全球典型自动化集装箱码头对比

李勋+李强+赵德成

目前，全球建成和在建的自动化集装箱码头共32个，其中：欧洲地区有10个，亚洲地区有15个，北美地区有4个，澳洲地区有3个。不同地区自动化集装箱码头根据当地特点和码头需求采用不同装卸工艺和设备配置等。本文通过对比分析分布于欧洲、亚洲、美洲地区的6个自动化集装箱码头的异同点，总结自动化集装箱码头建设经验，以期为未来自动化集装箱码头建设提供借鉴。

1 全球典型自动化集装箱码头介绍

1.1 英国伦敦门户码头

伦敦门户码头（见图1）由迪拜环球港务集团投资开发，坐落于伦敦港以东约处，规划岸线长，码头前沿水深，共有泊位6个，设计年集装箱吞吐量360万TEU。该码头建设共分五期工程项目，一期项目包括3个泊位，岸线长，设计配置12台岸桥、28辆跨运车和40台自动化轨道吊。该码头1号泊位已于2013年11月开港作业第一艘集装箱船舶。

图1 伦敦门户码头总平面

伦敦门户码头采用“双40英尺岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。双40英尺岸桥实施岸边船舶作业（见图2），其起重能力，起升高度，外伸距，后侧外伸臂下设6条宽的作业车道。海侧水平运输采用“堆一过二”跨运车，起重能力。堆场垂直于岸线设计，最长箱区可设36个标准箱位（长约）；每块堆场配置2台起重能力为的自动化轨道吊，采用全自动化作业方式，不支持双箱作业；堆场陆侧采用集卡倒车作业工艺（见图3）。

图2 伦敦门户码头岸边作业

图3 伦敦门户码头堆场陆侧集卡作业

伦敦门户码头一期项目共建40个堆场，其中包括2个冷藏箱区，共设置冷箱位564个。根据预测，伦敦门户码头一期项目的集装箱业务情况为：空箱占50%，重箱占50%；40英尺集装箱占75%，20英尺集装箱占25%；中转箱量占10%，铁路集装箱量占35%，陆路集装箱量占55%。

1.2 荷兰鹿特丹港Euromax码头

Euromax码头是欧洲集装箱码头公司（Europe Container Teminals，ECT）旗下三个码头之一，隶属于和记黄埔港口集团，位于鹿特丹港以西约处，码头岸线长，总面积84万m2，目前年集装箱吞吐量约180万TEU。该码头于2010年投产，共有岸桥16台（其中驳船岸桥4台）、自动化轨道吊58台和自动导引车96辆。

Euromax码头采用“双小车岸桥+自动导引车+自动化轨道吊”作业工艺。岸边船舶作业采用双小车岸桥，其起重能力，起升高度，外伸距，后侧外伸臂下设4条自动导引车作业车道。海侧水平运输采用自动导引车，单车可运输1个40英尺集装箱或2个20英尺集装箱。堆场垂直于岸线设计，每块堆场设2台起重能力为的自动化轨道吊，采用全自动化作业方式，不支持双箱作业； 堆场陆侧采用集卡倒车工艺方式。

Euromax码头集装箱业务以中转箱为主，中转箱量占总箱量的65%，其中15%～25%的中转箱由驳船转运至内河码头。随着生产作业系统的不断优化，Euromax码头作业效率逐年增高：目前岸桥平均作业效率达30自然箱/h，峰值达到33自然箱/h；平均船时效率达150～170自然箱/h，峰值达到221自然箱/h。

1.3 西班牙巴塞罗那港巴塞南欧码头

巴塞南欧码头是从和记黄埔港口集团旗下的加泰罗利亚码头（TERCAT）分出的，总占地面积132万m2，规划岸线总长，码头前沿水深16～，设计年集装箱吞吐量445万TEU。码头一期工程项目岸线长，包括5个泊位，占地面积100万m2，设计年集装箱吞吐量315万TEU，码头前沿水深，配置18台岸桥、80台场桥和42辆跨运车，计划于2014年完工；码头二期工程项目岸线长，包括2个泊位，占地面积32万m2，设计年集装箱吞吐量130万TEU，码头前沿水深，配置6台岸桥、32台场桥和15辆跨运车，计划于2016年完工。

