集装箱自动化码头PK发展历程和现状

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集装箱自动化码头PK发展历程和现状

集装箱运输的现状和前景

中国集装箱发展的历程

国际集装箱运输发展经历的五个阶段拜托了各位 谢谢

一、集装箱自动化码头PK发展历程和现状

此文成稿较早，内容可以参阅。

随着集装箱船的大型化，集装箱码头面临吞吐量急剧增加的巨大压力。加之劳动力成本增加和劳动力资源匮乏，以及环保理念深入人心，高效节能的自动化码头已成为码头发展的趋势，而科学技术的进步则为自动化码头的发展带来新的机遇。

自动化码头的出现和发展

自动化集装箱码头首先出现在劳动力成本昂贵和熟练劳动力匮乏的欧洲。20世纪80年代中后期，自动化技术的发展使得英国泰晤士港、日本川崎港和荷兰鹿特丹港率先规划尝试建设自动化集装箱码头，运营效果达到了预期目标.但受经济波动和财政政策的影响，自动化集装箱码头的发展一度陷入了停滞状态.世界上第一个自动化集装箱码头在1993年于荷兰鹿特丹港投入运行，接着是英国伦敦港、日本川崎港、新加坡港、德国汉堡港等相继建成全自动化或堆场自动化即半自动化的集装箱码头.

自动化码头的主要优缺点概述

1) 高度的自动化程序，无需或仅需极少的人工操作，提高企业生产效率；2) 整个工艺的生产流程稳定一致性，适合大批量作业，降低了企业生产运营成本；3) 可以执行一些手工困难或不可能进行的作业和测试，通过自动化测试模拟同时抵达许多用户端，更好地利用共享资源；4) 将更多的作业人员和测试技术人员解脱出来，提高了工作效率；5) 但自动化不能完全取代手工操作和测试，有很多需要人脑判断结果的手工操作和测试案例，或者代价太大；6) 实行自动控制与管理，技术性比较强，对工作人员的技术业务素质要求比较高，必须具有一定的文化水平和专业知识，而且经过专门培训的人员才能胜任。

自动化集装箱码头的发展过程

1) 第一代以1993年投入运营的荷兰鹿特丹港ECT（Europe Combined Terminals）码头为代表；

2) 第二代以2002年投入运营的德国汉堡港CTA （Container Terminal Altenwerder）码头为代表；

3) 第三代以2008年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头为代表；

4) 第四代以刚建成的厦门远海全自动化集装箱码头为代表，是中国第一个全自动化码头，也是采用众多创新技术的第四代自动化集装箱码头。

主要的自动化码头发展现状大PK

荷兰鹿特丹港

荷兰鹿特丹港ECT Delta Sealand码头的岸桥采用单小车布置，集装箱水平运输采用自动导引小车（Automated Guided Vehicle，AGV）并沿固定圆形路线运行.堆场每个堆区有1台高速无人驾驶轨道吊，堆场为6排箱，堆4层. AGV装卸点位于岸桥门框内，AGV不进入堆场，其装卸点位于堆场端部并垂直于3，AGV速度是3m/s，采用内燃机液压驱动。如果场桥发生故障，则堆场同一箱垛的装卸作业会受到严重影响。由于AGV以固定路线行驶，路线长，不灵活，会产生堵塞，堆场前沿占用面积大，因此，ECT在总结Delta Sealan自动化码头建设和使用经验的基础上，于97年建成Delta Dedicated（DDE）自动化集装箱码头，2000年建成Dedicated Wes（DDW）自动化运转集装箱码头。

08年投入运营的荷兰鹿特丹港Euromax码头代表了第三代集装箱自动化码头，它的泊岸设备为双小车岸桥，AGV速度是6m/s，采用柴油发电机电力驱动，作业于岸桥后伸区域.堆场区采用全自动轨道式龙门集装箱起重机ARMG，可堆5过6，跨10列集装箱。与第二代相比，堆场每个堆区内的轨道吊为接力式对称布置，岸桥理论装卸效率为40（标准箱）/h.上海振华重工集团是Euromax码头岸桥设备供应商.Euromax码头采用德国Dematic公司的Dynacore导航软件对AGV进行导航和控制，并采用美国Navis公司的信息自动化软件对码头进行管理。堆场内每个箱区设有1条AGV通道。在相互交叉的情况下，AGV不仅可以直行，而且可以转弯、环行，还可在轨道式龙门起重机的门腿间进行装卸作业。

