内河港口与码头间的自动化集装箱运输系统 毕业设计 外文翻译.doc

内河港口与码头间的自动化集装箱运输系统 摘要 由于全球集装箱贸易的快速增长，每一个主要港口都处于满足预测容量需求的压力中。港口稀缺的土地在很多大都会地区使得所有通过扩展码头地区来增加容量的可能变得很困难。为提高容量和满足对集装箱存储区和码头容量快速增长的需求，最终的替代方案一直在寻求中。 在这项研究中，我们提出一个新的概念“在内河港口和码头间的自动化货物运输系统”（ACTIPOT），这涉及到使用自动卡车将集装箱从一个内陆港口转移到码头。内陆港口距离码头可以几英里或更远，那里可以在分给客户或转移到码头装卸之前提供低成本的土地来存放和处理进出口集装箱。 在这个报告中，我们设计分析仿真和测试了ACTIPOT系统的不同组件，重点在对自动化卡车横向和纵向的控制及在码头与内陆港口间集装箱的所有作业和同步转移采用专用货车通道的整个上位机控制器。我们使用卡车队以便使整个系统的控制更容易处理和理解，从而减小死锁、阻塞和失败的可能性。仿真用于说明各子系统运行在一个令人满意的方式。规模较大的微观仿真用于验证ACTIPOT系统的整体性能。在ACTIPOT系统中，距离及其他变量的选择是根据都位于长滩地区作为内河港口的ICTF设施和码头G决定的。 1. 引言 近几年，全球集装箱贸易一直以每年9%的速度增长，相应地美国的增长速度约为6%。到2010年，预计将有90%的班轮运输采用集装箱。因此，每个主要的港口的集装箱预计到2020年翻一倍甚至三倍。为了保持竞争力，都市地区的海洋集装箱码头必须满足存储和处理容量 不断增长的需求。那些港口，例如洛杉矶/长滩，处理近三分之一的美国国外集装箱运输量，承担着满足容量不断增长的需求的巨大压力，以便保持竞争性和避免拥挤在码头和相邻的区域。一个可行的减小在码头增加存储容量的压力的方法是使用内陆港口，它将在货物进行进出口处理之前作为一个中间存储区域。这样一个内陆港口可以非常有效地自动完成所有这些任务，包括处理、调度、存储和内陆港口与集装箱码头间的转移。这样一个自动系统的重要一部分是采用自动化卡车得集装箱运输。自动化卡车在货物运输中的使用具有以下优势： ?自动化和一致性的集装箱装卸作业方式 ?高集装箱吞吐量 ?连续操作:一天24小时,一年365天 ?降低运营成本,特别是劳动力成本 ?高度可控性和可靠性 ?高安全标准 近几年里，一些研究已经实现了在货物运输中采用自动化卡车的可行性。伊洛瓦底江三角洲在鹿特丹的港口已经运行了自动化卡车，简称自助指导车辆（AGVs），为码头运输集装箱， 同时，新加坡、泰晤士、汉堡、川崎及高雄的港口也正在试验类似的系统。伊洛瓦底江三角洲在鹿特丹的港口，一个中央控制器指示所有自助指导车辆去哪接受新任务。每个自助指导车辆的载重为14吨，运行一个柴油液压传动系统可以装载40吨负荷。自助指导车辆以680公理/时的速度无噪声地移动，遵循位于地面下6.46英尺间隔的转发器的指导。 Figure 1. The Delta Port Container Terminal at Rotterdam 在码头内，距离相对较短，交通相对拥挤，因此自动化卡车以低速运行。传感、控制和导航的问题比高速时更容易。但是，如果自动化卡车被要求在码头和内陆港口间运输货物，一般几英里远时，还是期望以相对高的速度运行，这将使车辆控制问题具挑战性。在荷兰运输技术的中心，1994年研究了一种集装箱运输系统，称为“Combi-Road”。每个集装箱通过一个自动化卡车装载，如图2的左边。卡车是电动的，沿着专门设计的通道行驶。这个计划是为了建立一个大型的能提供集装箱不拥堵的最大距离为200千米最高速度在50千米/小时的运输系统。一个原型车在一个200米长的测试通道已经被成功测试。 Figure 2.Combi-Road 最近，在卡车自动化地区很多研究工作，自动化公路系统、智能交通系统已经完成。例如戴姆勒-克莱斯勒公司已经为重型车辆开发的车辆自动跟随控制系统，如“电子牵引杆”系统。其他的包括Eaton-VORAD船舶避碰决策系统允许卡车当在交通流维护安全时间进展时执行自动车辆跟随。横向控制器如迅速适应横向位置处理器用于沿着蜿蜒的道路驾驶公共汽车/卡车和换车道来超过慢车。 在美国，大量的研究成果正在研究部署在高速公路上的自动化卡车，作为车队或自主车辆操作混合交通。合作伙伴为先进交通和高速公路关于卡车的自动化已经有了一些研究成果。大量不同的纵向控制器，被用线性或非线性间距政策提出和测试过，允许车辆在纵向方向上自动跟随。控制策略能满足个体稳定性和一车队卡车的稳定性已被证明。在重型卡车的横向控制的案例中，经典环形、H环形和滑模结构控制方法已通过实验测试和证明。尽管卡车自动化地区过去和最近的各项活动，目前仍然没有采用较高速度的完全自动化卡车系统。纵向和横向发展的