集装箱码头管理系统

集装箱自动化码头堆存管理模型、仿真与优化摘要：张小茜1，王璐 2 ，周道远2(1 浙江大学经济学院, 2 浙江大学数学系杭州310027)本文从三个方面对集装箱自动化码头堆存效率进行了仿真和优化：一是箱区划分方式，二是码头前沿至堆场的运输方式，三是集装箱在堆场中的堆存方式。

为使集装箱自动化码头经济效益最大化，我们综合考虑了集装箱运输成本、取箱作业的翻箱次数以及堆场平面占用率等因素。

仿真模拟的结果显示：箱区采用垂直划分方式比水平划分更有效，采用轨道运输车运送集装箱比全程通过起吊机吊运更省成本，在堆场中从远离车道处开始堆放集装箱具有更高的效率。

关键词：集装箱自动化码头；堆存；仿真1 背景介绍1目前，世界集装箱港口吞吐量正以平均 9%的速度增长，在整个运输中的市场份额越来越大。

距统计，亚洲区港口集装箱吞吐量占全球的56.9%，欧洲地区 16.7%，北美9.4%。

我国港口集装箱吞吐量年均增长30%，并已成为世界各大班轮公司的聚集地。

建立高效的集装箱自动化码头管理系统，对于解决中国港口运输中的重大问题、使中国成为全球集装箱运输中心具有重要的战略意义。

可以预见，到2020 年每个重要港口的集装箱吞吐量会增加一到两倍。

新的大型集装箱货船和码头占地面积的限制迫使码头当局寻找更有效的集装箱管理系统。

一种能够提高码头效率、增加码头吞吐量、满足未来需求的方案就是使用先进的技术，实现自动化码头。

自动化码头与传统码头的最大区别是，码头前沿与堆场间运转的方式采用全电驱动的立体装卸模式，不仅节能、二氧化碳排放少而且装卸效率高。

上海振华港机（ZPMC）自动化码头的统计显示，在相同的装卸条件下，自动化码头的装卸效率可提高至少20%。

集装箱码头管理系统，又称水运集装箱终端1 基金项目：本研究得到十一五863 计划重点项目“集装箱自动化码头装备及示范”（项目编号：2009AA043001）资助。

（Marine Container Terminals）。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施一、系统设计1. 智能码头管理系统智能码头管理系统是整个远程控制系统的核心部分，它通过物联网技术实现对集装箱堆场的实时监控和管理。

