集装箱码头多站式闸口的制作方法

本实用新型属于码头建设技术领域，具体地说，是涉及一种应用于集装箱码头的闸口设计。

背景技术：

集装箱码头是集装箱通关上船前和下船后的统一集合存放地，用于集装箱重箱或空箱的装卸、转运、保管和交接，在集装箱运输中起着至关重要的作用。集装箱在港口、码头堆放时，通常是按照货运船号分堆码齐的，以便于统一装船。在运输集装箱的车辆（集卡车）进出堆场时，都需要经过集装箱码头闸口。闸口是集装箱码头物流系统的重要组成部分,是进出口集装箱和各种运输机械的出入口，是区分码头内外责任和交接相关资料的地点,闸口的布局、通过能力及通过效率直接影响着码头物流系统的作业能力和作业效率。

目前业界比较流行的闸口设计是一站式闸口，集装箱信息的采集、处理、校验以及集装箱运载车辆（集卡车）的放行等作业都是在一道闸口集中进行的。虽然在这种一站式闸口中可以设置多条并行道口，可供多辆集卡车并行通过，但仍存在闸口容易拥堵的问题。其原因是因为集卡车在进入堆场或者离开堆场时，与集装箱或集卡车相关的所有信息的采集、识别、验证等工作都必须在同一道闸口处理完成，因此处理的信息量比较大，需要等待的时间比较长。而且，当一个集装箱或一辆集卡车出现问题时，会造成其中一条道口的工作被迫中断，从而导致整个闸口通过效率降低，极易导致拥堵问题。

此外，由于集卡车通过闸口需要等待的时间较长，对于集装箱吞吐量较大的码头来说，就需要在闸口前设置较大的缓冲区，以用于处理存在问题的集装箱和集装箱车辆，由此便会造成场地资源浪费等问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有一站式闸口通车效率低、易拥堵的问题，提出了一种集装箱码头多站式闸口，采用分离的多站式闸口布局方式，将信息的采集和校验工作分配给不同的闸口分开处理，从而加快了集卡车通过闸口的速度，提升了闸口的通过效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种集装箱码头多站式闸口，包括入场闸口和出场闸口，所述入场闸口和出场闸口均为分开布设的三站式闸口，包括第一站闸口、第二站闸口和第三站闸口；其中，所述第一站闸口设置有信息采集设备，用于采集车辆的物理车牌号以及集装箱的箱号、箱型信息，并发送至后台系统，以调取出该车辆所对应的相关信息；所述第二站闸口设置有读卡器和地磅，所述读卡器采集车辆的电子车牌号和司机身份信息，发送至后台系统，以验证车辆和司机身份的合法性；所述地磅采集入场车辆的重量信息，发送至后台系统，以验证集装箱的重量是否异常；所述后台系统根据验证结果生成目的地信息提供给车辆司机；所述第三站闸口设置有电子挡杆，所述电子挡杆接收后台系统发送的车辆是否准入指令，并根据指令控制挡杆抬起放行车辆或者控制挡杆落下禁止车辆通过。

优选的，在所述第一站闸口还设置有限高限宽门和电子挡杆，当车辆通过限高限宽门发生碰撞时，限高限宽门上的感应装置生成超限警示信号发送至所述后台系统，并控制第一站闸口的电子挡杆落下，禁止车辆通过。

为了降低闸口的系统功耗，本实用新型优选在所述第一站闸口设置车辆感应门，所述车辆感应门在感应到有车辆驶入第一站闸口时，生成感应信号控制所述信息采集设备和限高限宽门上的感应装置启动运行。

作为车辆和集装箱信息的一种优选采集方式，所述信息采集设备优选采用摄像头，安装在所述限高限宽门上，对进入第一站闸口的车辆和集装箱进行拍照，并将拍摄到的照片发送至后台系统，后台系统利用图像识别技术提取出车辆和集装箱的相关信息，实现对车辆和集装箱信息的采集。

优选的，所述读卡器可以包括RFID读卡器和身份卡读卡器，所述RFID读卡器读取电子车牌中的电子车牌号，所述身份卡读卡器读取身份卡中的司机身份信息。

进一步的，在所述第二站闸口还设置有显示屏和打印机，所述第二站闸口将接收到的目的地信息通过显示屏向车辆司机显示和/或通过打印机打印出小票提供给车辆司机，以指示车辆行驶的目的地。

