AGV自动搬运技术可行性浅析——以重庆市果园港为例

石 淼

重庆工商大学派斯学院，重庆 400074

为了发挥集装箱主通道的作用，增强对西部地区集装箱集聚和辐射能力，果园港要着重全面提升辐射聚集能力，另外，港口作业运行效率也需相应提高。因此对果园港引进AGV自动搬运技术可行性分析是有必要的。

1 果园港集装箱物流自动化的发展趋势

1.1 完善果园港集装箱自动化

果园港现在开通的运输路线有上海中转果园港至南充A、果园港至攀枝花、果园港至西昌、果园港至西安、果园港至青海、果园港至陕西、果园港至甘肃等10多条运输线路。如今运往四川、贵州各大钢厂的铁矿石、铬矿石、石油焦等大宗件散货都选择在此中转。果园港中转地位的提高，要求港口必须实现自动化。港口实现自动化提速最快速的方法是引进AGV自动搬运技术，这项技术不仅可以提高效率及集装箱搬运精准度还能够降低人力搬运成本。

AGV自动搬运技术虽然优势明显，但是如今市场竞争十分激烈，不仅仅要求提速港口发展还要求控制成本，如何有效的解决果园港在多装的同时能够提速并且减少其中集装箱的中转是果园港集装箱物流追求的目标之一。

1.1.1 加大装载量

重庆果园港是长江中重要的水铁公枢纽港，是长江上游航运中心的重要载体，是集装箱、散杂货、汽车运输的中转中心，年设计通过能力3000万t、集装箱200万TEU，果园港多式联运基地面积1250公顷，依托鱼嘴铁路货运站形成长江上游最好的水铁公联运枢纽。目前，港口停靠及中转的集装箱都是为多装设计的。港口的塔吊起重重量为70～80 t（1次三箱左右），若将来要达到预计的120～140 t，那么实现多装的策略势在必行。扩大相关设备的吨位及能力需要依靠提高集装箱的承重力。搬运效率来实现。

1.1.2 提高装卸搬运效率

果园港如今作为长江上游的中转港口，滚装船、集装箱、火车、汽车在搬运时需要做到节约时间，快速完成装上及卸下任务。

因此，吊装设备的机电一体化的改造就成了提高装卸搬运效率首先需要解决的问题。现在应用到吊装设备机电一体化改造的技术有自动控制技术、自动识别技术、管理系统和信息系统的结合以及对吊装等辅助工具的开发利用。

1.1.3 提高搬运速度

这里的搬运主要指的在港口区域内各个作业点与货场之间的搬运活动。搬运速度是否迅速主要在于港口通道设计是否合理，车辆调度的能力以及搬运设备的水平和人的操作能力。

提高搬运的速度需要科学系统规划设计，提高调度的能力以及培养调度管理人才，最重要的是需要优化搬运系统，提高搬运系统的自动化水平，使果园港的搬运系统能够朝着多装、速度快、性能高的方向发展。

1.1.4 减少中转次数

果园港现在中转中存在的主要问题是集装箱需要反复中转搬运，造成了人力、物力、财力的浪费。若要减少港口集装箱的中转次数，则需要提高物流系统的管理水平，使系统内部以及外部实现一体化的协同合作。

1.2 加快物流与集装箱的一体化建设

（1）统一集装箱的规格，与国际标准保持一致。

（2）果园港的码头应该与停靠的集装箱船相适应。例如，果园港的集装箱船一部分需要从甲板的上面通过岸桥进行货物的卸上卸下；一部分货物则需运用搬运设备在船尾进行卸上卸下。因为装卸方式的不同，港口配套的基础设施也应该不同。

（3）集装箱装卸搬运设备与港口货物相匹配。

（4）集装箱码头的塔吊工作以及辅助工具要与船舶、货物相匹配。

（5）需要对果园港的作业区、中转区、发货区、入货区做出合理的规划，做到节约成本及人力，减少中转搬运次数，同时要规划好AGV线路，使AGV技术与港口做到充分配合。

1.3 在果园港推广集装箱搬运的电子化、信息化技术

如今技术革新日新月异，计算机技术在物流发展中得到了广泛的运用。现在运用到物流系统中的信息化技术有条形码技术、EDI技术、出入库自动扫描技术、网络盘点技术等，这为在果园港开展AGV自动化搬运技术奠定了基础。

1.4 集装箱搬运技术要实现无人化、智能化、节约化

在先前就有专家学者提出在港口可以实现AGV自动搬运技术，它可以实现港口搬运货物的无人化、智能化。果园港采用AGV自动搬运技术一直没有完成主要是受到了技术以及政府投入的制约，近年来，政府相关部门越来越重视果园港的经济地位，并且AGV自动搬运技术已经成功在多个港口得到应用，如舟山港、上海港、伦敦港、鹿特丹港等。

2 AGV自动搬运技术在果园港应用的可行性

2.1 AGV的优点

2.1.1 智能化

AGV自动搬运技术，是应用计算机编程来实现全自动化，全过程智能化。在应用过程中能够做到高效，并且一对一准确的完成集装箱的搬运工作；在很大程度上减轻人力负担，节约人力、物力、财力；采用AGV技术能够使果园港的装卸搬运活动更加合理，可以改善工作的环境，建立港口的物流一体化、科学文明的活动工作方式。