系统可以实时获取集装箱的位置、状态和数量等信息，同时还可以实现对集装箱的智能分拣、堆放和提取操作。

这样一来，可以大大提高堆场的利用率和装卸效率，减少人为操作带来的错误和损耗，从而提高码头的整体运营效率。

2. 远程监控系统为了确保堆场的安全和秩序，远程监控系统是必不可少的。

该系统通过高清摄像头和传感器设备，实现对整个堆场的24小时监控。

系统还可以通过人脸识别和车辆识别技术，对出入堆场的人员和车辆进行实时监测，确保堆场内部的安全环境。

系统还可以实现对堆场各个角落的监控和巡视，一旦发生异常情况即可迅速做出反应，并及时通知相关人员进行处理。

3. 智能装卸设备为了进一步提高堆场的运营效率，智能装卸设备也成为了远程控制系统的一部分。

系统可以通过自动化堆垛机、无人驾驶叉车等设备，实现快速、精准的集装箱装卸作业。

系统还可以通过智能调度算法，实现对装卸设备的动态分配和调度，最大限度地优化作业效率和节约运营成本。

二、系统实施1. 信息化基础建设在进行远程控制智能堆场系统实施之前，首先需要对整个码头的信息化基础进行升级和建设。

包括完善网络设备、增加传感器设备、更新数据中心等，保障系统的稳定运行和数据的实时传输。

2. 系统集成和调试远程控制智能堆场系统实施过程中，系统的集成和调试显得尤为重要。

需要根据具体的堆场情况，对系统进行个性化配置和定制化开发，确保系统可以完全适应码头的实际运营需求。

还需要不断进行系统的调试和优化，保证系统的稳定性和安全性。

3. 人员培训和技术支持系统实施过程中还需要对相关人员进行培训和技术支持。

只有员工掌握了系统的操作方法和维护技巧，才能保证系统的正常运行。

及时的技术支持也是保障系统顺利实施的关键，一旦出现故障或问题，可以迅速得到解决和处理。

集装箱码头管理系统（PMS）——市场占有率领先业界现在广东佛山南港、盈丰港、四会港、揭阳港、江门开平港等码头用的是深圳市点晴信息技术有限公司开发的点晴PMS港口集装箱及散杂货管理信息系统，提供了手持终端、中控管理、外部查询等功能，客户都对点晴公司的这套码头管理系统赞不绝口。

点晴PMS码头(/港口)集装箱及散杂货管理信息系统具有设计先进、流程标准规范、业务涵盖全面、技术领先、性能优越、界面美观、开放性好、扩展兼容性强、易于实施、节约成本、维护方便等优势。

推式管理：所有码头作业单均可通过EMAIL与手机短信驱动，轻松掌控异常；采用B/S架构：无需特别安装客户端，电脑、手机、平板上网均可操作；多运营网点（异地无水码头）支持、同一客户多送货地址支持；码头业务流程化管理：从船舶计划、泊位安排、堆场管理、拆空箱、移箱管理、箱柜出入场管理、箱柜运输、箱柜跟踪、客户签收、装卸船管理等采用一体化流程管理，有效监控各环节异常；码头日常作业精细化管理：所有单据采用智能跟踪、实时反馈，无需专职跟单员；泊位与船期管理：对船期信息、泊位信息、泊位安排等进行管理，并对泊位使用情况进行统计分析；船舶计划管理：有效管理船舶进出港业务量及调度均衡，充分有效利用作业区域，跟踪泊位及状态，有序安排装卸船作业；堆场管理：优化的算法和丰富完善的堆场使用规则设置，自动产生最优出柜，最低程度地减少倒箱次数，协调场地与设备的利用率；有效监控箱柜状态，防止箱异常状态的出入场管理；拆空与移箱、箱柜状态跟踪处理：灵活的拆箱柜与柜的有效移动处理，有效跟踪箱柜移动路线与在场情况；放货管理：有效保障客户货柜在码头的安全，避免不必要的货物归属与财务风险；运输管理：有效跟踪货柜装货、出场、在途、回场时间；有效统计各区域、各客户、各门点、各船公司业务量；导入运输价格体系，有效对各客户、各门点、各线路价格进行监控；作业控制：根据作业计划、堆场情况和机械情况自动安排调度作业机械，监控作业过程。

《集装箱码头操作系统》课程标准一、课程性质与任务本课程是港口与航运管理专业的一门专业（技能）课程。

按照立德树人根本要求，以“三全育人”为路径，培养学生高尚道德情操和正确价值观。

通过本课程的学习，使学生具备集装箱码头操作系统操作能力，使学生能够完成理货员、装卸指导员等岗位的系统操作工作。

前续课程为《集装箱运输业务》、《港口管理》、《理货业务》、《集装箱码头业务管理》、《港口库场管理》、《港口装卸工作组织》；后续课程为《港航综合实训》。

二、课程教学目标（一）知识目标1.与航线、船舶计划有关的数据库认知；2.进口船图的内容与显示；3.码头箱区的分布与使用；4.系统里，与装卸船原则对应的操作工具；5.集疏港、装卸船过程中不同岗位对应的操作窗口；6.装箱单EDI报文的流转；7.历史库的含义，统计表的含义。

（二）能力目标1.能够从一条特定航线中，找到系统需要的信息；2.能够做好与船舶计划相关联的数据库的维护；3.能够通过系统完成进口箱EDI报文的接收和分析；4.能够根据规定，将不同空重、尺寸、箱型的进口箱归位；5.能够做好与集疏港、装卸船计划相关联的数据库的维护；6.能够将装卸船过程中出现的问题在系统里正确记录并解决；7.能够通过系统完成出口箱EDI报文的查看、接收；8.能够按照“四分开”原则，做好出口箱归位；9.能够在系统里查看、讲解自己的单船统计表。

