廣西梧州港節(jié)能減排智能啟停系統(tǒng)

1、編號： _廣西交通運輸節(jié)能減排專項資金申請書項目名稱：集裝箱碼頭集卡智能增效減排系統(tǒng)申請單位：廣西梧州中外運倉碼頭有限公司組織單位：梧州市交通運輸局申請日期：2014年8月28日填寫格式及說明一、格式紙張規(guī)格： A4。頁邊距：左右3cm，上下 2.5cm。段落間距： 1.5 倍行距，段前0.5 行。正文字體：宋體四號。裝訂要求：單面打印，裝訂成冊。二、主要填寫內(nèi)容及要求1. 基本信息。表格相關(guān)內(nèi)容應(yīng)填寫完整，不留空格。2. 項目背景和意義。 填寫項目概況、 節(jié)能減排意義， 重點介紹項目總體情況和對促進節(jié)能減排的意義及推廣應(yīng)用價值。3. 項目實施方案。填寫項目實施內(nèi)容、采用技術(shù)方案、項目運行情況

2、等信息。4. 項目節(jié)能減排量測算。 詳細填寫項目實施前能耗基本情況、 項目節(jié)能減排技術(shù)原理、節(jié)能減排量測算依據(jù)和方法以及項目實施后的節(jié)能減排量。 要求對項目節(jié)能減排技術(shù)原理、 節(jié)能減排量測算依據(jù)和方法、 項目實施能耗與排放前后對比及效果分析進行詳細計算并提供量化結(jié)論 。按替代燃料量申請補助的，填寫替代燃料量測算過程。節(jié)能減排量難以量化的項目， “（三）節(jié)能減排量測算的依據(jù)和方法”和“ （四）項目實施后的節(jié)能減排量”不要求填寫。5. 項目投資會計核算 。詳細填寫項目設(shè)備購置費或建筑安裝費投資決算內(nèi)容及結(jié)論。6. 項目已獲得中央和地方財政資金支持的情況。 填寫項目已經(jīng)獲得的中央和地方財政資金來源、

3、用途、使用情況等。7. 地方交通運輸主管部門審核意見。由城市交通主管部門填寫審核意見。8. 自治區(qū)交通運輸廳審核意見。由自治區(qū)交通運輸廳填寫審核意見。簡要信息表廣西梧州中外運倉碼有限公司位于梧州市西江北岸，占地面積 13.7 萬平方米，共有泊位 7 個，是梧州唯一擁有外貿(mào)申請進出口監(jiān)管的港口企業(yè)， 集裝箱吞吐量占梧州市75%。企業(yè)單位財務(wù)目前為盈利，企業(yè)機械能源管理有專業(yè)人員進行管理。簡介智能增效減排系統(tǒng)采用計算機信息、物聯(lián)網(wǎng)、汽車智能啟停等技術(shù)，使碼頭的集卡實現(xiàn)智能調(diào)度，同時集卡發(fā)動機項“怠速”狀態(tài)被智能“消除” ，該系統(tǒng)不僅使集卡的作業(yè)效目簡介率提高了 10%，同時集卡的能耗與排放降低了

4、35%。有效解決了傳統(tǒng)集裝箱碼頭作業(yè)效率低、成本高、污染重的問題。本單位及本人鄭重承諾，申請項目所提交的全部申請材料均真實、有效，且項目中不包含已獲交通運輸專項資金或中央財政其他節(jié)能減排資金補助的內(nèi)容， 如有虛假情況， 愿意承擔(dān)相應(yīng)處罰和相關(guān)法律責(zé)自任。我承諾申請單位（公章）負責(zé)人（簽字）：年 月日一、基本信息申請單位名稱單位地址和郵編法定代表人聯(lián)系電話單位類型隸屬關(guān)系職工人數(shù)（人）其中：技術(shù)人員（人）開戶銀行帳號項目名稱改擴建項目新建項目項目性質(zhì)所屬支持領(lǐng)域項目起止年月項目負責(zé)人聯(lián)系電話項目總投資設(shè)備購置費建筑安裝費節(jié)能量（噸標準煤）節(jié)能減排效果替代燃料量（噸標準油）1二、項目背景和意義（一