巴塞南欧码头于2011开始建设，2012年7月4个箱区投产，2012年9月9个箱区投产，当时接卸集装箱船舶，作业效率达31自然箱/h；目前已建成岸线长，码头占地面积60万m2，码头前沿水深；重箱堆场内和重箱堆场后方均布置冷藏箱区，堆场侧面布置特种箱区，采用跨运车进行水平运输和堆垛（堆高1层）。

巴塞南欧码头采用“单40英尺岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。岸边船舶作业采用单40英尺岸桥，其起重能力，起升高度，外伸距。岸桥轨道间（轨距）为跨运车与岸桥作业交接区；陆侧轨道后布置舱盖板堆放区，其后布置2条跨运车高速车道；陆侧轨道距离集装箱堆场边。跨运车起重能力，适于“堆一过二”作业方式。每块堆场配置设2台起重能力为的自动化轨道吊，采用全自动化作业方式，不支持双箱作业；堆场有效长度（约）适于直线单层堆放集装箱，自动化轨道吊跨距内可堆放9排集装箱，堆高为“堆五过一”； 陆侧堆场采用集卡倒车工艺方式，陆侧堆场边至自动化轨道吊车挡距离不小于2辆集卡的长度。

在巴塞南欧码头集装箱业务中，中转箱量所占比例较大，约为70%，本地箱量占30%。随着生产作业系统的不断优化，该码头作业效率逐年增高，目前岸桥平均作业效率稳定在34自然箱/h。

1.4 韩国釜山新集装箱码头

釜山新集装箱码头坐落于韩国釜山港新港港区，是亚洲第一个堆场垂直于岸线布置的自动化集装箱码头。该码头采用“单小车岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。岸桥和自动化轨道吊均由上海振华重工（集团）股份有限公司（以下简称振华重工）制造，其主要技术参数为：岸桥最大起重能力，外伸距，后伸距，起升高度，门腿间距；自动化轨道吊最大起重能力，轨距，轨距内可堆放10排集装箱，堆垛能力为“堆五过六”，大车行驶速度/min，不支持双箱作业。跨运车由美国特雷克斯集团制造，每台造价约70万美元，堆垛能力为“堆一过二”。该码头的码头操作系统由美国Navis公司提供，码头设备控制系统由瑞士ABB公司开发，先进的信息系统使码头生产作业更具柔性和高效性。据统计，釜山新集装箱码头岸桥平均作业效率为32～38自然箱/h，线时效率约为29自然箱/h。

1.5 美国弗吉尼亚集装箱码头

弗吉尼亚集装箱码头坐落于弗吉尼亚诺福克港，由马士基集团建设和运营。该码头堆场垂直于岸线布置，总投资4.5亿美元，于2007年建成投产，采用“单小车岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。岸桥和场桥均由振华重工制造，其主要技术参数为：岸桥最大起重能力，外伸距，起升高度，门腿间距；自动化轨道吊最大起重能力40 t，适于“堆五过六”作业，跨距内可堆放8排集装箱，行驶速度/min，不支持双箱作业。跨运车由卡尔玛公司制造，每台造价约50万美元。据统计，弗吉尼亚集装箱码头岸桥平均作业效率为32～36自然箱/h。中转箱量占码头集装箱业务总量的比例较小；进口箱量约占码头集装箱业务总量的48%，出口箱量约占52%。

弗吉尼亚集装箱码头的作业工艺与釜山新集装箱码头基本相似，不同之处在于：弗吉尼亚集装箱码头的冷藏箱区集中布置在自动化堆场后方，设置7排共424个冷藏箱位，并预留扩展到960个冷藏箱位的空间，冷藏箱水平运输采用底盘车工艺方式。

弗吉尼亚集装箱码头陆侧布置75个集卡车位，由4个作业人员远程操控集卡装卸作业，3个显示界面（包括码头操作系统、对锁眼和监控视频）便于作业人员与司机进行语音交流，以确保装卸作业安全。司机下车后进入本车位工作亭并进行自动及人工确认，亭内地毯设有压力传感器，便于系统确认司机是否已到安全区域；司机刷卡复核相关作业信息无误后，自动化轨道吊方可执行命令。码头陆侧在技术上可以实现全自动化作业，但出于安全考虑，仍采用半自动化操作方式。