进一步的，在所述第二站闸口还设置有电子挡杆，所述第二站闸口在接收到的所述目的地信息并提供给车辆司机后，控制第二站闸口的电子挡杆抬起，允许车辆通过。

进一步的，在所述第三站闸口还设置有RFID读卡器，读取电子车牌中的电子车牌号，并发送至所述后台系统，所述后台系统根据接收到的电子车牌号调取是否准入指令，并发送至第三站闸口的电子挡杆。

为了缩短车辆在第二站闸口等待的时间，设计所述第一站闸口与第二站闸口之间的距离D≥S*T；其中，S为车辆在第一站闸口与第二站闸口之间行驶所允许的最高时速，T为后台系统根据在第一站闸口采集到的信息完成车辆相关信息验证所需的时间。

为了避免第三站闸口出现拥堵问题，本实用新型在所述第二站闸口和第三站闸口之间偏离主行驶车道的位置设置有缓冲区，用于停放信息比对不相符的问题车辆，以接收人工处理。信息比对相符的正常车辆可以通过入场第三站闸口驶入集装箱堆场，以进行存箱或提箱作业。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过将集装箱码头的闸口设计成三站式闸口，并将与车辆和集装箱相关的信息采集和处理工作分配给不同的闸口独立完成，由于每一站闸口的信息采集和处理工作较之传统的一站式闸口的工作量大幅减小，并且后台系统可以充分利用车辆在两站闸口之间行驶所经历的时间来完成采集信息的处理和验证工作，从而使得车辆在闸口的停留时间明显缩短，不仅大幅提升了闸口的通过效率，而且可以显著减小车辆发生拥堵的概率，对集装箱码头物流系统的作业能力和作业效率起到了至关重要的作用。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的多站式流程化集装箱码头闸口管控系统的一种实施例的闸口总体布局图；

图2是入场第一站闸口和出场第一站闸口的一种实施例的构建示意图；

图3是入场第二站闸口和出场第二站闸口的一种实施例的构建示意图；

图4是入场第三站闸口和出场第三站闸口的一种实施例的构建示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例针对集装箱码头的闸口系统提出了一种三站式闸口的设计思想，如图1所示，即，将集装箱码头的入场闸口100和出场闸口200均分成三站闸口，按照车辆的行驶方向依次定义为：第一站闸口、第二站闸口和第三站闸口。为表述清楚起见，本实施例定义入场的三站闸口分别为：入场第一站闸口110、入场第二站闸口120、入场第三站闸口130；定义出场的三站闸口分别为：出场第一站闸口210、出场第二站闸口220、出场第三站闸口230。各站闸口之间相互分离，独立设计，负责不同信息的采集和处理任务。

下面结合图2至图4，对每一站闸口的具体结构设计及其工作过程进行详细阐述。

在本实施例中，入场第一站闸口110和出场第一站闸口210可以采用相同或基本相同的结构设计构建而成，负责采集入场车辆（针对入场第一站闸口110而言）或出场车辆（针对出场第一站闸口210而言）的物理车牌号、集装箱的箱号、箱型、箱体个数等信息，并发送至后台系统，以调取已保存在后台系统中的该车辆所对应的相关信息。也就是说，在集卡车进入闸口100或200前，与集卡车相关的信息，包括集卡车上所运载的集装箱的相关信息就已经录入到了码头的后台系统，入场闸口100的工作任务就是识别出入场车辆和集装箱是否与后台系统保存的信息一致，以拦截有问题的集卡车和集装箱，避免问题车辆驶入码头的集装箱堆场300，结合图1所示。出场闸口200的工作任务就是识别出等待出场的车辆或车辆上的集装箱是否与后台系统保存的信息一致，以拦截有问题的集卡车和集装箱，避免问题车辆驶出码头的集装箱堆场300。

本实施例以入场第一站闸口110为例进行说明，如图2所示。

本实施例为了提升闸口的通行能力，优选在入场第一站闸口110布设多条并行道口，可以供多辆集卡车并行通过。在第一站闸口110的每一条道口可以分别设置车辆感应门111、限高限宽门112、信号灯113、电子挡杆114以及信息采集设备115等部分。其中，车辆感应门111用于感应是否有车辆驶入入场第一站闸口110，进而能够控制信息采集设备115和限高限宽门112上的感应装置仅在有车辆入闸时启动运行，以降低系统功耗。限高限宽门112用于对车辆上运载的集装箱的高度和宽度进行限制，以阻止超高或超宽的集装箱入场。信号灯113用于对车辆是否允许通行进行指示，在默认情况下显示红灯，禁止车辆通过。电子挡杆114优选设置在限高限宽门112之后，默认为落杆状态，阻止未完成信息采集以及超高或超宽的车辆通过。布设在入场第一站闸口110的信息采集设备，主要用于采集入场车辆的物理车牌号、入场集装箱的箱号、箱型、箱体个数、箱体在托盘上的位置、箱门朝向、箱体有无残损等信息，并将采集信息发送至后台系统。后台系统可以根据采集到的物理车牌号或者集装箱的箱号调取出与该车辆相对应的相关信息列表，比对其中的物理车牌号、箱号、箱型、箱体个数等信息，并将采集到的箱体在托盘上的位置、箱门朝向、箱体有无残损等信息补入到所述列表中。

