自动化集装箱码头设计与仿真：固定式永久实体

永久实体是长期存在于系统中的实体，对于自动化集装箱码头来说，永久实体又可分固定形式存在的永久实体和移动形式存在的永久实体这两类。

自动化集装箱码头固定存在的永久实体包括道口、运输设备行驶道路、岸桥轨道、场桥轨道、梭车轨道等。

1.道口实体

自动化集装箱码头道口是码头与陆运的交接点，是码头外部实体从陆侧进出码头的咽喉，如图6-13所示。

图6-13　自动化集装箱码头智能道口

主要功能：核查进出码头车辆及集装箱信息，决定车辆是否能进入、何时可进入码头，并为车辆提供进入码头后目的地等信息。

主要属性：

①类别：预入道口、入场道口、出场道口。

预入道口，用于预入或者预读取外集卡车号以及外集卡所送或所需提取集装箱箱号的基础信息。反馈给外集卡是否可进入、何时进入、何处排队等信息。

入场道口，用于记录外集卡实际进入码头场地信息，并提供外集卡最终入场后目的地等信息。

出场道口，用于记录外集卡实际出场信息。

②车道数：车道数决定了道口一次性能处理车辆数，一个车道同时只能通过一台车辆。

③车辆通行时间：通行时间决定了外集卡通过道口的效率。

④道口外形尺寸：道口长、宽、高等外形尺寸，决定了道口在自动化集装箱码头占用空间。

⑤地理位置：决定了道口在最小化集装箱码头布局中所处位置。

⑥进出道口规则：决定了外集卡进出道口所满足的各类条件。

2.运输设备行驶道路

在自动化集装箱码头内部，运输设备行驶道路主要有两类，码头内部运输设备行驶道路以及外集卡行驶道路。

主要功能：为各类运输设备提供行驶路径及行驶规则。

主要属性：

①类别：不同的类别允许不同的设备通行，有不同的属性差异。例如，专门用于岸边水平运输设备行驶道路不允许外集卡等其他设备进入。同时不同区域通行道路具有要求不同的通行速度和作业功能，例如专门用于AGV排队等待的道路，专门用于岸边水平运输装卸作业道路，专门用于岸边水平运输设备快速通行的道路等。不同类别的道路，并于直观上的区分可以使用不同的颜色进行标识。

②颜色：用于直观上标识区别道路的类别及功能。

③尺寸：长、宽等。

④位置：起始点、终点、转弯点坐标等。

⑤允许行驶速度：不同路段允许不同的行驶速度。(www.xing528.com)

⑥通行规则：道路路口通行规则、转弯并道的通行规则等。

3.场内设备专用轨道

场内设备专用轨道主要是自动化集装箱码头内部装卸搬运设备的规定行使轨道，有岸桥轨道、场桥轨道、梭车轨道等。

主要功能：为专门设备提供固定行使轨道。

主要属性：

①轨道类别：岸桥轨道、场桥轨道、梭车轨道等。

②轨道尺寸：长度、宽度、跨距等。

③轨道位置：起始点、终点坐标等。

图6-14　箱区堆垛示意图

④轨道作业点位置：例如场桥及梭车轨道在不同倍位下，场桥及梭车停车作业的位置坐标等。

4.集装箱箱区

自动化集装箱码头箱区用于对多集装箱，通常垂直于岸线分布。每箱区一般配置2台自动化场桥，为增加箱区作业效率还可配置轨道式梭车等，箱区堆垛示意图如图6-14所示。

主要功能：堆放集装箱，为自动化集装箱码头装卸船舶作业提供集装箱缓存空间。

主要属性：

①箱容量：可堆存最大标准集装箱数量。

②箱区名称：箱区的唯一标识，例如“A1箱区”“B2箱区”等。

③集装箱箱位：倍、排、层。

“倍”是箱区内平行集装箱长度方向的堆存单位，一个倍位可容纳一个20 ft标准集装箱位置。20 ft箱的倍位数通常用奇数表示，2个20 ft集装箱倍位合并在一起即可堆放40 ft集装箱，因此，1个40 ft集装箱倍位由2个20 ft集装箱倍位组合而成，通常用偶数表示。如图6-14所示，1、3两个倍位的20 ft集装箱倍位可以组成一个40ft集装箱倍位2倍。

“排”是箱区平行于集装箱宽度方向的堆存单位，由于20 ft集装箱与40 ft集装箱宽度一样，因此，直接用一组顺序数表示排数，如第1排、第2排、第3排等。

“层”是箱区内集装箱堆放高度表示。一般可以使用“堆四过五”“堆五过六”等行业术语来表述箱区可堆放集装箱高度。“堆四过五”表示最高可堆放4层集装箱，场桥吊具将集装箱提升到第5层的高度即可以平行移动。

④箱区位置：箱区每个箱位在码头的具体坐标位置。只有知道了每个箱区每个箱位的位置才能实现仿真中各类装卸设备作业时有效控制。

⑤箱区堆存信息：主要是箱区堆存信息，包括已堆存各类集装箱数、剩余各类集装箱的箱位数等信息。

⑥箱区计划信息：主要是箱区哪些区域、哪些位置计划堆存哪些集装箱等信息。