1.6 日本名古屋港TCB码头

由于日本为多地震国家，集装箱码头结构和设备均采用强化抗震设计工艺，以减小地震危害。TCB码头是日本首个全自动化集装箱码头，也是目前公认的世界上最先进的自动化集装箱码头之一。该码头前两期工程项目分别于2005年12月和2008年12月建成投产，第三期工程项目建设已列入规划。TCB码头堆场平行于岸线布置，采用“单小车岸桥+自动导引车+自动化轮胎吊”作业工艺。岸桥和自动化轮胎吊均由日本三菱公司制造；自动导引车由日本丰田公司制造。据统计，TCB码头的岸桥平均作业效率为33自然箱/h，集卡在码头提卸箱的平均等待时间不超过。

2 全球典型自动化集装箱码头比较

上述6个自动化集装箱码头在装卸工艺、堆场布置等方面具有各自的特点（见表1）。TCB码头的特殊性明显：其是目前世界上唯一采用自动化轮胎吊作为堆场作业设备的自动化集装箱码头，与自动化轨道吊工艺方案相比，自动化轮胎吊工艺方案有利于节省码头投资成本和减小地震危害；同时，其是唯一堆场横向布置的自动化集装箱码头，为避免箱区自动化轮胎吊长距离行走，自动导引车需要进堆场作业。其他自动化集装箱码头的堆场均纵向布置，采用自动化轨道吊作为堆场作业设备。

表1 全球6个典型自动化集装箱码头主要特点比较

自动化集装箱码头岸边水平运输设备一般为跨运车或自动导引车。由于自动导引车与岸桥可实现耦合作业，所以配置自动导引车的码头一般选择作业效率较高的双小车岸桥；一般情况下，跨运车与单小车岸桥匹配作业即可达到码头预期效率。Euromax码头是目前拥有最先进自动导引车系统的自动化集装箱码头，自动导引车的路径规划和系统控制对整个码头作业效率提升至关重要。巴塞南欧码头是目前建成的使用人工跨运车较有代表性的自动化集装箱码头，在投产仅1年的情况下，跨运车作业效率就达到34自然箱/h，远高于自动导引车作业效率。

欧洲3个典型自动化集装箱码头的共同点是：码头均紧邻物流园区；码头后方均设计有铁路，可以通过铁路系统进行集装箱集疏运，并配备铁路轨道吊。为提高堆场作业效率，伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，起重机可直接将集装箱放在托板架上，然后由集卡进行顶升托板架拖走作业。这种设计实现集卡与起重机之间的解耦控制，有利于缩短集卡等待时间。Euromax码头特别配置火车头变道装置，方便火车头在轨道间灵活移动。

3 全球典型自动化集装箱码头发展启示

（1）人工跨运车不以堆高为目的，其作业高度较低，转向灵活，运行速度远高于自动导引车速度，且其还具有投资成本较低的优点。这表明，当码头所在地人工成本较低时，可以优先考虑跨运车工艺。

（2）码头一般在夜间停止外集卡预约集港，从而为堆场理箱作业留出时间，以保证装卸船效率。为提升海陆侧装卸效率而牺牲最佳场地位置会给后续作业带来影响，因此，理箱作业成为传统自动化集装箱码头作业工艺中必不可少的环节。随着传统装卸工艺的改善，理箱作业势必将得到优化。

（3）通过设置平台实现设备交接的解耦控制、缩短等待时间是自动化码头重要的设计理念。例如：伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，从而实现集卡与起重机间的解耦控制，避免集卡与起重机在作业过程中相互等待；釜山新集装箱码头在岸桥陆侧轨道安装可拖动的地面解锁支架，实现解锁操作与起重机间的解耦控制，缩短岸桥等待解锁时间。此外，还可在堆场岸侧交接区设置支架，实现自动导引车与自动化轨道吊间的解耦控制，以免其在作业过程中相互等待。

（4）为应付自动化轨道吊能耗较高的问题，TCB码头通过采用自动导引车进堆场的方式来缩短自动化轮胎吊带箱行走距离，在提高生产效率的同时大大降低能耗。随着业界对环境问题的日益关注，如何降低设备能耗将成为今后自动化集装箱码头研究的热点。

（5）智能闸口是自动化码头的标准化配置，目前自动化码头一般设置2～3道自动化闸口，也可根据需要选择闸口自动化的程度。上述6个自动化集装箱码头中，只有釜山新集装箱码头的闸口是半自动化的，其余码头均实现闸口全自动化。