5、）項目概況隨著現(xiàn)代港口的作業(yè)的緊張度加劇，如何有效提高碼頭作業(yè)設(shè)備利用率，降低作業(yè)成本已經(jīng)成為碼頭提高服務(wù)水平，提升自身競爭力的重要研究課題。船舶在碼頭的停留時間、完成裝卸作業(yè)時間已經(jīng)成為衡量碼頭作業(yè)水平的重要指標，而該指標與碼頭作業(yè)設(shè)備的作業(yè)效率息息相關(guān)。集裝箱碼頭的常規(guī)作業(yè)主要包括裝船、卸船、移箱作業(yè)和進提箱作業(yè)。碼頭作業(yè)的常用設(shè)備包括門座機、軌道吊和集卡 ( 集裝箱卡車 ) 。卸船作業(yè)的基本流程為：門座機將集裝箱從船上卸到岸邊在該門座機下的集卡上，然后集卡將該集裝箱運到堆場指定位置，再由堆場的軌道吊從集卡上將集裝箱吊起放到堆場指定位置。裝船作業(yè)流程則與卸船作業(yè)流程剛好相反，此處不再贅述。

6、移箱作業(yè)的基本流程：軌道吊將集裝箱從堆場吊起然后放在該軌道吊下的集卡上，然后集卡將該集裝箱運到堆場指定位置，再由堆場目標位置的軌道吊從集卡上將集裝箱吊起放到堆場指定位置。集裝箱碼頭船舶、堆場配載計算機管理系統(tǒng)的發(fā)展在國際、國內(nèi)已經(jīng)比較成熟，而水平運輸車集卡的調(diào)度屬于集裝箱箱流控制的薄弱環(huán)節(jié)。集裝箱碼頭傳統(tǒng)裝卸工藝采用的是碼頭配置岸邊集裝箱起重機、堆場配置軌道式門式起重機、碼頭與堆場之間的水平運輸采用集卡。傳統(tǒng)的做法，每臺岸邊集裝箱起重機按照一定的比例配置集卡數(shù)量，一臺岸邊集裝箱起重機配備一定數(shù)量的集卡組成一條作業(yè)路，由調(diào)度人員安排。傳統(tǒng)的裝卸工藝示意圖見圖1。2圖 1傳統(tǒng)的裝卸工藝示意圖這種傳

7、統(tǒng)的集裝箱生產(chǎn)工藝根據(jù)“作業(yè)線”來靜態(tài)配置集卡。一組集卡只為指定的一條作業(yè)線服務(wù)， 即集卡分配給固定的岸邊集裝箱起重機后， 其行車路線相對固定。隨著碼頭吞吐量的增加，這種調(diào)度方式變得越來越難于控制和管理。由于作業(yè)負荷隨時間分布不均勻，在某一時段內(nèi)，往往出現(xiàn)岸邊集裝箱起重機、軌道吊等待集卡拖運集裝箱或集卡排隊等候、堆場堵塞現(xiàn)象，造成集卡的無序、低效流動局面，過多的空載行駛和等待，嚴重影響了裝卸效率，也大量浪費了能源。而且傳統(tǒng)工藝卸船和裝船采用分段作業(yè)，累計作業(yè)時間長。卸船時集卡空車來重車去，裝船時集卡重車來空車去。集卡有將近 50%的時間在空駛，利用率不高，不利于集卡效率的提高及節(jié)約能源。另外，

8、集卡排隊等候裝卸箱時與平時休息時，集卡發(fā)動機都是在“怠速”狀態(tài)。其集卡停車 “怠速”時發(fā)動機的能耗是平時集卡行走時發(fā)動機能耗的 60%，然而，有很多集裝箱碼頭由于調(diào)度的不合理，造成了集卡發(fā)動機全天有一半的時間是在“怠速”的狀態(tài)下工作。所以在傳統(tǒng)作業(yè)過程中，依靠人工調(diào)度集卡的方式，已越來越不能與港口發(fā)展相適應(yīng)。因此必需按照現(xiàn)場的實際情況，通過計算機系統(tǒng)合理調(diào)配集卡和利用智能智能啟停技術(shù)消除集卡“怠速”。集卡調(diào)度問題主要是從能耗， 成本的角度綜合考慮實現(xiàn)碼頭作業(yè)設(shè)備調(diào)度的協(xié)同、3經(jīng)濟和智能化。傳統(tǒng)的調(diào)度模式為單個工作點獨占該工作點下的集卡資源，即一輛集卡只為一個工作點服務(wù)，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是集卡載著

