自动化码头闸口停车场设计

孙炜超

上海国际港务(集团)股份有限公司尚东集装箱码头分公司

1 引言

集装箱码头闸口是码头划分集装箱责任的分界点，是外集卡进入港区堆场进提箱作业的缓冲。目前，集装箱码头闸口基本采用智能化系统，具备RFID/OCR信息采集、自动选位的功能。杨杰敏、韩保爽等[1-2]已对目前智能闸口的布局、功能业务、关键技术等进行了系统的研究，但国内对于闸口停车场问题却少有研究。自动化码头相较于传统集装箱码头堆场冗余能力不足，不能有效应对外集卡集中进港所带来的问题，无法较好地维持外集卡在停车场内的秩序，造成集卡长时间等待。针对自动化码头外集卡在停车场内的排队问题，通过优化停车场调度系统，根据业务规则划分各组，按照时间顺序依次排队，车道空闲后自动提交作业任务，推送作业短信给外集卡的方式，可解决外集卡等待时间过长、排队执行混乱、道口人工作业强度大的问题。

2 自动化码头闸口布置

闸口的布置方式主要与港区的外部交通条件及装卸作业流程直接相关，该自动化集装箱码头采用“东进西出”进、出港闸口分离布置的闸口布置方式，一方面适应港区陆域地形条件，另一方面使得外来车辆在港内单向行驶，行驶距离短，流向简单[3-4]。

闸口停车场布置于港区自动化堆场东侧，位于第二进港闸口与第三进港闸口之间，停车场总设计314个车位，其中设计9个冷藏箱预制冷专用车位，另外配置调箱门专用区域。停车场从规划设计上远大于同规模的传统集装箱码头，配置的停车场管理房用于外集卡进入停车场的业务办理，业务办理完成后才允许通过放行道口[5]。

3 自动化码头闸口停车场业务设置

闸口停车场业务是指外集卡司机通过进场第二闸口时经系统选位、逻辑判断无法正常出作业任务、需人工办理的业务，集装箱码头的闸口停车场业务包括：费收类(提前进港、超重、VGM称重、调箱门等)、资质审核类(危险品进提箱、直装直提、特种箱进箱等)、码头因素类(箱区关闭、贝位关闭、车道满等)，信息处理类(信息修改、残损登记)等[6]，常见的停车场业务及其操作见表1。

表1 闸口停车场业务及业务操作表

从表1可知，集装箱码头闸口停车场需要办理的业务数量大且人工处理类型繁多，该自动化码头因独特的箱区布局，繁忙时段的箱区车道满负荷运行，造成无法选位成功问题。传统模式的人工提交作业指令已不能满足现状需求，因此需要针对停车场业务进行重新划分。

(1)将原进停车场业务进行划分，分为自助办理、人工办理、人工办理后转自助办理。在分流道口打印的小票中，明确提示外集卡司机业务办理的模式若为自助办理，进停车场后可无需下车，在车内即可完成业务办理。

(2)自助办理业务主要包括因箱区车道满或箱区关闭、轨道吊机械故障等原因进入停车场等待的集卡，在通过分流道口前往缓冲停车场时，自动进入自助车辆排队系统，司机在车上等待系统推送进场信息。等箱区车道释放后(箱区开放、机械故障恢复)依次自动推送短信至司机手机上。

(3)人工办理后转自助业务主要是部分证件审核类或费收类业务，先通过人工处理，随后在满足系统条件下自动推送短信，如直装业务，人工给外集卡司机进行证件审核及报道登记后，直装集卡进入停车场队列，当船控发箱时，系统自动推送作业短信给到外集卡司机。

(4)除上述几方面之外，仍采取原有的人工办理模式。

4 自动化码头闸口停车场调度系统逻辑

停车场调度系统是指停车场自助办理的车辆先后调度顺序，针对因陆侧车道满、箱区关闭、箱区机械故障等原因进入停车场的车辆进行系统自动调度，调度成功后通过短信发送作业指令，从而减少人工办理与外集卡咨询。港区外集卡集中到港问题是由于其行业特性导致(日间工厂装货，夜间到达港区，造成了昼夜不均衡)，再加之船舶开港时间、堆场计划等相关约束条件，进一步加剧了外集卡集中到港问题。因此在无法改变行业特性的情况下，停车场调度需要考虑同时兼顾港内作业堆场计划等规则和外集卡等待时长的合理性诉求。

自动化码头停车场调度系统逻辑见图1，先将各个集卡进行业务分组，按照进入停车场时间顺序进行排序，TOS仅对每组排序为1的进行轮询调度，确保每组最早进入停车场的外集卡在陆侧车道释放后能够最优先进入。如A、B、C、D、E代表不同的业务分组，A代表马士基船的进箱集卡分组，B代表地中海船的进箱集卡分组等，字母后的数字代表时间顺序。那系统会依次调度A1、B1、C1、D1、E1，A1未进场前，同队列的且晚于A1的A2不会提早进入，保证外集卡在停车场内排队顺序的合理性。同时结合堆存计划，马士基船和地中海船的作业箱区非同区域，因此进箱针对船名航次进行了不同的业务分组。

图1 自动化码头停车场调度系统逻辑

不同集卡业务划分不同分组的逻辑如下：

(1)进中转、进重箱、进空箱根据船名航次不同而分不同的组。因为不同的船名航次安排的堆存大计划不同，因此按船名航次分组，确保在堆场大计划内的箱区车道释放后能够及时推送作业信息。

(2)提空箱按照预约号不同而分组。

(3)提重箱、提中转箱按照箱区不同而分组。

(4)又进又提业务单独分组，便于对进提箱同时推送，因进提箱可能在不同的箱区，同时选位成功的几率较小，可设置时间参数与车道参数，即集卡等待时间超时某个时间，当进箱选位成功后，提箱不校验车道占用情况。

(5)进提中转箱、疏运箱优先级为最高。

5 结语

闸口停车场业务分组设置发挥了自动化码头的资源优势，实践表明，停车场业务的重新划分，使得进入停车场内的外集卡人工办理量减少了50%以上，同时减少了外集卡的等待时长；停车场内的自动化调度解决了作业指令生成先后次序不均匀的问题，维护了停车场内的作业秩序；停车场的自动化调度及短信推送使得部分外集卡司机不下车即可完成业务办理。