（三）素质目标1.踏实细致，团结协作的能力；2.主动沟通，表达清晰的能力；3.取长补短，互通有无的能力；4.具有善于与同学沟通和与相关工作人员共事的协作意识；5.养成善于动脑，勤于思考，及时发现问题并能自主解决问题的学习习惯。

三、参考学时参考课时：36学时四、课程学分课程学分：2学分五、课程内容和要求六、教学建议（一）教学方法建议在有条件的情况下更多的采用“线上+线下”混合式教学模式，融入移动信息化教学手段。

建议采用“教、学、做”三位一体教学模式，建议运用现代信息技术，建立码头仿真实训室采用案例教学，情境模拟、实境教学等多种教学方法，营造开放仿真的教学环境，引导学生带着问题去学习探究，使学生真正成为课堂学习的主体。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施随着全球贸易的不断发展，集装箱运输成为了货物国际贸易的主要方式之一。

而集装箱的装卸及堆放工作则是集装箱运输的重要环节之一。

为了提高码头的运输效率、降低成本、提升安全性以及适应自动化和智能化发展的趋势，远程控制智能堆场系统应运而生。

本文将对这一系统的设计及实施进行探讨。

一、设计原理1. 系统构成远程控制智能堆场系统主要由集装箱码头管理系统、集装箱堆场自动化系统、远程通信系统、智能监控系统等组成。

集装箱码头管理系统主要负责计划、调度、监控和管理集装箱的装卸作业；集装箱堆场自动化系统主要负责集装箱的堆放、取箱和移位；远程通信系统主要负责系统各部分之间的数据和信息传输；智能监控系统主要负责集装箱堆场的视频监控、安全监控等。

2. 设计思路远程控制智能堆场系统的设计思路主要是以实现自动化、智能化、远程化为目标。

系统能够实现对堆场的实时监控和远程操作，提高了工作效率，降低了工作强度，减少了人为失误的可能性，同时也提高了码头的安全性和稳定性。

3. 技术支持系统的设计还需要基于先进的技术支持，包括物联网技术、大数据分析技术、人工智能技术等。

物联网技术可以实现系统各个部分之间的互联互通，实现实时数据的采集和传输；大数据分析技术可以对堆场运营数据进行深入分析，为系统的优化提供有力支持；人工智能技术可以实现系统的智能化运作，提高系统的自主决策能力和智能调度能力。

二、实施方案1. 现状分析在实施远程控制智能堆场系统之前，需要对码头的现状进行全面的分析。

包括码头的布局结构、设备设施情况、人力资源状况、运营模式等方面都需要进行深入了解，为系统的实施提供有力的支持。

2. 系统规划根据现状分析的结果，制定系统的实施规划。

包括系统的整体架构设计、各部分之间的协调配合、硬件设备和软件系统的选型等方面都需要进行详细规划。

在系统规划的基础上，选择合适的硬件设备和软件系统。

例如自动化堆场系统需要选用先进的堆垛机、集装箱智能识别系统、堆场管理软件等设备和系统，远程通信系统需要选择稳定可靠的通信设备和网络系统，智能监控系统需要选择高清晰度的监控摄像头和智能分析软件等。

《集装箱码头系统》一、码头业务流程图二、系统图示系统功能描述管理系统中涉及的各种基础运作代码及数据。

包括:基础数据管理装卸船中控服务台商 务 单证设备码头操作处理系统统计分析 闸口杂项处理系 统 管 理计划C F S 处理集装箱代码、ISOCODE、箱型、尺寸、材质。