集装箱自动化码头主要设备

自动化码头的主要设备有岸桥、水平运输工具、堆场起重机等新技术。

岸桥

自动化码头发展过程中，岸桥技术也在不断发展。岸桥经历了单小车—双小车—多种改进型的发展过程。

双小车岸桥上有前小车、中转平台和后小车。卸船时，前小车负责将船上的集装箱吊至中转平台，后小车将中转平台上的集装箱吊放到水平运输工具上。装船时则按相反过程进行。由于双小车岸桥2台小车各自的运行路程仅为单小车岸桥小车运行路程的一半，故工作效率较高。ZPMC针对超巴拿马船型开发的新型双小车岸桥具有如下特点：（1）2台小车一高一低；（2）后小车设计速度大于前小车；（3）在中转平台上提取货物装上集装箱转销，取转销不占用生产循环时间，提高了生产率。在后大梁下进行集卡装卸，避免了多辆集卡或AGV进入门框时在转弯处堵塞。此外还有双40英尺箱双小车岸桥，它与双小车岸桥区别在于前后小车可以同时一次装卸2个并排40英尺箱，中转平台可以保证并排的2个箱快速定位。

为了进一步提高前场堆场作业效率，在双小车岸桥基础上，岸桥使用双大梁岸桥。双大梁岸桥门框下挂有2支大梁，可以装卸相邻舱。双大梁岸桥在双大梁上装有平移机构，这样不仅单台岸桥可以装卸相邻舱，而且可以由多台双大梁岸桥并排作业同时装卸多个相邻舱，随着自动化码头的发展，可以同时卸载相邻舱的双大梁岸桥结合双小车岸桥方案将成为未来码头岸桥发展的趋势。

水平转运设备

传统自动化码头水平转运工具多采用内燃机驱动的集装箱卡车、跨运车、AGV等。其中AGV是自动化码头中最广泛使用的水平运输工具，目前以Euromax为代表的第三代自动化码头的AGV速度已经达到6m/s。从运载能力来讲，随着双小车岸桥出现，甚至三小车岸桥的提出，AGV也从只能运载1个集装箱向运载2个或多个集装箱发展。但是使用AGV进行集装箱转运也存在不少问题，如投资成本高，环境污染严重，效率低等缺点。

上海振华重工集团于2007年提出的高效智能型立体装卸集装箱码头系统概念，将码头水平运输推广到立体运输，并采用立体式轨道高低架桥和清洁能源电动车辆组成运转系统。

2013年，上海振华重工集团开发的厦门远海智能化集装箱码头中，所有集装箱的搬运均采用市电驱动；AGV首次采用锂电池动力，并实施“机会充电”新理念（根据每个循环需进入交换区由AGV伴侣装卸集装箱的特点，在交换区设置充电装置，在AGV伴侣作业的同时，补充每个循环的电能损失），使得200A·h级大载荷运输车辆采用电池驱动成为现实。经预测，由于采用了市电和锂电池等清洁能源驱动，码头本身无污染、零排放。此外，创新设计的AGV伴侣解决了设备的作业耦合和拥堵问题。AGV与双小车岸桥的门架小车一起，使得AGV与自动化轨道吊以及岸桥主小车之间不需相互等待，可提高作业效率和设备利用率。ZPMC的AGV主要技术如下：（1）自动完成泊车位置检测，电刷自动进入导电轨道；（2）自动位置补偿（三向）；（3）快速作业，机构动作总时间小于10s；（4）全天候操作环境，安全防护技术。

堆场起重机

自动化集装箱码头堆场起重机主要是全自动轮胎式龙门集装箱起重机AR TG或全自动轨道式龙门集装箱起重机ARMG、AR TG采用内燃机驱动，运行灵活性强。ARMG则按照固定轨道行驶，使用电动车轮驱动，环境污染小.在迄今三代自动化码头中，ARMG占据多数。

目前ARTG、ARMG由吊1个集装箱向吊多箱发展。ZPMC设计研发了可以同时吊2个40英尺或4个20英尺集装箱的ARMG（双起升场桥），效率比常规岸桥提高30%以上。

此外德国汉堡港CTA自动化集装箱码头在堆垛时，采用一高一低2台全自动轨道式龙门集装箱起重机ARMG。2台ARMG轨距不同并运行在不同轨道上，可以互相穿越运行，各自均可独立装卸箱垛任何一部分，装卸效率和灵活性较高。厦门港自动化码头堆场内ARMG为接力式对称布置，借助AGV伴侣来解决轨道吊和AGV的耦合问题。不难想象，可吊多箱的全自动轮胎式/轨道式龙门集装箱起重机将在日后的自动化码头堆场中得到越来越广泛的应用，而堆场工艺的创新将进一步提高堆场效率。

