DE10054468A1 - Verfahren zur Steuerung der Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgänge in einem Containerterminal sowie Steuervorrichtung für in Containerteminals eingesetzte Fahr- und Hebezeuge - Google Patents
Verfahren zur Steuerung der Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgänge in einem Containerterminal sowie Steuervorrichtung für in Containerteminals eingesetzte Fahr- und HebezeugeInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Steuerung der Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgänge in einem Containerterminal, in dem Container (4) von bzw. auf Schiffe (5) geladen, zwischen Schiffen (5) und einem Stapellager (10) transportiert, im Stapellager (10) auf- bzw. aus dem Stapellager (10) entstapelt und von bzw. auf Landtransporteinheiten (6) geladen werden, wird zur Erhöhung des Durchsatzes des Containerterminals (1) der Be- und der Entladevorgang der Schiffe (5) und/oder der Transportvorgang zwischen den Schiffen (5) und dem Stapellager (10) und/oder der Stapel- und der Entstapelvorgang im Stapellager (10) und/oder der Be- und der Entladevorgang der Landtransporteinheiten (6) in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern optimiert.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung
der Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgän
ge in einem Containerterminal, in dem Container von bzw. auf
Schiffe geladen, zwischen Schiffen und einem Stapellager
transportiert, im Stapellager aufge- bzw. aus dem Stapellager
entstapelt und von bzw. auf Landtransporteinheiten geladen
werden.
Bei dem Betrieb eines Containerterminals fallen eine Vielzahl
von Umsetzvorgängen von Containern in Form von Be- und Entla
devorgängen, eine Vielzahl Transportvorgänge von Containern
zwischen unterschiedlichen Abschnitten des Containerterminals
sowie eine Vielzahl von Stapelvorgängen innerhalb des Stapel
lagers des Containerterminals an. Für diese Vorgänge steht
eine Vielzahl von Fahr- und Hebezeugen, z. B. Kaikrane, Grei
ferkrane, Overheadkrane, Torlader, Stapelkrane, Straddle Car
rier etc., zur Verfügung, deren Betrieb immer gegenseitige
Interdependenzen hervorruft und deren Steuerung daher in ge
eigneter Weise aufeinander abzustimmen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs
geschilderte Verfahren zur Steuerung der Entlade-, Lade-,
Transport-, Stapel- und Entstapelvorgänge in einem Container
terminal derart weiterzubilden, dass eine technisch vorhande
ne Entlade-, Belade- und Speicherkapazität eines Container
terminals auch tatsächlich nutzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der
Be- und der Entladevorgang der Schiffe und/oder der Trans
portvorgang zwischen den Schiffen und dem Stapellager
und/oder der Stapel- und der Entstapelvorgang im Stapellager
und/oder der Be- und der Entladevorgang der Landtransportein
heiten in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern optimiert
wird. Erfindungsgemäß werden zunächst die innerhalb des Con
tainerterminals stattfindenden Arbeitsvorgänge sowie die für
die Durchführung dieser Arbeitsvorgänge innerhalb des Contai
nerterminals zur Verfügung stehenden Fahr- und Hebezeuge in
aufeinander abgestimmter Weise optimal eingesetzt. Bei der
Steuerung der für einen bestimmten Arbeitsvorgang vorgesehe
nen Fahr- und Hebezeuge werden jeweils diejenigen Anforderun
gen, die für den folgenden Arbeitsvorgang feststehen, berück
sichtigt. Dadurch, dass die im Containerterminal stattfinden
den Arbeitsvorgänge im Falle des erfindungsgemäßen Verfahrens
in aufeinander abgestimmter Weise jeweils optimiert werden,
ist es möglich, die tatsächliche Kapazität des Containerter
minals etwa im Rahmen der theoretischen Kapazität zu nutzen.
Für die Optimierungsvorgänge kommen vorteilhafterweise Opti
mierungsprogramme auf der Grundlage von Expertensystemen zum
Einsatz.