（6）上述6个自动化集装箱码头堆场设备和系统均不支持双20英尺集装箱作业。20英尺集装箱业务量占比较大的码头应考虑支持双20英尺集装箱作业的工艺方案，以提升作业效率。

（7）码头操作系统和码头设备控制系统作为自动化码头的“神经中枢”和“执行者”起着至关重要的作用：码头操作系统是各种指令生成及各类设备运行的指挥中枢，是保证自动化码头高效运行的最重要组成部分；码头设备控制系统是码头操作系统指令的执行者，同时也是设备状态的反馈者，其在自动化码头中扮演着“现场操作员”的角色。

（8）应优先选择具有成熟经验和市场的供应商作为自动化码头主要生产设备的供应商。例如：在岸桥和自动化轨道吊等大型固定机械设备方面，振华重工具有较强的产品优势；在跨运车等流动机械方面，科尼、特雷克斯和卡尔玛等公司的实力较为突出。

4 结束语

目前，自动化集装箱码头在欧洲、亚洲、美洲及澳洲等地得到较为广泛的应用。由于其在节省码头人力成本、提高港口通过能力、降低设备能源消耗、提升港口形象等方面具有显著优势，自动化集装箱码头是未来集装箱码头发展的必然趋势。我国自动化集装箱码头发展起步较晚，通过对比分析全球先进自动化集装箱码头建设和发展情况，可以为我国自动化集装箱码头建设提供可借鉴的经验。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-11-26）

1.5 美国弗吉尼亚集装箱码头

弗吉尼亚集装箱码头坐落于弗吉尼亚诺福克港，由马士基集团建设和运营。该码头堆场垂直于岸线布置，总投资4.5亿美元，于2007年建成投产，采用“单小车岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。岸桥和场桥均由振华重工制造，其主要技术参数为：岸桥最大起重能力，外伸距，起升高度，门腿间距；自动化轨道吊最大起重能力40 t，适于“堆五过六”作业，跨距内可堆放8排集装箱，行驶速度/min，不支持双箱作业。跨运车由卡尔玛公司制造，每台造价约50万美元。据统计，弗吉尼亚集装箱码头岸桥平均作业效率为32～36自然箱/h。中转箱量占码头集装箱业务总量的比例较小；进口箱量约占码头集装箱业务总量的48%，出口箱量约占52%。

弗吉尼亚集装箱码头的作业工艺与釜山新集装箱码头基本相似，不同之处在于：弗吉尼亚集装箱码头的冷藏箱区集中布置在自动化堆场后方，设置7排共424个冷藏箱位，并预留扩展到960个冷藏箱位的空间，冷藏箱水平运输采用底盘车工艺方式。

弗吉尼亚集装箱码头陆侧布置75个集卡车位，由4个作业人员远程操控集卡装卸作业，3个显示界面（包括码头操作系统、对锁眼和监控视频）便于作业人员与司机进行语音交流，以确保装卸作业安全。司机下车后进入本车位工作亭并进行自动及人工确认，亭内地毯设有压力传感器，便于系统确认司机是否已到安全区域；司机刷卡复核相关作业信息无误后，自动化轨道吊方可执行命令。码头陆侧在技术上可以实现全自动化作业，但出于安全考虑，仍采用半自动化操作方式。

1.6 日本名古屋港TCB码头

由于日本为多地震国家，集装箱码头结构和设备均采用强化抗震设计工艺，以减小地震危害。TCB码头是日本首个全自动化集装箱码头，也是目前公认的世界上最先进的自动化集装箱码头之一。该码头前两期工程项目分别于2005年12月和2008年12月建成投产，第三期工程项目建设已列入规划。TCB码头堆场平行于岸线布置，采用“单小车岸桥+自动导引车+自动化轮胎吊”作业工艺。岸桥和自动化轮胎吊均由日本三菱公司制造；自动导引车由日本丰田公司制造。据统计，TCB码头的岸桥平均作业效率为33自然箱/h，集卡在码头提卸箱的平均等待时间不超过。