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一、集装箱运输的现状和前景

2020年，全国集装箱产量为9863.6万立方米，同比增长12.3%;规模以上港口集装箱运量达到26430万TEU，同比增长1.2%，在2020年全社会货运总量同比下降0.5%的背景下，集装箱运输市场逆势增长。但目前国内铁路、港口、港口的集装箱运量占比仍然较小，与发达国家水平相比还有较大差距，未来行业增长空间较大。

集装箱运输(Container freight transport)，是指以集装箱这种大型容器为载体，将货物集合组装成集装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好地实现货物“门到门”运输的一种新型、高效率和高效益的运输方式。

集装箱运输特征主要体现在高效益、高效率、高投资、高协作、适用于多式联运等方面。集装箱运输大大减少了传统运输方式中人力装卸、搬运的次数，这就可以避免人为和自然因素造成的货物破损、湿损、丢失等货运事故，减少经济损失。

另外，以集装箱为运输单元的多式联运能够实现门到门运输，提高运输效率，且由于在运输过程中不需要换箱，可以减少中间环节及换装可能带来的货物损坏及损失，提高运输质量。

供给端分析

——集装箱产量波动变化

集装箱运输的迅速发展带动了集装箱制造业的繁荣。集装箱制造产业主要有干货集装箱、冷藏集装箱及罐式集装箱等其他各类特种集装箱的制造。其中，中国生产的标准干货集装箱在世界产量的90%以上，集装箱产销量十多年来一直保持世界第一。

2016-2020年中国集装箱产量波动变化，2020年产量为9863.6万立方米，同比增长12.3%。目前，我国集装箱生产进入市场调整时期，随之带来的是集装箱产能更趋合理以及集装箱生产市场格局的变化。

——集装箱泊位逐年增长

集装箱码头包括港池、锚地、进港航道、泊位等水域以及货运站、堆场、码头前沿、办公生活区域等陆域范围的能够容纳完整的集装箱装卸操作过程的具有明确界限的场所。集装箱码头是水陆联运的枢纽站，是集装箱货物在转换运输方式时的缓冲地，也是货物的交接点，因此，集装箱码头在整个集装箱运输过程中占有重要地位。

从集装箱泊位建设情况来看，2010-2019年中国港口集装箱泊位数量规模整体呈现增长态势，到2019年底国内集装箱泊位数达到352个，同比增长4.1%。

需求端分析

——港口集装箱吞吐量快速增长

根据交通运输部数据，2016-2021年中国规模以上港口集装箱吞吐量逐年增长，到2020年达到26430万TEU，同比增长1.2%;2021年1月份全国规模以上港口集装箱吞吐量为2377万TEU，同比增长13.2%。

——铁路集装箱发送量进一步增长

根据中国集装箱行业协会资料，2020年上半年铁路集装箱累计发送974万TEU，同比增长22.6%，货运量达1.96亿吨，同比增长32.5%，其中35吨铁路敞顶箱发送462万TEU，同比增长61.4%，成为拉动铁路集装箱增长的主要来源。2020年上半年新增集装箱办理站点301个，集装箱运输对铁路货运增量的贡献率达到82%。

行业发展趋势分析

目前国内铁路、港口、港口的集装箱运量占比较小，与发达国家水平相比还有较大差距。整体来看，目前国内的集装箱运输市场仍然具有较大增长空间，集装箱海铁联运、国际铁路联运预计仍然保持强劲增长态势。

另外，随着国内经济的发展以及集装箱物流的推广和发展，内贸集装箱吞吐量占据国内主要港口的比例正越来越大。“内循环”、“扩大内需”是中国经济转型的主要方向，内贸集装箱运输将迎来更大的发展。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国港口物流业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