Die Optimierung des Be- bzw. Entladevorgangs eines Schiffes
wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens unter Berücksichtigung eines Stau
plans des Schiffes, und/oder der Verfügbarkeit von zwischen
Schiff und Stapellager verkehrenden Transportmitteln durchge
führt. Die Organisation des Entladevorgangs oder des Belade
vorgangs eines Schiffes findet im Falle des erfindungsgemäßen
Verfahrens somit unter Berücksichtigung weiterer zu be- bzw.
zu entladender Schiffe sowie der zwischen den Schiffen und
dem Stapellager zur Verfügung stehenden Transportkapazität
statt. Bei der Optimierung des Be- bzw. Entladevorgangs eines
Schiffes können auch weitere Parameter, beispielsweise die
Liegekosten eines bestimmten Schiffes oder die Dringlichkeit
des Löschens bzw. Beladens von Ladungsanteilen, berücksich
tigt werden.
Die Optimierung der Stapelung der Container im Stapellager
findet zweckmäßigerweise unter Berücksichtigung des Entsta
pel- und Übergabevorgangs an das jeweilige nachgeordnete
Transportmittel auf der See- oder auf der Landseite des Con
tainerterminals statt.
Des weiteren sollte die erfindungsgemäße Optimierung der Sta
pelung der Container im Stapellager zweckmäßigerweise unter
Berücksichtigung der Lieferzeit der Container, des Inhalts,
z. B. des Werts, der Gefährlichkeit etc., der Container, der
Minimierung des Transportaufwands, und/oder eines für den Ab
transport eines oder mehrerer Container aus dem Stapellager
vorgesehenen Transportmittels durchgeführt werden.
Bei der Zuordnung von Transporteinheiten, die zwischen den
Schiffsent- und -beladekranen einerseits und dem Stapellager
andererseits verkehren, zu einem Schiffsent- und -beladekran
oder einer Gruppe davon wird gemäß einer Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Grundlage der Position
des Schiffsent- und -beladekrans bzw. der Gruppe davon in be
zug auf das Schiff, der jeweiligen Krankapazität, der Stapel
position des Containers innerhalb des Stapellagers und von
aus dem containerseitigen Transponder ausgelesenen Informati
onen optimiert. Diesbezüglich ist es möglich, beispielsweise
für Container mit besonders wertvoller Ladung innerhalb des
Stapellagers besonders gesicherte Areale zu reservieren; das
selbe gilt entsprechend für Container mit einer besonders ge
fährlichen Beladung.
Die Zuordnung von Schiffsent- und -beladekranen, z. B. Kaikra
nen, Greiferkranen od. dgl., zu einem bestimmten Schiff wird
zweckmäßigerweise auf der Grundlage der Anzahl der zu be-
bzw. zu entladenden Container, der Länge und der Breite des
Schiffes optimiert.
Wenn gemäß einem weiteren Gedanken der vorliegenden Erfindung
jeder Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgang
jedes Containers erfasst und an eine zentrale Steuerein
richtung des Containerterminals gemeldet und dort registriert
wird, ist es möglich, mit Hilfe dieser zentralen Steuerein
richtung den Weg und die Position jedes Containers innerhalb
des Containerterminals exakt zu verfolgen bzw. zu speichern.
Hierdurch ist auch das Wiederauffinden verlorengegangener
Container oder das Auffinden von Referenzcontainern in einfa
cher Weise möglich, da zu diesem Zweck das Stapellager durch
die dort vorgesehenen Stapel- bzw. Stackingkrane überfahren
werden kann, wobei alle innerhalb des Stapellagers vorhande
nen Container in bezug auf die ihnen zugeordneten Daten ohne
weiteres überprüft werden können.
Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für in Containerter
minals eingesetzte Fahr- und Hebezeuge zur Durchführung von
Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgängen
hat eine zentrale Steuereinrichtung, Abfrageeinrichtungen,
von denen jedes Fahr- und Hebezeug zumindest eine aufweist
und die in Kommunikationsverbindung mit der zentralen Steuer
einrichtung sind, und Transponder, von denen jeder Container
zumindest einen aufweist und die jeweils Informationen bezüg
lich ihres Containers enthalten, die mittels der Abfrageein
richtungen abfragbar und an die zentrale Steuereinrichtung
weiterleit- und dort speicherbar sind. Um das Durchschleusen
bzw. Lagern der Container innerhalb des Containerterminals
unter Minimierung des Transportaufwandes innerhalb des Con
tainerterminals und an den Übergangsstellen zwischen dem Con
tainerterminal und dessen Land- bzw. Seeseite zu gestalten,
weist die zentrale Steuereinrichtung eine Optimierungsstufe
auf, mittels der die im Containerterminal anfallenden Be- und
Entladevorgänge von Schiffen und/oder die Transportvorgänge
zwischen den Schiffen und einem Stapellager, und/oder die
Stapel- und Entstapelvorgänge im Stapellager und/oder die Be-
und Entladevorgänge von Landtransporteinheiten, z. B. Last
kraftwagen oder Eisenbahnwaggons, in Abhängigkeit von vorgeb
baren Parametern optimierbar sind. Mittels der an den Contai
nern vorgesehenen Transponder kann jedes Fahr- und Hebezeug,
das im Containerterminal eingesetzt wird und als solches, wie
vorstehend erwähnt, mit zumindest einer Abfrageeinrichtung
ausgerüstet ist, für die Erfassung derjenigen Arbeitsvorgänge
eingesetzt werden, denen ein Container innerhalb des Contai
nerterminals unterzogen wird. Somit kann jeder Transportvor
gang und jeder Umsetz-, Lade- und Stapelvorgang, denen ein
Container unterzogen wird, lückenlos erfasst und gespeichert
werden. An Hand der an den Containern vorgesehenen Transpon
der können die im Stapellager vorhandenen Stacking- bzw. Sta
pelkrane in kürzester Zeit überprüfen, ob beispielsweise der
innerhalb des Stapellagers vorgesehene Stauplan mit den tat
sächlichen Verstauverhältnissen übereinstimmt. Bei derartigen
Kontrollvorgängen werden auch aus irgendwelchen Gründen nicht
mehr erfasste Container oder verlorengegangene Container
zwangsläufig wieder aufgefunden, wobei mit dem Wiederauffin
den auch deren Lokalisierung erfolgt. Mit Hilfe der in der
zentralen Steuereinrichtung gespeicherten Daten ist somit ei
ne vollständige Wegverfolgung der mit den Transpondern verse
henen Container innerhalb des Containerterminals ohne weite
res möglich, wobei die Kontrolle und Überwachung mit dem Ein
tritt des Containers in das Containerterminal beginnt und
erst mit dem Verlassen des Containerterminals durch den Con
tainer endet.
Wenn jeder containerseitige Transponder zumindest teilweise
als Oberflächensensor ausgebildet ist, mittels dem ein von
den Abfrageeinrichtungen abgestrahlter Sendeimpuls in ein a
kustisches Oberflächenwellensignal wandelbar, dieses akusti
sche Oberflächenwellensignal veränderbar, das veränderte a
kustische Oberflächenwellensignal in einen Rücksendeimpuls
umwandelbar und der Rücksendeimpuls zu den Abfrageeinrichtun
gen zurückstrahlbar ist, wird eine zuverlässige Erfassung
containerbezogener Daten ermöglicht, da derartige Oberflä
chenwellensensoren hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit
durch in Containerterminals u. U. auftretende umgebungsbeding
te Störungen nicht beeinträchtigbar sind. Hierdurch können
fehlerhafte Informationsweitergaben weitestgehend bzw. voll
ständig vermieden werden.
Sofern mittels der Abfrageeinrichtungen elektromagnetische
Wellensignale bestrahl- und empfangbar sind, die von den con
tainerseitigen Transpondern zu einer elektromagnetischen Im
pulsfolge, die Informationen bezüglich des jeweiligen Contai
ners, z. B. Identifizierung, Inhalt, Wert, Lieferzeit etc.
enthält, modifizier- und an die Abfrageeinrichtungen zu
rückstrahlbar sind, ist es möglich, das beispielsweise zu
Identifizierungszwecken zwischen der Abfrageeinrichtung und
dem Oberflächenwellensensor gesendete Signal während der
Signalübertragung zwischen den beiden Bauteilen als elektro
magnetische Welle, die für diese Übertragungszwecke besonders
geeignet ist, zu gestalten, wobei hingegen dasselbe Sende
signal während der Informationserfassung als akustisches O
berflächenwellensignal ausgebildet ist, wobei diese physika
lische Form gerade für die Erfassung von Informationen beson
ders vorteilhaft ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Steuervorrichtung sind die containerseitigen
Transponder als Passivsensoren ausgebildet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Containerterminals, bei
dessen Betrieb das erfindungsgemäße Verfahren zur
Steuerung der Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel-
und Entstapelvorgänge bzw. die entsprechende erfin
dungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommen;
Fig. 2 eine Darstellung der im Falle des erfindungsgemäßen
Verfahrens stattfindenden Optimierungs- und Steuer
vorgänge an Hand eines Blockdiagramms;
Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung von für die Erfindung
wesentlichen Bestandteilen der erfindungsgemäßen
Steuervorrichtung für in Containerterminals einge
setzte Fahr- und Hebezeuge; und
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines als Oberflächenwellen
sensor ausgebildeten Transponders.