船舶资料船舶基础信息: 包括船舶代码、船名、船籍、呼号、吨位、吃水、船舶结构信息。

船舶结构：定义集装箱船舶每个 BAY的放箱条件, 包括该BAY中可放箱的尺寸、箱型、是否可放危品。

港口资料定义港口国际标准代码、港口信息。

航线信息定义航线名称、航线经靠港口、航线代码。

外部单位资料定义、维护与码头业务关联的外部协作单位资料。

包括: 船公司、箱主、拖车公司。

码头内部资料堆场结构定义: 集装箱堆放场位按照场位号、栏位号、BAY号、排号构成, 系统中在此定义。

场地信息堆场图形位置定义: 定义堆场内部各区域的图形位置, 以便系统中按实际堆场布局显示堆场信息。

部门信息定义码头内部各部门的具体信息。

设备资料定义码头内部主要操作设备的基础资料。

系统流程图2.计划模块系统功能描述计划部门负责在船舶到港前, 预先调配场位、设备、人员等相关资源, 对整个码头即将发生的集装箱进出口业务进行资源分配, 使装卸船、收发箱、堆场内部操作等业务发生时能够按照计划进行。

根据商务合同生成长期船舶预报(班轮)计划。

根据船公司发来的船舶到港预报信息登记近期船期计划(确报)。

相关重要信息包括:海关十六位舱单号码录入(进口航次、出口航次), 其中船舶编码为12位, 航次编码为4位；船舶资料、航线信息、来去港、预计装卸量；进出口船公司；进出口航次；ETA.ETD；是否需要联检。

根据船期计划及泊位分配利用情况, 对预计靠泊的船舶指定停靠泊位, 通过将泊位分配情况按照船舶预计到港时间(ETA)排序, 形成泊位计划图(BA), 该图用以观察码头泊位利用情况。

设备及人员分配计划根据泊位计划及船期计划信息, 对船舶装卸作业所需要的资源进行预分配。

集装箱码头物流管理系统设计与实现近年来，随着全球贸易的快速发展，海上运输日益成为企业国际贸易的主要方式。

作为海上运输基础设施之一的集装箱码头，其在现代物流体系中扮演着至关重要的角色。

然而，码头物流管理常常面临着一系列的挑战，如货物追踪、劳动力和设备调度、库存管理等。

对此，本文将探讨如何通过物流管理系统的设计与实现，提升集装箱码头物流运营效率和客户服务水平。

一、集装箱码头物流管理现状及挑战码头物流管理难以高效运作的原因主要有以下几点：1.信息孤岛：由于信息技术的落后和不同部门间信息孤岛的存在，造成了相关信息的散乱和难以整合，影响码头的运作效率和客户服务水平。