2 全球典型自动化集装箱码头比较

上述6个自动化集装箱码头在装卸工艺、堆场布置等方面具有各自的特点（见表1）。TCB码头的特殊性明显：其是目前世界上唯一采用自动化轮胎吊作为堆场作业设备的自动化集装箱码头，与自动化轨道吊工艺方案相比，自动化轮胎吊工艺方案有利于节省码头投资成本和减小地震危害；同时，其是唯一堆场横向布置的自动化集装箱码头，为避免箱区自动化轮胎吊长距离行走，自动导引车需要进堆场作业。其他自动化集装箱码头的堆场均纵向布置，采用自动化轨道吊作为堆场作业设备。

表1 全球6个典型自动化集装箱码头主要特点比较

自动化集装箱码头岸边水平运输设备一般为跨运车或自动导引车。由于自动导引车与岸桥可实现耦合作业，所以配置自动导引车的码头一般选择作业效率较高的双小车岸桥；一般情况下，跨运车与单小车岸桥匹配作业即可达到码头预期效率。Euromax码头是目前拥有最先进自动导引车系统的自动化集装箱码头，自动导引车的路径规划和系统控制对整个码头作业效率提升至关重要。巴塞南欧码头是目前建成的使用人工跨运车较有代表性的自动化集装箱码头，在投产仅1年的情况下，跨运车作业效率就达到34自然箱/h，远高于自动导引车作业效率。

欧洲3个典型自动化集装箱码头的共同点是：码头均紧邻物流园区；码头后方均设计有铁路，可以通过铁路系统进行集装箱集疏运，并配备铁路轨道吊。为提高堆场作业效率，伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，起重机可直接将集装箱放在托板架上，然后由集卡进行顶升托板架拖走作业。这种设计实现集卡与起重机之间的解耦控制，有利于缩短集卡等待时间。Euromax码头特别配置火车头变道装置，方便火车头在轨道间灵活移动。

3 全球典型自动化集装箱码头发展启示

（1）人工跨运车不以堆高为目的，其作业高度较低，转向灵活，运行速度远高于自动导引车速度，且其还具有投资成本较低的优点。这表明，当码头所在地人工成本较低时，可以优先考虑跨运车工艺。

（2）码头一般在夜间停止外集卡预约集港，从而为堆场理箱作业留出时间，以保证装卸船效率。为提升海陆侧装卸效率而牺牲最佳场地位置会给后续作业带来影响，因此，理箱作业成为传统自动化集装箱码头作业工艺中必不可少的环节。随着传统装卸工艺的改善，理箱作业势必将得到优化。

（3）通过设置平台实现设备交接的解耦控制、缩短等待时间是自动化码头重要的设计理念。例如：伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，从而实现集卡与起重机间的解耦控制，避免集卡与起重机在作业过程中相互等待；釜山新集装箱码头在岸桥陆侧轨道安装可拖动的地面解锁支架，实现解锁操作与起重机间的解耦控制，缩短岸桥等待解锁时间。此外，还可在堆场岸侧交接区设置支架，实现自动导引车与自动化轨道吊间的解耦控制，以免其在作业过程中相互等待。

（4）为应付自动化轨道吊能耗较高的问题，TCB码头通过采用自动导引车进堆场的方式来缩短自动化轮胎吊带箱行走距离，在提高生产效率的同时大大降低能耗。随着业界对环境问题的日益关注，如何降低设备能耗将成为今后自动化集装箱码头研究的热点。

（5）智能闸口是自动化码头的标准化配置，目前自动化码头一般设置2～3道自动化闸口，也可根据需要选择闸口自动化的程度。上述6个自动化集装箱码头中，只有釜山新集装箱码头的闸口是半自动化的，其余码头均实现闸口全自动化。

（6）上述6个自动化集装箱码头堆场设备和系统均不支持双20英尺集装箱作业。20英尺集装箱业务量占比较大的码头应考虑支持双20英尺集装箱作业的工艺方案，以提升作业效率。

（7）码头操作系统和码头设备控制系统作为自动化码头的“神经中枢”和“执行者”起着至关重要的作用：码头操作系统是各种指令生成及各类设备运行的指挥中枢，是保证自动化码头高效运行的最重要组成部分；码头设备控制系统是码头操作系统指令的执行者，同时也是设备状态的反馈者，其在自动化码头中扮演着“现场操作员”的角色。