9、集裝箱從堆場到岸邊，然后空車返回堆場。很顯然，這種調(diào)度模式下集卡空載率很高 (50 ) ，利用率比較低。 碼頭作業(yè)需要多個設(shè)備的協(xié)調(diào)配合， 而現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)僅僅只考慮一種設(shè)備的作業(yè)代價， 如僅考慮集卡。此外，現(xiàn)有的調(diào)度系統(tǒng)往往僅從代價最小的角度考慮，可能出現(xiàn)大量的任務(wù)分配給離集卡當(dāng)前位置很近的門座機或堆場，而離集卡當(dāng)前位置很遠的門座機或堆場得不到集卡資源，以致大量集卡集中在一臺岸邊門座機或軌道吊下空等，造成集卡擁堵與發(fā)動機“怠速”運行。以上種種因素導(dǎo)致采用現(xiàn)有技術(shù)中的集卡調(diào)度系統(tǒng)和方法不但作業(yè)效率低下，不能滿足集卡實時調(diào)度的需要，而且能源消耗大，作業(yè)成本高。（二）項目的節(jié)能減排意義集裝箱碼頭集

10、卡智能增效減排系統(tǒng)實現(xiàn)了智能調(diào)度集卡，減少了集卡的空駛率，縮短了集卡“怠速”時間，降低了集卡與門座機的配比，同時集卡的燃油單耗也有所下降。保守估計，使用集裝箱碼頭集卡智能增效減排系統(tǒng)后，集卡作業(yè)的工作效率提高 10%左右，運輸單位 TEU的耗油量降幅在 35%左右；以梧州中外運碼頭 2013 年單臺集卡用油 15 噸計算，整個碼頭擁有 25 臺集卡，當(dāng)年將會節(jié)約（ 15*25） *35%=131.25噸柴油；減少碳排放131.25*0.83 109 噸；減少二氧化碳排放131.25*3.06= 401.625噸；以每噸柴油7500 元人民幣計算，將節(jié)約燃油成本98.4375 萬元人民幣。如果將

11、此技術(shù)推廣至全省， 以整個廣西集裝箱碼頭擁有集卡1000 輛計算，將會節(jié)約 15000 多噸柴油，減少碳排放12450 噸，減少二氧化碳45900 噸，直接節(jié)約112504萬元人民幣，節(jié)能減排效益十分明顯。三、項目實施方案（一）項目實施內(nèi)容經(jīng)過多年的研究、實踐，為自主開發(fā)研制的集裝箱碼頭集卡全場智能調(diào)度系統(tǒng)，在碼頭集裝箱港口的作業(yè)通過計算機對各種信息資源的整合， 運算出最佳的動態(tài)模式，路徑、時間、設(shè)備等綜合因素，主要實施的通過幾個方面：第一方面是通無線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、車載終端系統(tǒng)、智能調(diào)度軟件系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)是在集裝箱碼頭原有的無線集群系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行擴展，實現(xiàn)集卡與集裝箱碼頭集卡全場智能調(diào)