二、中国集装箱发展的历程

我国集装箱运输从无到有，从弱到强，走过了一段不平凡的发展历程。 集装箱运输在世界上已有50年的历史。30年前，我国集装箱运输还是空白，进出口货物都是以件杂货形式进行运输，效率低、货损情况严重、索赔事件多。改革开放以前，我国集装箱运输也极为落后，港口设施差，铁路车皮及海运运力紧缺，外贸进出口货物运输非常紧张，进出口货物常常要排队等候，压船压港现象十分严重。进出口货物的运输计划，包括货物集中到港区或从港区疏运到内地的计划，都要通过交通、外经贸、铁道三个部门每月开一次计划平衡会来安排落实。 改革开放以来，我国港口建设和集装箱运输事业不断发展，给对外贸运输提供了有利的条件，保证了货物运输的快捷与安全。2007年，我国对外贸易额预计突破21000亿美元，而集装箱总吞吐量突破1亿TEU大关，继续保持集装箱运输大国的地位，这是值得庆幸的。 对外贸易的持续发展给集装箱运输事业带来生机。 党的十六大以来，我国进出口贸易持续快速发展，进出口贸易总额在世界排名中不断提升，目前已居第三位，预计今年将上升为第二位，仅次于美国。2003年至2006年，我国货物进出口平均每年增长29.8%，其中出口增长31.3%，进口增长28%，是历史上发展最为迅速的时期。2006年，我国进出口总额为17604亿美元，比2002年的6028亿美元增加了138.6%。 2006年，我国的进出口货运量仅海运货物的吞吐量就达16.14亿吨，其他运输方式约达2亿吨，而港口集装箱吞吐量达9361万TEU，今年又创突破1亿TEU的业绩。可以说，对外贸易的持续发展给集装箱运输事业带来了前所未有的生机。 集装箱运输及港航事业的发展给对外贸易的稳步繁荣提供了保障。 集装箱运输事业及港航事业的发展给对外贸易的稳步繁荣提供了保障，而改革开放的进一步深入将给集装箱运输业带来新的生机。 实行改革开放政策以来，我国在加快自身港口和航运发展的同时，也加快了对外开放的步伐，港口建设在利用外资方面得到了快速的发展，航运的市场准入政策也开放得较早。港口设施不断完善以及运力的不断增加给集装箱运输事业的发展创造了优越的条件，从而给对外贸易的稳步发展提供了保障。 党的十七大要求深入贯彻落实科学发展观，继续深化改革开放。随着我国改革开放的进一步深入、对外经济贸易及利用外资的进一步发展、港口码头建设步伐以及航运事业的进一步发展，集装箱运输业必将会有一个新的飞跃。 集装箱运输要适应现代物流发展需要。 目前我国集装箱运输主要是以港到港的海运方式为主。在国际上，集装箱运输的优势在于安全、快捷、便利、节省。要发挥集装箱运输的最大优势，最重要的是要大力发展国际上先进的运输方式，即多式联运，包括海-铁、海-河、海陆空联运方式，为客户提供门到门的现代物流供应链一站式的服务。 目前，我国集装箱运输市场的运力、港口吞吐能力以及港口作业能力都没什么问题。我国外贸适箱货已达80%-90%，尤其是出口适箱货比重更高。但是我国大部分外贸出口货物都是以散货的形式集运到港区拼装后出运，大部分进口货物到港拆箱后再疏运到内地，再加上报关报验等繁杂的手续，运输效率仍然较低。 集装箱运输的优势在于多式联运门到门。因此，发展延伸到内地的集装箱多式联运业务是今后的方向。