（8）应优先选择具有成熟经验和市场的供应商作为自动化码头主要生产设备的供应商。例如：在岸桥和自动化轨道吊等大型固定机械设备方面，振华重工具有较强的产品优势；在跨运车等流动机械方面，科尼、特雷克斯和卡尔玛等公司的实力较为突出。

4 结束语

目前，自动化集装箱码头在欧洲、亚洲、美洲及澳洲等地得到较为广泛的应用。由于其在节省码头人力成本、提高港口通过能力、降低设备能源消耗、提升港口形象等方面具有显著优势，自动化集装箱码头是未来集装箱码头发展的必然趋势。我国自动化集装箱码头发展起步较晚，通过对比分析全球先进自动化集装箱码头建设和发展情况，可以为我国自动化集装箱码头建设提供可借鉴的经验。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-11-26）

1.5 美国弗吉尼亚集装箱码头

弗吉尼亚集装箱码头坐落于弗吉尼亚诺福克港，由马士基集团建设和运营。该码头堆场垂直于岸线布置，总投资4.5亿美元，于2007年建成投产，采用“单小车岸桥+跨运车+自动化轨道吊”作业工艺。岸桥和场桥均由振华重工制造，其主要技术参数为：岸桥最大起重能力，外伸距，起升高度，门腿间距；自动化轨道吊最大起重能力40 t，适于“堆五过六”作业，跨距内可堆放8排集装箱，行驶速度/min，不支持双箱作业。跨运车由卡尔玛公司制造，每台造价约50万美元。据统计，弗吉尼亚集装箱码头岸桥平均作业效率为32～36自然箱/h。中转箱量占码头集装箱业务总量的比例较小；进口箱量约占码头集装箱业务总量的48%，出口箱量约占52%。

弗吉尼亚集装箱码头的作业工艺与釜山新集装箱码头基本相似，不同之处在于：弗吉尼亚集装箱码头的冷藏箱区集中布置在自动化堆场后方，设置7排共424个冷藏箱位，并预留扩展到960个冷藏箱位的空间，冷藏箱水平运输采用底盘车工艺方式。

弗吉尼亚集装箱码头陆侧布置75个集卡车位，由4个作业人员远程操控集卡装卸作业，3个显示界面（包括码头操作系统、对锁眼和监控视频）便于作业人员与司机进行语音交流，以确保装卸作业安全。司机下车后进入本车位工作亭并进行自动及人工确认，亭内地毯设有压力传感器，便于系统确认司机是否已到安全区域；司机刷卡复核相关作业信息无误后，自动化轨道吊方可执行命令。码头陆侧在技术上可以实现全自动化作业，但出于安全考虑，仍采用半自动化操作方式。

1.6 日本名古屋港TCB码头

由于日本为多地震国家，集装箱码头结构和设备均采用强化抗震设计工艺，以减小地震危害。TCB码头是日本首个全自动化集装箱码头，也是目前公认的世界上最先进的自动化集装箱码头之一。该码头前两期工程项目分别于2005年12月和2008年12月建成投产，第三期工程项目建设已列入规划。TCB码头堆场平行于岸线布置，采用“单小车岸桥+自动导引车+自动化轮胎吊”作业工艺。岸桥和自动化轮胎吊均由日本三菱公司制造；自动导引车由日本丰田公司制造。据统计，TCB码头的岸桥平均作业效率为33自然箱/h，集卡在码头提卸箱的平均等待时间不超过。

2 全球典型自动化集装箱码头比较

上述6个自动化集装箱码头在装卸工艺、堆场布置等方面具有各自的特点（见表1）。TCB码头的特殊性明显：其是目前世界上唯一采用自动化轮胎吊作为堆场作业设备的自动化集装箱码头，与自动化轨道吊工艺方案相比，自动化轮胎吊工艺方案有利于节省码头投资成本和减小地震危害；同时，其是唯一堆场横向布置的自动化集装箱码头，为避免箱区自动化轮胎吊长距离行走，自动导引车需要进堆场作业。其他自动化集装箱码头的堆场均纵向布置，采用自动化轨道吊作为堆场作业设备。