在本实施例中，优选采用闸口摄像头拍照、后台图像识别相结合的方式，完成入场车辆和集装箱的信息采集工作。即，本实施例采用摄像头作为信息采集设备115，安装在入场第一站闸口110，优选安装在每一条道口的限高限宽门112上，以便从多个角度拍摄入场的车辆和集装箱，并将照片发送至后台系统，利用成熟的图像识别技术，从拍摄到的照片中提取出入场车辆的物理车牌号、入场集装箱的箱号、箱型、箱体个数、箱体在托盘上的位置、箱门朝向、箱体有无残损等信息，以用于后期对入场车辆和集装箱的验证工作。

下面对入场第一站闸口110的作业流程进行具体阐述。

当集卡车（所述集卡车可以是准备入场提箱的空车，也可以是运载有集装箱准备入场存箱的重车）到达码头时，首先需要经过入场第一站闸口110。

当入场第一站闸口110中的车辆感应门111感应到有车辆经过时，启动摄像头115以及限高限宽门112上的感应装置上电运行。摄像头115对驶入的车辆和集装箱（针对重车而言）进行拍照，并将拍摄到的照片及时地发送至后台系统。

集卡车在通过限高限宽门112时，若发生碰撞，则认为车辆异常，生成超限警示信号发送至后台系统，并控制信号灯113红灯亮起，电子挡杆114保持落杆状态，阻止车辆通过。同时，限高限宽门112上的感应装置发出系统报警提示，通知作业人员对该车辆进行人工处理。待处理完毕后，可以手动控制电子挡杆114升起，信号灯113绿灯亮起，道口恢复使用。

若集卡车在通过限高限宽门112时未发生碰撞，则后台系统对摄像头115上传的照片进行图像识别，提取出其中的车辆物理车牌号、集装箱箱号、箱型、箱体个数、箱体在托盘上的位置、箱门朝向、箱体有无残损等信息。

在信息采集结束后，自动控制电子挡杆114升起，信号灯113绿灯亮起，车辆放行。

在集卡车从入场第一站闸口110驶向入场第二站闸口120的这段期间内，后台系统根据提取出的车辆的物理车牌号或者集装箱的箱号查找其已保存的信息列表，找出该车辆所对应的相关信息列表，比对其中的物理车牌号、箱号、箱型、箱体个数等信息，若全部相符，则判断箱体有无残损，若箱体完好，则通过初步验证（第一站验证），并将采集到的箱体在托盘上的位置以及箱门朝向等信息补充到该车辆所对应的相关信息列表中。若箱体有残损或者信息对比结果不完全相符，则直接判定为异常车辆，完成第一站验证，待该车辆驶入入场第二站闸口120时，指导该车辆进入缓冲区，等待人工查验。

在本实施例中，为了尽量缩短车辆通过闸口的时间，优选设计所述入场第一站闸口110与入场第二站闸口120之间的距离D≥S*T。其中，S为车辆在入场第一站闸口110与入场第二站闸口120之间行驶所允许的最高时速，本实施例优选设定为30公里/小时；T为后台系统根据在入场第一站闸口110采集到的信息完成第一站验证所需的时间。采用这种设计方式，后台系统可以充分利用车辆在两站闸口之间行驶的这段时间来完成采集信息的比对和校验工作，当车辆到达入场第二站闸口120时，第一站验证结果已经生成，由此便可以缩短车辆在入场第二站闸口120等待验证的时间。

在本实施例中，对于出场第一站闸口210的结构设计和信息采集处理流程可以同入场第一站闸口110。即，在出场第一站闸口210的每一条道口也可以分别设置车辆感应门、限高限宽门、信号灯、电子挡杆以及信息采集设备等部件，以完成出场车辆及集装箱的信息采集工作。当然，在信息采集和处理流程上也可以略有差别，例如，在出场第一站闸口210可以仅采集出场车辆的物理车牌号、集装箱的箱号、箱型、箱体个数等信息，发送至后台系统进行信息比对，完成初步验证，而无需采集箱体在托盘上的位置、箱门朝向、箱体有无残损等信息，由此可以进一步提升出场闸口200的通行效率。