Ein in Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung gezeigtes Container
terminal 1 hat in der gezeigten Ausführungsform eine Seeseite
2 und eine Landseite 3. Mittels des in Fig. 1 gezeigten Con
tainerterminals 1 soll es ermöglicht werden, Container 4, von
denen in Fig. 1 lediglich zwei dargestellt sind, in der ge
wünschten Weise aufzunehmen, zwischenzuspeichern und an das
jeweils zum Weitertransport vorgesehene Verkehrsmittel, sei
es ein Schiff 5 an der Seeseite 2 oder z. B. ein Lastkraftwa
gen 6 an der Landseite 3, zu übergeben. Zum Be- und Entladen
der Container auf bzw. von Schiffen 5 an der Seeseite 2 des
Containerterminals 1 weist letzteres eine seeseitige Kaikran
anlage 7 auf, deren Schiffsent- und -beladekrane 8 Container
4 vom Schiff 5 ab- bzw. auf das Schiff 5 aufladen.
Mittels der Schiffsent- und -beladekrane 8, von denen in Fig.
1 vier dargestellt sind, können Container vom Schiff 5 auf
Transporteinheiten 9 bzw. von Transporteinheiten 9 auf das
Schiff 5 geladen werden. Die Transporteinheiten 9 verbinden
die Kaikrananlage 7 mit einem Stapellager 10, in dem die Con
tainer 4 zwischengelagert werden können. Hierzu weist das
Stapellager 10 eine Vielzahl Stapelkrane 11 auf, mittels de
nen die Container 4 von den Transporteinheiten 9 entnehmbar
und im Stapellager 10 an der gewünschten Stelle aufstapelbar
sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, mittels der
Stapelkrane 11 Container 4 aus dem Stapellager 10 zu entneh
men und auf Transporteinheiten 9 zu verladen, so dass diese
dann mittels der Kaikrananlage 7 auf ein Schiff 5 geladen
werden können.
Landseitig des Stapellagers 10 können mittels der Stapelkrane
11 Container 4 auf Landtransporteinheiten, z. B. Züge oder die
Lastkraftwagen 6, geladen werden.
Das Containerterminal 1 ist mit einer zentralen Steuerein
richtung 12 ausgerüstet, in der alle innerhalb des Container
terminals 1 stattfindenden Transport-, Entlade-, Lade-, Sta
pel- und Entstapelvorgänge registriert und gesteuert werden.
Diese Registrierung und Steuerung erfolgt mittels Abfrageein
richtungen 13, mit denen jedes Fahr- und Hebezeug ausgerüstet
ist, das im Containerterminal 1 zum Einsatz kommt. Das heißt,
jeder Schiffsent- und -beladekran der Kaikrananlage 1, jede
Transporteinheit 9, die zwischen der Kaikrananlage 7 und dem
Stapellager 10 verkehrt, und jeder Stapelkran 11, der inner
halb des Stapellagers 10 arbeitet und dieses mit den Trans
porteinheiten 9 einerseits und den landseitigen Transportein
heiten andererseits verbindet, hat eine solche Abfrageein
richtung. Des weiteren ist an jedem Container 4, von denen in
Fig. 1 lediglich zwei dargestellt sind, ein Etikett bzw. ein
Transponder 14 vorgesehen, dem den jeweiligen Container 4 zu
geordnete Daten mittels der Abfrageeinrichtung 13 entnehmbar
sind. Die Abfrageeinrichtung 13 steht ihrerseits mit der
zentralen Steuereinrichtung 12 in Kommunikationsverbindung.
Die zentrale Steuereinrichtung 12 hat eine Optimierungsstufe
15, für deren Betrieb die innerhalb des Containerterminals 1
stattfindenden Vorgänge in vier unterschiedliche Optimie
rungsmodule 16, 17, 18, 19 separiert sind, wie sich aus Fig. 2
ergibt.