2.货物跟踪难：传统的码头管理模式，多数采用人工记录货物进出库和转移的方式，难以实现精准、快速的货物跟踪。

3.设备和人力调度难：由于运作的不确定性和人工规划的困难，码头难以实现优化的设备和人力调度，影响码头运作效率和客户服务水平。

4.库存管理不善：由于缺乏全面的库存管理，库存成本高、货损率高等问题，导致成本上涨和客户投诉增多。

二、集装箱码头物流管理系统架构设计针对集装箱码头物流管理的挑战，我们可以采用信息技术手段，在码头管理中引入物流管理系统，从而提升物流运营效率和客户服务水平。

其中，物流管理系统的架构设计主要包括以下几个部分：1.采集部分：该部分通过Rfid射频识别等技术手段实现货物信息采集、实时监控、数据上传和存储等功能。

2.管理部分：该部分主要实现数据的整合和处理、货物信息跟踪、运输路线规划、设备和人力调度等功能。

3.客户服务部分：该部分实现客户信息管理、订单管理、排队预约、货物跟踪、异常处理等功能，为客户提供全方位的服务保障。

4.数据分析与优化部分：该部分通过对数据的分析和挖掘，实现设备和人力调度、库存管理、客户体验等方面的优化和升级。

通过以上物流管理系统架构设计，我们可以实现集装箱码头物流管理的全面升级和优化，提高码头运作效率和减少运营成本，为客户提供更好的服务体验。

附件15：集装箱码头系统简单操作流程码头卸船流程1、建立船只资料：资源管理----船舶资料管理----点击新增（所有带*号必填）新增船名：YUXIN 中文名：誉鑫英文名：YUXIN 船舶类型：大船长度：1002、建立船期资料：操作计划------船期管理----点击新增（带*号必填）找到船只所属的公司并填写好带*号的资料；泊位编号：01w进口船名：COSCO 进口航线：HKP-SK 香港---蛇口进口航线：HS001 出口船名：COSCO 出口航线：SK-HKP 蛇口---香港出口航线：SH002 进口的编码为16位任意字符；出口海关编码：从E开头的16位任意字符；3、建立卸船清单资料：单证受理---卸船清单----进口船名航次必须对应资料----查询提单号：YUXIN200806061 箱号：CCLU4030962 尺寸：40 箱型：GPE/F（空/重）：F 目的港口：可自己选择（但必须牢记且必须与下面资料根统一）箱主：cosco----保存并查看清楚卸货港和目的港的资料（否则记错了会在列计划场位会出错）----退出4、建立卸船后货柜放入堆场的资料：操作计划----堆场计划（点击新增）计划类型：中转卸船（可按其它计划操作流程来选择）箱主和船公司：COSCO（船名，航次等其它填写的内容一定要和卸船清单一致）。

由其要着重注意：卸货港和目的港必须小心填写并牢记；制定计划场位：Lane：任意选择BAY号双击---- 点保存---- 关闭（可点击左上方的刷新数据图标查看到新建的堆场计划）。

5、建立卸船计划的资料：操作计划---驳船装卸计划（点击新增）选择---- 船名：YUXIN 进口航次：HS001 ---- 确定卸船计划（选中）---- 将左边资料数据打勾---- 列计划场位（选中）----- 列计划场位（选中）---制作卸船计划------检查制作----可以打印作业顺序表----退出注意：必须确定卸货港和目的港与前期的资料保持一致才行！6、中控调度------船舶动态管理费----状态：选未到，选船名航次---- 设定实际抵港，实际靠泊，实际卸船开工等时间----- 到达状态为：已到----- 保存7、中控调度-------船舶作业的确认（自动查询到；双击----选卸船）；---- 填写好日期和时间后-----确认----卸船单证处理完毕。

集装箱码头远程控制智能堆场系统设计及实施集装箱码头是一个重要的物流枢纽，集装箱堆场的管理对于提高码头运转效率至关重要。

传统的集装箱堆场管理往往依赖于人工操作，存在人力资源浪费、运作效率低下等问题。

设计并实施一套集装箱码头远程控制智能堆场系统可以有效地解决这些问题。

集装箱码头远程控制智能堆场系统通过物联网技术、远程控制技术和智能算法等技术手段，实现对堆场内集装箱的实时监控、调度和管理。

系统主要包括以下几个方面的功能：通过安装传感器和监控设备对集装箱进行实时监测。

传感器可以监测集装箱的位置、状态等信息，监控设备可以实时获取传感器数据并传输到中控系统。

通过这些数据，可以实时掌握集装箱的位置和状态，避免堆场拥堵和集装箱的丢失。

系统可以通过智能算法对集装箱进行调度和管理。

根据集装箱的目的地、货物类型等信息进行智能调度，合理分配堆场空间，减少集装箱的移动时间，提高码头吞吐量。

还可以根据集装箱的寿命，自动判断是否需要维修或更换集装箱，避免由于集装箱老化而造成的安全隐患。

远程控制技术可以实现对堆场操作的远程监控和控制。

通过与集装箱码头系统的网络连接，可以实时监控堆场的工作状态，例如堆场的拥堵程度、设备的工作情况等。

也可以实现对堆场操作的远程控制，例如打开和关闭堆场的大门、调整集装箱的位置等。

系统还可以提供数据分析和报告功能。

通过对系统中收集到的数据进行分析和处理，可以得到堆场的运营数据和趋势，例如堆场的拥堵率、集装箱的停留时间等。

这些数据可以用于优化码头运营、制定运营策略和决策。

在实施方面，首先需要进行系统的设计和规划，确定系统的功能需求和技术要求。

然后，根据规划的结果，进行系统的软硬件开发和调试。

进行系统的上线和运行，对系统进行实时监控和调整，确保系统的正常运行。

集装箱码头远程控制智能堆场系统的设计和实施可以提高码头运营效率，降低人力资源消耗，促进物流行业的发展。

(一)用于码头作业方面的信息技术1.码头操作系统(Terminal Operating System , 简称TOS)TOS 是用于管理和控制码头作业各个环节的计算机管理系统，主要包括船舶计划、堆场控制、装卸船控制、检查桥、计费、受理等，是码头生产管理的核心。