三、国际集装箱运输发展经历的五个阶段拜托了各位 谢谢

一、集装箱运输的发展过程 集装箱运输是指以集装箱这种大型容器为载体，将货物集合组装成集装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好地实现货物"门到门"运输的一种新型、高效率和高效益的运输方式。集装箱运输虽然是一种现代化的运输方式，但其发展却经历了漫长的过程。集装箱运输的发展可分为以下几个阶段： （一）集装箱运输发展的初始阶段（19世纪初~1966年） 集装箱运输起源于英国。早在1801年，英国的詹姆斯·安德森博士已提出将货物装人集装箱进行运输的构想。1845年英国铁路曾使用载货车厢互相交换的方式，视车厢为集装箱，使集装箱运输的构想得到初步应用。19世纪中叶，在英国的兰开夏已出现运输棉纱、棉布的一种带活动框架的载货工具，这是集装箱的雏形。 正式使用集装箱来运输货物是在20世纪初期。1900年，在英国铁路上首次试行了集装箱运输，后来相继传到美国（1917年）、德国（1920年）、法国（1928年）及其他欧美国家。 1966年以前，虽然集装箱运输取得了一定的发展，但在该阶段集装箱运输权限于欧美一些先进国家，主要从事铁路、公路运输和国内沿海运输；船型以改装的半集装箱船为主，其典型船舶的装载量不过500TEU（20ft集装箱换算单位，简称"换算箱"）左右，速度也较慢；箱型主要采用断面为8ft×8ft，长度分别为24ft、27ft、35ft的非标准集装箱，部分使用了长度为20ft和40ft的标准集装箱；箱的材质开始以钢质为主，到后期铝质箱开始出现；船舶装卸以船用装卸桥为主，只有极少数专用码头上有岸边装卸桥；码头装卸工艺主要采用海陆联运公司开创的底盘车方式，跨运车刚刚出现；集装箱运输的经营方式是仅提供港到港的服务。以上这些特征说明，在1966年以前集装箱运输还处于初始阶段，但其优越性已经得以显示，这为以后集装箱运输的大规模发展打下了良好的基础。 （二）集装箱运输的发展阶段（1967年~1983年） 自1966年至1983年，集装箱运输的优越性越来越被人们承认，以海上运输为主导的国际集装箱运输发展迅速，是世界交通运输进入集装箱化时代的关键时期。 1970年约有23万TEU，1983年达到208 万TEU。集装箱船舶的行踪已遍布全球范围。随着海上集装箱运输的发展，各港纷纷建设专用集装箱泊位，世界集装箱专用泊位到1983年已增至983个。世界主要港口的集装箱吞吐量在20世纪70年代的年增长率达到15％。专用泊位的前沿均装备了装卸桥，并在鹿特丹港的集装箱码头上出现了第二代集装箱装卸桥，每小时可装卸50TEU。码头堆场上轮胎式龙门起重机、跨运车等机械得到了普遍应用，底盘车工艺则逐渐趋于没落。在此时期，传统的件杂货运输管理方法得到了全面改革，与先进运输方式相适应的管理体系逐步形成，电子计算机也得到了更广泛的应用，尤其是1980年5月在日内瓦召开了有84个贸发会议成员国参加的国际多式联运会议，通过了《联合国国际货物多式联运公约》。该公约对国际货物多式联运的定义、多式联运单证的内容、多式联运经营人的赔偿责任等问题均有所规定。公约虽未生效，但其主要内容已为许多国家所援引和应用。 虽然在20世纪70年代中期，由于石油危机的影响，集装箱运输发展速度减慢，但是这一阶段发展时期较长，特别是许多新工艺、新机械、新箱型、新船型以及现代化管理，都是在这一阶段涌现出来的，世界集装箱向多式联运方向发展也孕育于此阶段之中，故可称之为集装箱运输的发展阶段。 （三）集装箱运输的成熟阶段（1984年以后） 1984年以后，世界航运市场摆脱了石油危机所带来的影响，开始走出低谷，集装箱运输又重新走上稳定发展的道路。目前，发达国家件杂货运输的集装箱化程度已超过80％。据统计，到1998年世界上约有各类集装箱船舶6800多艘，总载箱量达579万TEU。集装箱运输已遍及世界上所有的海运国家，随着集装箱运输进入成熟阶段。世界海运货物的集装箱化已成为不可阻挡的发展趋势。 集装箱运输进入成熟阶段的特征主要表现在以下两个方面： （1）硬件与软件的成套技术趋于完善。干线全集装箱船向全自动化、大型化发展，出现了2500~4000TEU的第三代和第四代集装箱船。一些大航运公司纷纷使用大型船舶组织了环球航线。为了适应大型船停泊和装卸作业的需要，港口大型、高速。自动化装卸桥也得到了进一步发展。为了使集装箱从港口向内陆延伸，一些先进国家对内陆集疏运的公路、铁路和中转场站以及车辆、船舶进行了大量的配套建设。在运输管理方面，随着国际法规的日益完善和国际管理的逐步形成，实现了管理方法的科学化，管理手段的现代化。一些先进国家已从原仅限于港区管理发展为与口岸相关各部门联网的综合信息管理，一些大公司已能通过通信卫星在全世界范围内对集装箱实行跟踪管理。先进国家的集装箱运输成套技术为发展多式联运打下了良好的基础。 （2）开始进入多式联运和"门到门"运输阶段。实现多种运输方式的联合运输是现代交通运输的发展方向，集装箱运输在这方面具有独特优势。先进国家由于建立和完善了集装箱的综合运输系统，使集装箱运输突破了传统运输方式的"港到港"概念，综合利用各种运输方式的优点，为货主提供"门到门"的优质运输服务，从而使集装箱运输的优势得到充分发挥。"门到门"运输是一项复杂的国际性综合运输系统工程，先进国家为了发展集装箱运输，将此作为专门学科，培养了大批集装箱运输高级管理人员、业务人员及操作人员，使集装箱运输在理论和实务方面都得到逐步完善。 虽然世界集装箱运输已进入成熟阶段，但也应看到世界各国集装箱运输的发展是不平衡的。集装箱运输是资本密集、管理技术要求高的产业，发展中国家由于资金和人才的短缺，起步也较晚，一般还处于集装箱运输的发展阶段，少数还处于起步阶段。但集装箱运输已广泛用于国际贸易，发展中国家必须吸收先进国家的先进技术和管理经验，才能跟上时代的要求，适应国际贸易发展的需要。