同理，优选设计所述出场第一站闸口210与出场第二站闸口220之间的距离也为D≥S*T。后台系统可以充分利用车辆在出场第一站闸口210与出场第二站闸口220之间行驶的这段时间来完成采集信息的比对和校验工作。当车辆到达出场第二站闸口220时，第一站验证结果已经生成，由此便可以缩短车辆在出场第二站闸口220等待验证的时间。

在本实施例中，入场第二站闸口120和出场第二站闸口220也可以采用相同或基本相同的结构设计构建而成，负责采集入场车辆（针对入场第二站闸口120而言）或出场车辆（针对出场第二站闸口220而言）的电子车牌号、司机身份信息以及车辆的重量信息等，发送至后台系统。后台系统利用其在第一站闸口处理流程中调取出的该车辆所对应的相关信息列表，来验证车辆和司机身份的合法性，并根据相关信息列表中记载的集装箱重量信息验证该车辆所运载的集装箱的重量是否存在异常，并根据验证结果生成目的地信息，发送至入场第二站闸口120或出场第二站闸口220，以指导司机的行驶方向。

本实施例以入场第二站闸口120为例进行说明，如图3所示。

本实施例为了提升闸口的通行能力，优选在入场第二站闸口120布设多条并行道口，可以供多辆集卡车并行通过。在每一条道口可以分别设置读卡器121（例如RFID读卡器和身份卡读卡器）、地磅122、信号灯123、电子挡杆124等部分。其中，RFID读卡器和身份卡读卡器121可以安装在一个载体上，分别用于采集车辆的电子车牌号和司机身份信息。地磅122安装在每一条道口的路面上，在车辆入闸时用于感测车辆的重量，进而根据重量判断入场车辆是空车还是重车。若为运载有集装箱的重车，则可以根据感测到的车辆重量间接地计算出集装箱的重量，以用于后期的信息比对。信号灯123用于对车辆是否允许通行进行指示，在默认情况下显示红灯，禁止车辆通过。电子挡杆124默认为落杆状态，仅在接收到后台系统反馈的目的地信息后，电子挡杆124抬起，允许车辆通过。

下面对入场第二站闸口120的作业流程进行具体阐述。

当集卡车通过入场第一站闸口110到达入场第二站闸口120时，车辆行驶到地磅122上停车。将RFID读卡器和身份卡读卡器121布设在地磅122的一旁，提示司机出示电子车牌和身份卡，并分别接近RFID读卡器和身份卡读卡器121，以读取其中的电子车牌号和司机身份信息，上传至后台系统。

在电子车牌号和司机身份信息采集完成后，后台系统根据地磅122采集到的重量计算出集装箱的重量，并将电子车牌号、司机身份信息以及集装箱重量与在先调取出的该车辆所对应的相关信息列表中保存的相关数据进行比对，若相符，则通过验证；若不相符，则验证失败。在本实施例中，若该车辆在入场第一站闸口110未通过第一站验证，则无论在入场第二站闸口120是否通过验证，都判定为问题车辆，生成验证失败的最终结果。

对于验证失败的问题车辆，后台系统将目的地信息置为“缓冲区”，发送至入场第二站闸口120，一方面通过布设在入场第二站闸口120中的显示屏进行显示；另一方面通过布设在入场第二站闸口120中的打印机打印出写有“缓冲区”字样的小票，提供给司机，以指示司机将车辆开入缓冲区，等待人工处理。

对于通过验证的正常车辆，后台系统将调取出的“场区位置”作为目的地信息，发送至入场第二站闸口120，一方面通过显示屏进行显示；另一方面通过打印机打印出写有“场区位置***”字样的小票，提供给司机，以指示司机将车辆开至哪个场区。