表1 全球6个典型自动化集装箱码头主要特点比较

自动化集装箱码头岸边水平运输设备一般为跨运车或自动导引车。由于自动导引车与岸桥可实现耦合作业，所以配置自动导引车的码头一般选择作业效率较高的双小车岸桥；一般情况下，跨运车与单小车岸桥匹配作业即可达到码头预期效率。Euromax码头是目前拥有最先进自动导引车系统的自动化集装箱码头，自动导引车的路径规划和系统控制对整个码头作业效率提升至关重要。巴塞南欧码头是目前建成的使用人工跨运车较有代表性的自动化集装箱码头，在投产仅1年的情况下，跨运车作业效率就达到34自然箱/h，远高于自动导引车作业效率。

欧洲3个典型自动化集装箱码头的共同点是：码头均紧邻物流园区；码头后方均设计有铁路，可以通过铁路系统进行集装箱集疏运，并配备铁路轨道吊。为提高堆场作业效率，伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，起重机可直接将集装箱放在托板架上，然后由集卡进行顶升托板架拖走作业。这种设计实现集卡与起重机之间的解耦控制，有利于缩短集卡等待时间。Euromax码头特别配置火车头变道装置，方便火车头在轨道间灵活移动。

3 全球典型自动化集装箱码头发展启示

（1）人工跨运车不以堆高为目的，其作业高度较低，转向灵活，运行速度远高于自动导引车速度，且其还具有投资成本较低的优点。这表明，当码头所在地人工成本较低时，可以优先考虑跨运车工艺。

（2）码头一般在夜间停止外集卡预约集港，从而为堆场理箱作业留出时间，以保证装卸船效率。为提升海陆侧装卸效率而牺牲最佳场地位置会给后续作业带来影响，因此，理箱作业成为传统自动化集装箱码头作业工艺中必不可少的环节。随着传统装卸工艺的改善，理箱作业势必将得到优化。

（3）通过设置平台实现设备交接的解耦控制、缩短等待时间是自动化码头重要的设计理念。例如：伦敦门户码头特别设计可顶升集卡和可循环拖带的集装箱托板架，从而实现集卡与起重机间的解耦控制，避免集卡与起重机在作业过程中相互等待；釜山新集装箱码头在岸桥陆侧轨道安装可拖动的地面解锁支架，实现解锁操作与起重机间的解耦控制，缩短岸桥等待解锁时间。此外，还可在堆场岸侧交接区设置支架，实现自动导引车与自动化轨道吊间的解耦控制，以免其在作业过程中相互等待。

（4）为应付自动化轨道吊能耗较高的问题，TCB码头通过采用自动导引车进堆场的方式来缩短自动化轮胎吊带箱行走距离，在提高生产效率的同时大大降低能耗。随着业界对环境问题的日益关注，如何降低设备能耗将成为今后自动化集装箱码头研究的热点。

（5）智能闸口是自动化码头的标准化配置，目前自动化码头一般设置2～3道自动化闸口，也可根据需要选择闸口自动化的程度。上述6个自动化集装箱码头中，只有釜山新集装箱码头的闸口是半自动化的，其余码头均实现闸口全自动化。

（6）上述6个自动化集装箱码头堆场设备和系统均不支持双20英尺集装箱作业。20英尺集装箱业务量占比较大的码头应考虑支持双20英尺集装箱作业的工艺方案，以提升作业效率。

（7）码头操作系统和码头设备控制系统作为自动化码头的“神经中枢”和“执行者”起着至关重要的作用：码头操作系统是各种指令生成及各类设备运行的指挥中枢，是保证自动化码头高效运行的最重要组成部分；码头设备控制系统是码头操作系统指令的执行者，同时也是设备状态的反馈者，其在自动化码头中扮演着“现场操作员”的角色。

（8）应优先选择具有成熟经验和市场的供应商作为自动化码头主要生产设备的供应商。例如：在岸桥和自动化轨道吊等大型固定机械设备方面，振华重工具有较强的产品优势；在跨运车等流动机械方面，科尼、特雷克斯和卡尔玛等公司的实力较为突出。

4 结束语

目前，自动化集装箱码头在欧洲、亚洲、美洲及澳洲等地得到较为广泛的应用。由于其在节省码头人力成本、提高港口通过能力、降低设备能源消耗、提升港口形象等方面具有显著优势，自动化集装箱码头是未来集装箱码头发展的必然趋势。我国自动化集装箱码头发展起步较晚，通过对比分析全球先进自动化集装箱码头建设和发展情况，可以为我国自动化集装箱码头建设提供可借鉴的经验。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-11-26）