Das erste Optimierungsmodul 16 betrifft die Optimierung des
Be- bzw. Entladevorgangs, wie er mittels der Kaikrananlage 7
durchgeführt wird. Mittels der Kaikrananlage 7 bzw. mittels
deren Schiffsent- und -beladekranen 8 werden die Container 4
vom Schiff 5 entladen und auf die Transporteinheiten 9 geladen
bzw. von den Transporteinheiten 9 ent- und auf das Schiff
5 geladen.
Das zweite Optimierungsmodul 17 der Optimierungsstufe 15 be
zieht sich auf die Optimierung der Transportvorgänge zwischen
der Kaikrananlage 7 und der Eingangsseite des Stapellagers
10, wobei diese Transportvorgänge, wie vorstehend bereits er
wähnt, mittels der Transporteinheiten 9 durchgeführt werden.
Das dritte Optimierungsmodul 18 der Optimierungsstufe 15 be
zieht sich auf den Betrieb des Stapellagers 10, in dem eine
Vielzahl von Containern 4 zwischengelagert wird. Hierbei wird
insbesondere der Betrieb der Vielzahl von Stapelkranen 11 des
Stapellagers beim Stapeln der Container 4 innerhalb des Sta
pellagers bzw. beim Entstapeln der Container 4 und bei der
Be- bzw. Entladung der Container 4 auf bzw. von den Trans
porteinheiten 9 optimiert.
Das vierte Optimierungsmodul 19 betrifft die Übergabevorgänge
zwischen der Landseite des Stapellagers 10 und den dort Con
tainer 4 abgebenden bzw. aufnehmenden Landtransporteinheiten
bzw. Lastkraftwagen 6.
Die in den einzelnen Optimierungsmodulen 16, 17, 18, 19 der
Optimierungsstufe 15 zum Einsatz kommenden Optimierungspro
gramme basieren auf der Grundlage von Expertensystemen.
Im Falle des ersten Optimierungsmoduls 16, welches der Kai
krananlage 7 zugeordnet ist, werden der Stauplan des Schiffes
5 und die Verfügbarkeit von zwischen dem Schiff 5 bzw. der
Kaikrananlage 7 und dem Stapellager 10 verkehrenden Trans
porteinheiten 9 berücksichtigt. Bei der im Optimierungsmodul
16 ebenfalls gesteuerten Zuordnung der Schiffsent- und -
beladekrane 8, bei denen es sich um Kaikrane, Greiferkrane
od. dgl. handeln kann, zu einem bestimmten Schiff 5 wird die
Anzahl der zu be- bzw. zu entladenden Container, die Länge
und die Breite des Schiffes 5 berücksichtigt.
Bei der Optimierung des Betriebs der Transporteinheiten 9 im
zweiten Optimierungsmodul 17 der Optimierungsstufe 15 wird
die Position der jeweiligen Transporteinheit in bezug auf das
Schiff 5, die jeweilige Krankapazität der das Schiff 5 bedie
nenden Schiffsent- und -beladekrane 8 sowie die angestrebte
Stapelposition des Containers 4 innerhalb des Stapellagers 10
berücksichtigt. Darüber hinaus gehen in die Steuerung der
Transporteinheiten 9 noch Informationen ein, die die Stapel
position des Containers innerhalb des Stapellagers unmittel
bar betreffen, wie z. B. Wert, Gefährlichkeit od. dgl. der La
dung des jeweiligen Containers 4.
Die Optimierung des Betriebs des Stapellagers 10 erfolgt un
ter Berücksichtigung der Entstapel- und Übergabevorgänge der
Container 4 auf der Land- bzw. auf der Seeseite des Stapella
gers 10. Des weiteren werden beim Betrieb des Stapellagers 10
die Lieferzeiten der Container 4, deren Inhalt, Wert und Ge
fährlichkeit berücksichtigt, wobei darüber hinaus die Mini
mierung des Transportaufwands beim Übergeben der Container 4
aus dem Stapellager 10 auf dessen See- oder Landseite in die
Optimierung des Betriebs eingehen.
