一拖双挂集卡作业在集装箱码头的应用

为提高设备运行效率，节约生产成本，创建绿色环保集装箱码头，欧洲一些专业集装箱码头在集装箱平面运输上穿插性使用一拖多挂集卡作业方式。作为一种新的集装箱运输方式，一拖多挂集卡作业目前在我国公路系统的运行条件还不成熟。不过，在平面通过性较好的集装箱码头使用一拖多挂集卡作业方式有利于集装箱码头作业效率的提高及节能减排目标的实现。基于以上背景， 2010—2012年宁波港吉码头经营有限公司（以下简称港吉码头）在港区集装箱平面运输中引入一拖双挂集卡作业方式。本文以港吉码头为例，介绍一拖双挂集卡作业在集装箱码头的应用情况。

1 一拖双挂集卡作业的应用原理

集装箱运输生产率是衡量集装箱码头生产效率的关键指标，其计算公式为

W=αβγqv（1）

式中：W为集装箱运输生产率，TEU km/h； 为工作时间利用系数，即车辆载箱运程时间与总工作时间之比； 为行程利用系数，即车辆载箱行程与总行程之比； 为载质量利用系数，即车辆在行驶过程中的有效载荷（集装箱总质量）与车辆自身质量之比；q为车辆载运集装箱的额定载荷；v为车辆的平均技术速度，km/h。

由式（1）可见，要提高码头的集装箱作业率，必须提高集装箱运输车辆的工作时间利用系数，即减少车辆候箱时间或单箱候箱时间，一拖多挂集卡作业恰好可满足减少单箱候箱时间的条件；此外，提高集装箱运输车辆的载质量利用系数也是提高码头集装箱作业率的动力之一，在牵引力允许的条件下，增加牵引车拖带挂车的数量以增加集装箱载运量是提高车辆载荷的有效方法。

2 一拖双挂集卡作业在集装箱码头的应用

2.1 应用背景

我国港口码头普遍采用一拖单挂集卡运输集装箱。2010年，港吉码头考虑到码头平面运输条件好（道路宽且堆场大）、牵引车功率大（一般约）、港内集卡司机流失率高等因素，开始着手分析一拖双挂集卡的技术可行性。港吉码头配置的集卡牵引车功率约，采用低速变速箱，牵引力可达。经计算，牵引车可负荷，而1个40英尺集装箱的载质量一般小于，加之码头堆场区域坡度小且路面状况好，将一拖单挂集卡作业扩展为一拖双挂集卡作业完全可行。

港吉码头一拖双挂集卡的设计方案为：在一拖单挂集卡一级半挂车的后端加装喇叭形牵引座，中间增加牵引小车，小车连接二级全挂车。一拖双挂集卡能同时载运4个20英尺标准集装箱或2个40英尺标准集装箱。

2.2 应用实施

（1）2010年9月20日至12月20日 制造模拟车辆，在码头区域进行通过性测试；设计挂车模型，进行可行性分析；确定一拖双挂集卡组成件的具体尺寸。

（2）2010年12月21日至2011年2月8日 出图并制造样车；制造一拖双挂集卡的实体挂车，试验车辆性能，包括检测中间牵引小车是否配备刹车系统，确定多级刹车系统的选型及布置顺序，以及检测一拖单挂与一拖双挂形式之间的快速转换对集卡牵引系统的反约束力影响等。

（3）2011年3月1日至4月22日 完善样车运行，通过一拖双挂集卡运输测试挂车系统的车辆性能和技术性能。

（4）2011年4月23日至6月30日 进行车辆批量采购之前的技术定型；12辆样车采购到位并陆续投入运行。

（5）2011年7月1日至今 对12辆样车进行编组运行、项目总结、人力成本对比、油耗对比及装卸效率对比等。

（6） 2012年9月29日至今 新添置12辆一拖双挂集卡牵引车及连接小车。

2.3 应用测试

2.3.1 通过性测试

一拖双挂集卡整车长约，转弯直径约（见图1）。港吉码头的码头面宽至少，桥吊下车道宽至少，所有引桥、堆场通道以及堆高机空箱场地通道均能满足一拖双挂集卡的通行要求。

2.3.2 驱动性能测试

由表1可见，改进后的一拖双挂集卡与传统的一拖单挂集卡在驱动性能上相差无几。目前港吉码头使用的牵引车的牵引力接近，加之配置低速大扭矩变速箱，牵引车低速运行时的输出扭矩大，起步动力强劲，整车可负荷；在双挂状态下，牵引车发动机与变速箱的动力传递平稳，驱动性能满足使用要求。