当然，后台系统也可以将目的地信息直接发送至司机手机，以指示司机的行车方向。对于司机的手机号码可以在司机身份信息采集阶段进行收集。

在司机获取到目的地信息后，信号灯123绿灯亮起，电子挡杆124自动抬起，允许车辆通过。

在本实施例中，对于出场第二站闸口220的结构设计和信息采集处理流程可以同入场第二站闸口120。即，在出场第二站闸口220的每一条道口也可以分别设置读卡器、地磅、信号灯、电子挡杆等部件。当然，在信息采集和处理流程上也可以略有差别。例如，后台系统根据地磅采集到的重量判断车辆是空车还是重车，若为重车，则进一步计算集装箱的重量，并与保存的相关信息列表中的集装箱重量数据进行比对，若通过验证，则反馈“通行”字样，指示司机驶向出场第三站闸口230；若验证失败，则反馈“缓冲区”的字样，指示司机驶向缓冲区，等待人工处理。

本实施例在入场第二站闸口120与入场第三站闸口130之间设立有供问题车辆停放的缓冲区140，结合图1所示。所述缓冲区140设立在偏离入场第二站闸口120与入场第三站闸口130之间的主行车道的位置处，同样，所述缓冲区140也偏离出场第二站闸口220与出场第三站闸口230之间的主行车道，对于有问题的出场车辆也需驶入缓冲区140。在缓冲区140中可以设立人工服务站，问题车辆可以在缓冲区140接收人工处理。消除问题的车辆可以继续通过第三站闸口，未消除问题的车辆不允许出入集装箱堆场，以提高堆场中集装箱存放的安全性。

在本实施例中，入场第三站闸口130和出场第三站闸口230也可以采用相同或基本相同的结构设计构建而成，负责放行通过验证的车辆，拦截未通过验证的车辆。

本实施例以入场第三站闸口130为例进行说明，如图4所示。

本实施例为了提升闸口的通行能力，优选在入场第三站闸口130布设多条并行道口，可以供多辆集卡车并行通过。在每一条道口可以分别设置RFID读卡器132、信号灯133、电子挡杆134，还可以选择性地设置车辆感应门131。

当车辆驶入入场第三站闸口130时，首先经过车辆感应门131。车辆感应门131在感应到有车辆经过时，启动RFID读卡器132采集电子车牌信息。信号灯133用于对车辆是否允许通行进行指示，在默认情况下显示红灯，禁止车辆通过。电子挡杆134默认为落杆状态，仅在后台系统反馈准入指令（针对入场第三站闸口130而言）或放行指令（针对出场第三站闸口230而言）时，电子挡杆134抬起，允许车辆通过。

下面对入场第三站闸口130的作业流程进行具体阐述。

当车辆进入入场第三站闸口130后，要求司机出示电子车牌并接近RFID读卡器132，以读取车辆的电子车牌号，并发送至后台系统以调取是否准入的指令。

当然，也可以在入场第三站闸口130同时设置身份卡读卡器和对讲机。当RFID读卡器132读卡不成功时，可以要求司机出示身份卡并接近身份卡读卡器，通过采集司机的身份信息，并发送至后台系统以调取是否准入的指令。若司机无身份卡，则可以通过对讲机与工作人员通话，确认车辆是否准入。若准入，则人工开启电子挡杆134，放行车辆；若禁行，则触发报警提示，通知保安将车辆押送到缓冲区140。

若后台系统根据采集到的电子车牌号或者司机身份信息调取出该车辆的验证结果是“准入”，则向入场第三站闸口130发送准入指令；若调取出该车辆的验证结果是“禁行”，则向入场第三站闸口130发送禁行指令。

入场第三站闸口130在接收到准入指令时，控制信号灯133的绿灯点亮，电子挡杆13升起，车辆放行，驶入集装箱堆场300。在接收到禁行指令时，控制信号灯133的红灯亮起，并保持电子挡杆134的落杆状态，禁止车辆驶入集装箱堆场300，并启动报警提示，通知保安将车辆押送至缓冲区140，等待人工处理。

在本实施例中，出场第三站闸口230的结构设计和信息采集处理流程可以同入场第三站闸口130。即，在出场第三站闸口230的每一条道口也可以分别设置车辆感应门、RFID读卡器、信号灯、电子挡杆等部件。当出场的车辆通过验证时，后台系统向出场第三站闸口230发送放行指令，抬起电子挡杆，允许车辆驶离堆场。若出场车辆未通过验证，则后台系统向出场第三站闸口230发送禁行指令，保持电子挡杆的落杆状态，禁止车辆驶离堆场，并启动报警提示，通知保安将车辆押送至缓冲区140，等待人工处理。

本实施例通过将集装箱码头的入场闸口100和出场闸口200设计成三站式闸口，相比传统的一站式闸口，通车效率更高，闸口拥堵发生的几率更低，对于提升整个集装箱码头的物流作业效率可以起到至关重要的作用。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。