Unter Zugrundelegung ähnlicher Ordnungsprinzipien wird im
vierten Optimierungsmodul 19 der Optimierungsstufe 15 der Ü
bergabevorgang zwischen dem Stapellager 10 und an dessen
Landseite agierenden Landtransporteinheiten 6 gesteuert.
Sämtliche Optimierungsmodule 16, 17, 18, 19 der Optimierungs
stufe 15 sind in Verbindung mit einer Steuereinheit 20 der
zentralen Steuereinrichtung 12 und werden von in der Steuer
einheit 20 erfassten Daten beeinflusst.
Der Informationsaustausch innerhalb des vorstehend geschil
derten Containerterminals 1 findet zwischen den Abfrageein
richtungen 13 und der zentralen Steuereinrichtung 12 einer
seits und zwischen den Abfrageeinrichtungen 13 und den con
tainerseitigen Transpondern 14 andererseits statt. Hierzu
weist jedes Fahr- bzw. Hebezeug des Containerterminals 1,
d. h. jeder Kaikran, jeder Greiferkran, jeder Overheadkran,
jeder Torlader, jeder Stapelkran, jeder Straddle Carrier und
jede weitere Transporteinheit eine derartige Abfrageeinrich
tung 13 auf. Zu jeder Abfrageeinrichtung 13 gehört eine Sen
de- und Empfangseinheit 21, die als Radareinheit ausgebildet
sein kann.
Die Sende- und Empfangseinheit 21 bzw. die Radareinheit 21
hat ein Sende- und Empfangsteil 22 mit einer Sende-/Empfangs
antenne 23, mittels der ein Sendeimpuls bzw. ein elektromag
netisches Wellensignal 24 abstrahlbar ist. Des weiteren ge
hört zur Sende- und Empfangseinheit 21 eine digitale Verar
beitungseinheit (DSP) 25, mittels der ein von der Sende-/
Empfangsantenne 23 der entsprechenden Sende- und Empfangsein
heit 21 empfangenes zurückgesendetes elektromagnetisches Wel
lensignal in Form eines Rücksendeimpulses 26 auswertbar ist.
Die containerseitigen Transponder 14 sind zumindest teilweise
als Oberflächenwellensensoren ausgebildet. Jeder derartige
Oberflächenwellebsensor 14 hat eine Sende-/Empfangsantenne
27, die, wie in Fig. 3 dargestellt, als kombinierte Sende-/
Empfangsantenne 27 ausgebildet sein kann oder auch separate
Sende- und Empfangsteile aufweisen kann.
Eine in Fig. 4 in Einzelheiten dargestellte Ausführungsform
des als Oberflächenwellensensor ausgebildeten Transponders 14
hat einen Interdigitalwandler 28, der an ein Sendeteil 29 und
ein Empfangsteil 30 der Sende-/Empfangsantenneneinrichtung
angeschlossen ist.
Mittels des Interdigitalwandlers 28 des Oberflächenwellensen
sors 14 ist das von der Sende- und Empfangseinheit 21 abge
strahlte elektromagnetische Wellensignal 24 in eine akusti
sche Oberflächenwelle transformierbar. Diese akustische Ober
flächenwelle pflanzt sich in einem auf der Oberfläche eines
piezoelektrischen Kristalls 31 ausgebildeten Klangweg fort,
wobei in dem Klangweg bzw. Klangpfad der akustischen Oberflä
chenwelle Reflektoren 32 bestimmter Ausbildung und in be
stimmter Anordnung vorgesehen sind. Durch diese Reflektoren
32 wird die vom Interdigitalwandler 28 ausgesandte akustische
Oberflächenwelle teilweise reflektiert. Die zum Interdigital
wandler 28 durch die Reflektoren 32 reflektierten akustischen
Oberflächenwellen werden mittels des Interdigitalwandlers 28
in den Rücksendeimpuls 26 in Form eines elektromagnetischen
Wellensignals zurückverwandelt und dann mittels des Sende
teils 29 der Antenneneinrichtung des Oberflächenwellensensors
14 zur Sende- und Empfangseinheit 21 zurückgesendet.