2.3.3 刹车性能测试

由表2可见，一拖双挂集卡与一拖单挂集卡在刹车性能上相差无几，一拖双挂集卡的刹车安全性能良好。同时，由于一拖双挂集卡具有长车拖挂的特点，驾驶员在操作时会更加小心谨慎，相比于传统的一拖单挂集卡，其事故发生率有所降低。

2.3.4 油耗测试

2.3.4.1 空箱转场油耗测试

参与空箱转场油耗测试的车型包括载运1个40英尺空箱的一拖单挂集卡和载运2个40英尺空箱的一拖双挂集卡，采用堆高机码箱，测试结果见表3。经计算，一拖双挂集卡空箱转场作业的单位运距单箱耗油量比传统一拖单挂集卡减少约40%。

2.3.4.2 重箱转场油耗测试

参与重箱转场油耗测试的车型包括载运1个40英尺重箱的一拖单挂集卡和载运2个40英尺重箱的一拖双挂集卡，采用轮胎吊码箱，测试结果见表4。经计算，一拖双挂集卡重箱转场作业的单位运距单箱耗油量比传统一拖单挂集卡节省约44%。

2.3.4.3 单箱油耗测试

由表5可见，在生产运行状态下，一拖双挂集卡的平均单箱耗油量比传统一拖单挂集卡节省38.14%。

在生产运行状态下的单箱油耗对比

2.4 应用效果

2.4.1 节约生产成本

由表6可见，自12辆一拖双挂集卡投入运行以来，港吉码头的生产成本明显减少：按柴油价格人民币/L计算，12辆一拖双挂集卡每月比一拖单挂集卡节约生产成本元人民币，每辆集卡每月可节约生产成本元人民币。按每辆一拖双挂集卡的固定资产成本17万元人民币计算，一般1年左右便可收回投资成本。

2.4.2 减少CO2排放量

按照柴油燃烧后的CO2排放量来计算，12辆一拖双挂集卡每月可减少CO2排放量，平均每辆集卡每月可减少CO2排放量，单箱CO2排放量减少约。与一拖单挂集卡相比，一拖双挂集卡CO2排放量减少约40%，对建设绿色集装箱码头具有不可低估的作用。

2.4.3 减少设备投入

1辆一拖双挂集卡的作业效率与1.8辆一拖单挂集卡的作业效率相当，集卡作业效率的提高有利于桥吊单机效率和船时效率的提升。

2.4.4 降低人力成本

集卡司机独立上岗之前需要进行4个多月的培训，除去应为其支付的养老保险、工伤保险等费用，码头企业还需要为其支付2万元人民币左右的培训费，加之收入低导致集卡司机流失率较高，人力成本在码头企业的总成本中占较大比例。一拖双挂集卡作业方式不仅能大大增加集卡司机收入，而且有助于码头企业通过精简人员配置达到节约人力成本的目的。同时，收入增加有利于降低集卡司机的流失率，促进集卡司机提高服务意识和服务水平。

2.5 应用前景

以2012年为例，一拖双挂集卡作业应用于集装箱码头企业的节能减排及节支情况如表7所示。总的来讲，一拖双挂集卡作业具有节能、节支、减排等优点，能有效提升集装箱码头的核心竞争力，推动绿色集装箱码头的建设进程。展望未来，一拖双挂集卡作业模式具有巨大发展空间和良好应用前景。

3 一拖双挂集卡作业推广应用注意事项

（1）集装箱码头在配置一拖双挂集卡时，可在原有一拖单挂集卡的基础上，新购中间组合小车，然后对气路等进行简单改造即可。

（2）集装箱码头堆场主通道的宽度须达到及以上才能满足一拖双挂集卡的转弯需求。

（3）集卡司机必须经过培训才能满足一拖双挂集卡的操作要求。

（4）集装箱码头原有生产运行系统须作相应调整才能满足一拖双挂集卡作业的应用条件。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2012-10-30）