寶紅,劉三枝. GPS定位技術(shù)及其應(yīng)用. 北京: 國防工業(yè)出版社,2006.

[2] 楊茅甄. 國際集裝箱港口管理實務(wù). 上海: 上海人民出版社,2007.

[3] 李谷音. 港口起重機械. 北京:人民交通出版社,2007.

（編輯：吳磊明收稿日期：2009-01-24）