Da die Geschwindigkeit einer akustischen Oberflächenwelle un
gefähr um den Faktor 100000 geringer ist als die Geschwindig
keit von Licht- oder Funksignalen, können die elektromagneti
schen Wellensignale mittels des vergleichsweise kleinen Ober
flächenwellensensors bzw. Transponders 14 wirksam verzögert
werden. Hierbei ergibt sich beispielsweise bei einer Abmes
sung des Oberflächenwellensensors 14 zwischen 1,5 mm und 2 mm
eine Zeitverzögerung von ein µs, wobei zu beachten ist, dass
der Abstand zwischen dem Interdigitalwandler 28 und den Re
flektoren 32 des Oberflächenwellensensors 14 doppelt genutzt
wird. Hierdurch kann der Rücksendeimpuls 26 des Oberflächen
wellensensors 14 in einfacher Weise von Umgebungsechos sepa
riert werden, die üblicherweise in weniger als ein bis zwei
µs verschwinden, wobei zur Schaffung von Zeitverzögerungen im
Bereich von einigen µs entsprechende Abmessungen des Oberflä
chenwellensensors 14 vorgesehen werden.
Das zur Sende- und Empfangseinheit 21 reflektierte elektro
magnetische Wellensignal in Form des Rücksendeimpulses 26
wird in einem Funkfrequenzmodul der Sende- und Empfangsein
heit 21 verstärkt und auf eine Grundbandfrequenz herunterge
wandelt. Danach werden die entsprechend bearbeiteten Signale
des Oberflächenwellensensors 14 mittels der digitalen Verar
beitungseinheit 25 analysiert. Die als Ergebnis dieser Analy
se entstehenden Daten können dann zur zentralen Steuereinrichtung
12, bei der es sich beispielsweise um einen PC han
deln kann, übertragen werden, um dort nachbearbeitet und ge
speichert zu werden.
Der Transponder bzw. Oberflächenwellensensor 14 ist als Pas
sivsensor ausgebildet.
Jeder containerseitige Transponder bzw. Oberflächenwellensen
sor 14 ist durch entsprechende Ausbildung und Anordnung sei
ner Reflektoren 32 individualisiert, so dass das vom jeweili
gen Oberflächenwellensensor 14 zur Sende- und Empfangseinheit
21 zurückgesendete elektromagnetische Wellensignal 26 für den
jeweiligen Transponder bzw. Oberflächenwellensensor 14 cha
rakteristisch ist. Aus der zur Sende- und Empfangseinheit 21
zurückgestrahlten elektromagnetischen Impulsfolge 26 ist ein
Identifizierungscode desjenigen Containers 4 entnehmbar, der
mit dem zurücksendenden Oberflächenwellensensor bzw.
Transponder 14 versehen ist. Des weiteren enthalten die in
dem Oberflächenwellensensor bzw. Transponder 14 enthaltenen
Informationen auch Daten bezüglich des Inhalts bzw. der La
dung des mit dem Oberflächenwellensensor 14 versehenen Con
tainers 4.
Durch seine Ausgestaltung mit Reflektoren 32, die in indivi
dueller Weise angeordnet bzw. ausgebildet sind, weist jeder
Transponder 14 eine unterscheidbare, nur ihm zuzuordnende
Signalform auf. Hierzu sind die Reflektoren 32 barcodeartig
auf der Oberfläche angeordnet; die Peaks der Antwort-
Impulskette korrelieren exakt mit dem Muster der Barcodes.