12、度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈接。第二方面是研制開發(fā)車載無線數(shù)據(jù)通信終端設(shè)備， 實現(xiàn)集卡實時接收 / 響應(yīng)調(diào)度指令。第三個方面通過整合中外運集團多年來積累的集裝箱運營的信息資料，建立了箱流、車流調(diào)度數(shù)學(xué)模型及算法，開發(fā)了集裝箱碼頭集卡全場智能調(diào)度系統(tǒng)，并在調(diào)試運行過程中不斷對系統(tǒng)軟件進行完善升級。 第四個方面是通過開發(fā)應(yīng)用 GPS系統(tǒng)，實現(xiàn)對集卡位置的實時精確調(diào)度。第五個方面是利用汽車智能啟停技術(shù)智能減少集卡“怠速”時間。第六個方面集卡發(fā)動機“停止”后增加一套獨立制冷系統(tǒng)供司機使用。以上六個方面的實施出來后，我們可以做到項目的實施內(nèi)容技術(shù)方面的效果體現(xiàn)在：（1）盡可能做到集卡重車來重車去，減少集卡空駛現(xiàn)象。本

13、系統(tǒng)綜合判斷一定時間范圍內(nèi)的任務(wù)及集卡的最優(yōu)組合，為作業(yè)任務(wù)選擇合適并且符合作業(yè)要求的集卡，通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自動向集卡發(fā)布動態(tài)調(diào)配指令， 提高作業(yè)路之間的重進重出率，縮短累計作業(yè)時間。5（ 2）靈活地將全部集卡動態(tài)地分為幾組，每組包括一定數(shù)量的集卡作為一個集卡池，每輛集卡可以根據(jù)實際情況動態(tài)地分配一條或多條作業(yè)路，充分利用集卡資源，優(yōu)化碼頭配機，減少集卡忙閑不均造成的效率降低。（3）在可能條件下，實現(xiàn)裝船和卸船同時作業(yè)的同bay 位同步裝卸；（4）集裝箱碼頭集卡全場智能調(diào)度系統(tǒng)先對各門座機 ( 軌道吊 ) 進行集卡數(shù)量上的分配，可避免出現(xiàn)某些門座機 ( 軌道吊 ) 分配不到 ( 或過少 )

14、 集卡資源而出現(xiàn)長時間空等，再計算集卡完成相應(yīng)任務(wù)的代價，取代價最小的方案進行執(zhí)行，有效提高碼頭作業(yè)效率，降低碼頭作業(yè)成本，提高設(shè)備的利用率，減少作業(yè)設(shè)備的無效空等，減少集卡的空載率和能耗；具有突出效果的節(jié)能減排的效果和貢獻。（二）采用技術(shù)方案為了更清楚說明集裝箱碼頭集卡全場智能調(diào)度系統(tǒng)的技術(shù)方案示意圖結(jié)合說明的方式介紹6圖 2 為系統(tǒng)構(gòu)成示意圖如圖 2 所示，該鑲嵌在集裝箱碼頭控制系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，主要由中控室主機、集卡智能調(diào)度控制軟件、無線集群系統(tǒng)及安裝在集卡等裝卸機械上的無線就數(shù)據(jù)終端和GPS組成。其中集卡智能調(diào)度控制軟件的編制是運用規(guī)劃論、排隊論和模糊控制理論，融合現(xiàn)場操作管理人員的

15、智慧和經(jīng)驗，建立箱流、車流調(diào)度數(shù)學(xué)模型，解決非線性尺度變換和模糊邏輯推理規(guī)則等問題，實現(xiàn)對全場集卡的智能調(diào)度控制管理。智能調(diào)度控制軟件控制流程為：調(diào)度中心可與集裝箱碼頭任務(wù)中心各輛集卡、各門座機終端、軌道吊終端進行通信，一方面獲取各輛集卡的位置信息和任務(wù)信息，以7便確定有哪些集卡當(dāng)前沒有任務(wù)而可供調(diào)用，另一方面獲取集裝箱碼頭任務(wù)中心發(fā)送的待完成任務(wù)列表，然后根據(jù)各門座機、軌道吊的作業(yè)效率對有任務(wù)的各個門座機或軌道吊分配集卡數(shù)量，門座機或軌道吊作業(yè)效率越高，分配到的集卡數(shù)量越多。集卡消除怠速智能起停系統(tǒng)的基本原理是在集卡遇到較長時間等待時自動關(guān)閉汽車發(fā)動機，并在需要繼續(xù)行駛時能即時啟動發(fā)動機，以