2.1.2 准确性

AGV的运作离不开计算机语言的应用，依靠的是计算机编程高级技术人才。AGV系统在运行过程中依靠的强大的数据支撑，数据必须百分之百准确。那么人工参与度就大大降低，减少了主观能动性。人为参与过多操作是导致集装箱装卸搬运工出现失误的主要原因。

2.1.3 协调性

AGV技术因为依靠的是数据支撑，所以它无法做到独立运作[1]。它需要与港口的基础配套相匹配，需要与港口物资的搬运线路相匹配以及需要与港口停靠的集装箱、门机、塔吊相匹配，并且协调性与兼容性是密不可分的。AGV与其他的港口控制系统可以进行紧密结合，这样就容易进行系统的扩展应用，具有良好的可操作性，兼容性较强。

2.1.4 特殊性

当果园港装载量增大时，人工操作就显得尤其困难，AGV的应用可以有效解决场地受限，人力不足的问题，并且集装箱还可以做到在底部托举集装箱，使集装箱搬运到准确的地点，中途降低搬运时的安全隐患。

2.1.5 安全性

AGV的操作过程依靠的是一套完整的计算机编程，在操作过程中也会受到严格的管控。工作内容包括：机电PLC逻辑控制、车辆的调度、交通安排、合理维护等。这项技术将会比人工手工操作误差性更小[2]。

2.2 果园港运用AGV系统的技术支持

现在国际上的集装箱都有统一的标准：轨道式、轮式、固定式集装箱吊装设备向专业化、自动化发展；吊运辅具配套也更加完善，可以运用到多种规格的集装箱中。通过发展高新技术，提高机械化水平，搬运的自动化程度也越来越高。港口物流系统的完善离不开电子化网络技术的支撑，系统的运作也需要信息网络的构建，因此新技术、新工艺、新设备都在不断地推陈出新。

这些新技术都是实现果园港集装箱搬运自动化的前提，是提高港口货物装卸搬运效率的基础。

3 在果园港开展AGV自动搬运技术面临的问题

3.1 技术挑战

AGV自动搬运技术可以运用到的很多牵引技术，不同的牵引技术根据其优缺点可以运用到不同的港口设施当中。主要技术如下：

（1）激光导引。这项技术在操作过程中要求扫描环境较好，不然会影响激光扫描的准确度。因为果园港在设计时场地较宽阔，同时集装箱摆放时为了节约场地，需要密集摆放，这种形式会遮挡高处。由于没有安装固定的反射区域，只能从下面部分进行扫描。

（2）视觉AGV导引。视觉AGV的导引是通过视觉系统自动识别工作环境中预先设置好的导引路径，已获取小车与路径的偏差来控制AGV的行驶方向。虽然这项技术方便快捷，但是由于硬件及软件技术不成熟，该技术在目前的环境还不太适用。

（3）惯性导引。现在很多港口、码头都应用惯性导引技术。果园港若要运用此技术必须解决如何在地面布置修建校正道路路径的工程问题，而且AGV行驶速度高，导引装置以及控制能力必须要准确度高，做到易控制。

（4）直接导引。直接导引技术也是近年广泛学者探讨的方法之一。但是准确性有待考证。它是指将既定的路线存储到AGV的控制系统当中，AGV就会按照这个路径行驶，在行驶过程中通过自动识别偏差，实现正确导引和精准定位。

（5）复合导引技术。该项技术是指将两种或两种以上的不同导引技术结合起来，适用较多复杂的港口环境。

3.2 港口环境

果园港是一个露天集装箱港口，集装箱物流都是在室外进行的，自然条件比较恶劣，那么AGV小车在设计时，它的结构、车型，相应的配套基础设施都要适应这种恶劣的天气环境。

港口物流在作业过程中往往是比较复杂的，对AGV的引导，对港口基础设施、人员培训、车辆的适用都提出了更高的规范性的要求。

3.3 经济成本

AGV技术是集光、机、点于一体的高科技产品[3]。需要技术过硬以及相关技术要求和配套也要配合。所以从整体规划上来看需要一体化、系统化、高科技化。果园港因为现在承担的事长江中上游中转的重任，对于港口提速，中转效率提高的需要迫在眉睫。所以发展AGV技术，需要政府的大力投入。前期的投入虽然过多，但是长远来看，这项技术的操作成本是很低的。同时也需要培养AGV应用的实用性人才，来配合港口物流的发展。

4 结语

目前，国外许多大型的用于中转的港口都在积极采用AGV技术，用以提高港口集装箱搬运效率，从而提高港口中转速度。果园港通过运用合理的AGV技术，不仅可以减少工作人员以及港口的搬运设备数量，还可以规范港口的作业环境，长远来看，在降低成本的同时可以提高工作效率。

果园港的集装箱物流在这几年得到了快速发展，吞吐量居西南地区首位，港口的基础设施，配套设施等都已经初步具备了发展AGV技术的条件。AGV在洋山港的运用已初具规模，为了缩短果园港和沿海港口的差距，建议在果园港试点试行。

国外港口的集装箱自动搬运技术的发展对果园港未来的规划具有重要的指导作用，果园港的相关设计规划人员应该充分认识到AGV技术对今后港口的发展会起到的推动作用。