Claims (12)
1. Verfahren zur Steuerung der Entlade-, Lade-, Transport-,
Stapel- und Entstapelvorgänge in einem Containerterminal (1),
in dem Container (4) von bzw. auf Schiffe (5) geladen, zwi
schen Schiffen (5) und einem Stapellager (10) transportiert,
im Stapellager (10) auf- bzw. aus dem Stapellager (10) ent
stapelt und von bzw. auf Landtransporteinheiten (6) geladen
werden, dadurch gekennzeichnet, dass
der Be- und der Entladevorgang der Schiffe (5) und/oder der
Transportvorgang zwischen den Schiffen (5) und dem Stapella
ger (10) und/oder der Stapel- und der Entstapelvorgang im
Stapellager (10) und/oder der Be- und der Entladevorgang der
Landtransporteinheiten (6) in Abhängigkeit von vorgebbaren
Parametern optimiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem für die Optimierungs
vorgänge Optimierungsprogramme auf der Grundlage von Exper
tensystemen eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Optimierung
des Be- bzw. Entladevorgangs eines Schiffes (5) unter Berück
sichtigung eines Stauplans des Schiffes (5) und/oder der Ver
fügbarkeit von zwischen Schiff (5) und Stapellager (10) ver
kehrenden Transportmitteln (9) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die
Optimierung der Stapelung der Container (4) im Stapellager
(10) unter Berücksichtigung des Entstapel- und Übergabevor
gangs der Container (4) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die
Optimierung der Stapelung der Container (4) im Stapellager
(10) unter Berücksichtigung der Lieferzeit der Container (4),
des Inhalts, z. B. des Werts, der Gefährlichkeit etc., der
Container (4), der Minimierung des Transportaufwands und/oder
eines für den Transport eines oder mehrerer Container (4) aus
dem Stapellager (10) vorgesehenen Transportmittels durchge
führt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die
Zuordnung von Transporteinheiten (9), die zwischen den
Schiffsent- und -beladekranen (8) einerseits und dem Stapel
lager (10) andererseits verkehren, zu einem Schiffsent- und
-beladekran (8) oder einer Gruppe davon auf der Grundlage von
dessen bzw. deren Position in bezug auf das Schiff (5), der
jeweiligen Krankapazität, der Stapelposition des Containers
(4) innerhalb des Stapellagers (10) und von aus dem contai
nerseitigen Transponder (14) ausgelesenen Informationen opti
miert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die
Zuordnung von Schiffsent- und -beladekranen (8), z. B. Kaikra
nen, Greiferkranen od. dgl., zu einem bestimmten Schiff (5)
auf der Grundlage der Anzahl der zu be- bzw. zu entladenden
Container (4), der Länge und der Breite des Schiffes (5) op
timiert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem jeder
Entlade-, Lade-, Transport-, Stapel- und Entstapelvorgang je
des Containers (4) erfasst, an eine zentrale Steuereinrich
tung (12) gemeldet und dort registriert wird.
9. Steuervorrichtung für in Containerterminals (1) eingesetz
te Fahr- und Hebezeuge zur Durchführung von Entlade-, Lade-,
Transport-, Stapel- und Entstapelvorgängen, mit einer zentra
len Steuereinrichtung (12), Abfrageeinrichtungen (13), von
denen jedes Fahr- und Hebezeug zumindest eine aufweist und
die in Kommunikationsverbindung mit der zentralen Steuerein
richtung (12) sind, und Transpondern (14), von denen jeder
Container (4) zumindest einen aufweist und die jeweils Infor
mationen bezüglich ihres Containers (4) enthalten, die mit
tels den Abfrageeinrichtungen (13) abfragbar und an die zent
rale Steuereinrichtung (12) weiterleit- und dort speicherbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Steuereinrichtung (12) eine Optimierungsstufe
(15) aufweist, mittels der die im Containerterminal (1) an
fallenden Be- und Entladevorgänge von Schiffen (5) und/oder
die Transportvorgänge zwischen den Schiffen (5) und einem
Stapellager (10) und/oder die Stapel- und Entstapelvorgänge
im Stapellager (10) und/oder die Be- und Entladevorgänge von
Landtransporteinheiten, z. B. LKW (6) oder Eisenbahnwaggons,
in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern optimierbar sind.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, bei der jeder contai
nerseitige Transponder (14) zumindest teilweise als Oberflä
chensensor (14) ausgebildet ist, mittels dem ein von den Ab
frageeinrichtungen (13) abgestrahlter Sendeimpuls (24) in ein
akustisches Oberflächenwellensignal umwandelbar, dieses akus
tische Oberflächenwellensignal veränderbar, das veränderte
akustische Oberflächenwellensignal in einen Rücksendeimpuls
(26) umwandelbar und der Rücksendeimpuls (26) zu den Abfrage
einrichtungen (13) zurückstrahlbar ist.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der mit
tels der Abfrageeinrichtungen (13) elektromagnetische Wellen
signale (14) abstrahl- und empfangbar sind, die von den con
tainerseitigen Transpondern (14) zu einer elektromagnetischen
Impulsfolge (26), die Informationen bezüglich des jeweiligen
Containers (4), z. B. Identifizierung, Inhalt, Wert, Liefer
zeit, enthält, modifizier- und an die Abfrageeinrichtung (13)
zurückstrahlbar sind.
12. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei
der die containerseitigen Transponder (14) als Passivsensoren
ausgebildet sind.
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