16、達到節(jié)能減排的目的。 TSS 系統(tǒng)非常適合集裝箱碼頭內(nèi)作業(yè)的集裝箱卡車。其具體原理如下圖所示：（1） 技術(shù)層面上應(yīng)用了S 形起動曲線，降低發(fā)動機震動，延長了系統(tǒng)使用壽命。（2） 提供了系統(tǒng)整體解決方案，降低了油耗、提高了起動速度、降低了噪聲，駕駛舒適度好。8（3） 通過優(yōu)化起動策略，大幅度提高了節(jié)能效率；更加人性化的設(shè)計，便于駕駛員的操控；與交通路況的互動，更加智能化。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖正常情況下，可按照以下操作流程來實現(xiàn)智能起停功能：1、按下智能起停系統(tǒng)開關(guān)，綠燈點亮，怠速起停功能開啟。關(guān)閉智能起停系統(tǒng)開關(guān)，紅燈點亮，怠速起停功能關(guān)閉。2、 打開怠速起停功能系統(tǒng)開關(guān)后待水溫高于 40 攝氏度，怠速

17、起停功能可以正常使用；若水溫低于 40，則自動起停系統(tǒng)暫時處于關(guān)閉狀態(tài)。自動檔車型：1、遇到需要停車時，完全松開加速踏板，踩剎車退N 檔，車輛停止后不要松開制動踏板，發(fā)動機自動停機。2、車輛準備啟動時，松開制動踏板，檔位處于N 檔，發(fā)動機立刻啟動。93、若停車過程中無需關(guān)閉發(fā)動機，只需點動制動踏板兩次，發(fā)動機不會關(guān)閉。手動檔車型：1、遇到需要停車時，完全松開加速踏板，踩離合器退空檔，車輛停止后完全松開離合器踏板，發(fā)動機自動停機。2、車輛準備啟動時，踩下離合器踏板，檔位處于空檔，發(fā)動機立刻啟動。3、若停車過程中無需關(guān)閉發(fā)動機，只需踩住離合器，發(fā)動機不會關(guān)閉。（三）項目運行情況集裝箱碼頭集卡智能增

18、效減排系統(tǒng)在廣西梧州中外運倉儲試運行以來， 無論在碼頭的集卡智能調(diào)度、作業(yè)效率方面還是在集卡的節(jié)能與駕駛員的舒適度方面都有明顯的提高。該系統(tǒng)將多種信息技術(shù)應(yīng)用于計算機中于統(tǒng)一調(diào)配控制集卡的啟動與停止， 是集裝箱碼頭改革傳統(tǒng)裝卸工藝、實行碼頭快裝快卸、合理控制燃油消耗的成功范例。通過使用該系統(tǒng)，碼頭管理者可以合理配置水平運輸機械，優(yōu)化集卡調(diào)度過程，提高集卡作業(yè)效率，從而減少作業(yè)成本、降低能源消耗。集裝箱碼頭集卡智能增效減排系統(tǒng)的應(yīng)用改變了集裝箱碼頭傳統(tǒng)的集卡管理模式，在國內(nèi)港口企業(yè)中應(yīng)用非常成熟的技術(shù)。該系統(tǒng)經(jīng)過長時間的現(xiàn)場實驗、批量應(yīng)用和運行驗證，取得了良好的節(jié)能和經(jīng)濟效果，為國家、自治區(qū)、企

19、業(yè)的節(jié)能減排工作做出了貢獻。該系統(tǒng)運行穩(wěn)定、操作方便，其節(jié)能創(chuàng)新理念、系統(tǒng)設(shè)計原理及軟件產(chǎn)品，在我省集裝箱碼頭具有廣泛的推廣價值。10四、項目節(jié)能減排量測算（一）項目實施前能耗基本情況柴油： (單位 /噸)集卡編號第一季度第一季度第一季度第一季度00135750024246003343600455540052625006444400754520084344009252501042660115464012654501345520144644015342501654461101776860184246019343602055540212625022444402354520244344（二）項目節(jié)能減排技術(shù)原理（三）節(jié)能減排量測算的依據(jù)和方法12（四）項目實施后的節(jié)能減排量五、項目