多数集装箱码头采用了先进的动态实时TOS 系统，实时反映系统中箱信息，为码头计划和控制作业、收发箱提供最优方案，为客户提供便捷的服务。

目前多数码头公司直接采购国内外先进的TOS系统，主流的有美国Navis 公司的Sparcs/Express,比利时的COSMOS, 韩国的 TBS 系统，国内有上海海勃公司TOPS 系统，华东电子的CTMIS, 另外，和黄、新加坡港务在国内合资码头中使用的系统也非常出色。

TOS 系统是码头作业的灵魂，估计没有一个年吞吐量超过100 万标准箱的集装箱码头能够容忍TOS系统停止运行超过8小时。

究其原因，是因为大型码头利用TOS 的自动处理能力极大提高了生产效率，最大程度减少了人力，当系统停顿时，这些员工的手工处理能力根本不能替代系统处理能力，从而无法满足码头正常运作的数据处理需求。

2 . 无线终端( R a d i o D a t aTerminal, 简称RDT)无线终端主要用于控制桥吊、轮胎吊、叉车和内拖车等装卸设备上，指挥司机操作。

中央控制中心的操作指令通过无线信号传输到这些设备上，司机根据无线终端上显示的指令进行操作。

目前集装箱码头使用的主流传输频段是400MHz 和 2.4GHz。

无线终端通常与T O S 系统配合使用，从TOS 系统获得工作指令并将操作结果传回TOS 系统。

采用无线终端技术彻底改变了通过对讲机指挥生产的传统调度模式，通过司机的操作达到实时确认集装箱的场位变化和装卸状态。

无线终端是目前大码头用于实时确认集装箱位置变化的主要工具。

由于无线终端设备价格昂贵，许多码头仅限于轮胎吊、叉车和船边理货作业，但随着吞吐量的提高和对管理的要求提高，各码头正投入巨资在集装箱卡车上安装无线终端，实现所有设备的集中调度。

目录前言 (2)第一章系统管理员 (2)第一节班级资料 (3)第二节教师资料 (3)第三节班级分配 (4)第四节我的信息 (5)第二章教师管理平台 (6)第一节基本资料 (6)1、我的信息 (6)2、班级资料 (6)3、学生资料 (7)4、导入学生 (8)第二节实验管理 (9)1、实验任务 (9)2、实验任务分配 (12)3、实验实例 (14)第三节实验报告 (14)1、实验评分 (14)2、报告导出 (16)3、报告下载 (17)4、报告查询 (17)第四节情景数据 (18)前言本系统是一个CTMS集装箱码头管理系统的模拟平台，后台系统管理员admin为老师分配管理权限，并查看所有老师及班级信息；老师可通过后台管理设置实验，分配实验任务，并对实验进行评定，可导出实验报告。

后台系统可对CTMS集装箱码头管理系统情景数据的设置与维护，如：港口信息。

在实验管理中，可设置实验任务和管理实验。

学生通过多次重复地做实验，熟练掌握CTMS集装箱码头管理系统的操作。

通过实验能让学生充分了解到CTMS集装箱码头管理系统的核心及其操作流程！在实验成绩管理中，老师可对学生的实验情况进行查看，并对其进行评分，同时可将学生的实验报告导出，存盘或打印保存，以方便老师对学生实验进行考核和评估。

第一章系统管理员后台管理是对实验人员、实验数据进行管理和维护，根据功能和权限的划分，将后台管理分为：系统管理员和教师管理两个部分，系统管理员具备对老师和班级进行管理的功能，而教师管理则具备学生管理的功能，并进行实验数据的维护和管理．在IE浏览器的地址栏中输入http://服务器IP:912/ctms，进入CTMS集装箱码头管理系统登录窗口，输入用户名和密码，初始用户名和密码都为admin,然后点击＂登录＂进入系统．管理平台中，有四个部分：班级资料、教师资料、班级分配、我的信息。

第一节班级资料维护班级资料，包括新增、删除、编辑和查询操作。