一种地下集装箱运输系统及运输方法

本发明涉及一种地下集装箱运输系统及运输方法，属于地下运输。

背景技术：

1、大多数港口码头都是依城而建，随着集装箱运量的增加，使得集装箱码头拥堵和资源短缺的问题变得越来越严重。港口的集疏运模式不合理，城市与港口矛盾突出，道路运输比重高，以传统专用高速公路为主的货运使得港口城市的综合环境正在不断恶化，造成了交通拥堵、交通安全、环境污染等一系列问题。为此，急需寻找到缓解港城矛盾的新的方法。

2、为了解决集装箱集疏运能力差的问题，同时缓解港城矛盾，研究出了两种新的思路来解决港口集装箱堆积的问题：(1)拓展现有的交通运输规模；(2)发明新的运输系统。若是选择第一种思路，无非是扩大规模、新建基础设施，或者使用更多的集装箱卡车等。从目前港口城市的矛盾点来看，这种思路无法满足未来港口码头集装箱数量快速增长的需要，不仅无法缓解港城矛盾，甚至加剧乃至于产生出了新的矛盾，所以这并不是一种可持续的方式。在这种背景下，大家都在尝试寻找新的模式，以适应未来港口集装箱集疏运的需要，基于此，许多新颖的概念被提出，地下物流系统就是其一。

3、随着地下物流理论体系的发展，特别是自动化控制、无人驾驶等技术的发展和应用，地下物流货运系统已成为城市综合货运系统主要考虑的规划发明方案之一。目前，在高速公路、特殊道路等相对封闭的环境中实现自主驾驶的技术相对成熟，但由于技术的局限性，在干扰较大的狭窄拥挤的城市道路上，以及在装卸业复杂的工业园区或港口，自动驾驶技术存在技术障碍，需要很长时间才能实现技术突破。因此，完全通过自动驾驶来实现货物的点到点运输是不可行的。如何考虑当前的技术局限性，在有限的场景下充分发挥自主驾驶的优势，实现二者的高效衔接，是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地下集装箱运输系统及运输方法，解决现有技术中存在的交通拥堵、运输能力差、自动驾驶的局限性的问题。

2、为实现以上目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种地下集装箱运输系统，包括：

4、场桥：设于地上，用于将运输到场桥下方的集装箱吊起后运输至空载的自动驾驶小车上；

5、自动驾驶小车：用于将从所述场桥处接收的集装箱通过地下轨道运输至目的地；

6、地下轨道：连通所述场桥和所述目的地。

7、结合第一方面，进一步的，所述自动驾驶小车上固定有装载架，所述装载架为可伸缩结构，用于装载不同尺寸的集装箱。

8、结合第一方面，进一步的，所述自动驾驶小车还包括车轮组、车体、电池组和车轮减震装置，所述车轮组设有前后两组，每组车轮组中的车轮通过车轮架连接在一起，在车轮架处设有所述车轮减震装置，所述车体固定连接前后两个车轮架，电池组设有两组，固定于车体上且分别位于所述车轮架的上方，在车体的中间部分固定有所述装载架。

9、结合第一方面，进一步的，所述自动驾驶小车还包括动力传输装置和传动轴，动力传输装置固定在所述车轮架的中心，传动轴连接位于车体两侧的车轮，当动力传输装置接收到转向指令时提供转向动力，通过车轮架和传动轴将转向动力传递至车轮，从而完成转向。

10、结合第一方面，进一步的，所述装载架包括两个自动伸缩杆、第一装载部和两个第二装载部，第一装载部的两端分别连接一个自动伸缩杆，自动伸缩杆的两端分别连接第一装载部和第二装载部。

11、结合第一方面，进一步的，还包括地下换电站，设置于最边缘的地下轨道的外侧，当自动驾驶小车检测到自身电量不足以行驶至下一个装卸区域时，自动进入最边缘的地下轨道进行电池更换作业，在每个装卸区域之间都设有一个地下换电站。

12、结合第一方面，进一步的，所述地下换电站上方设有地下换电场桥，所述地下换电场桥用于将更换下的电池吊起运输至自动导引车，通过自动导引车将更换下的电池运输至地面。

13、结合第一方面，进一步的，还包括地面换电场桥，用于将充满电的电池吊起运输至自动导引车，通过自动导引车运输至所述地下换电站。

14、第二方面，本发明还提供了基于第一方面任一项中所述系统的运输方法，包括：

15、当集装箱被运输至场桥处，场桥沿铺设好的轨道行进至与集装箱位于同一直线上；

16、场桥上的吊索沿场桥上的横梁移动到集装箱的正上方，然后控制吊索自动下降，控制吊索上的吊具将集装箱吊起；

17、场桥沿铺设好的轨道继续行进，直至集装箱到达空载的自动驾驶小车的正上方，然后将集装箱装载到自动驾驶小车上；

18、自动驾驶小车沿地下轨道将集装箱运输至目的地。

19、结合第二方面，进一步的，还包括：

20、当集装箱中的货物是具有时间效力的保鲜品时，直接将集装箱装卸到自动驾驶小车上，自动驾驶小车沿地下轨道将集装箱运输至目的地。

21、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

22、本发明提供的一种地下集装箱运输系统及运输方法，通过独立的场桥(即门式起重机)将集装箱吊装至自动驾驶小车，然后通过地下轨道进行运输，通过地下运输的方式避免了城市/港口/工业园区等交通拥堵/装卸业复杂地段的运输，而且地下运输的方式也避免了在干扰较大的城市/港口/工业园区等区域进行自动驾驶，也就避开了自动驾驶在这方面的技术局限性，从而提高集装箱运输的运输能力；

23、还在自动驾驶小车上增设了可伸缩的装载架，以适应不同尺寸的集装箱，通过地下换电站的设计，使得自动驾驶小车在地下的续航得到保障。

技术特征：

1.一种地下集装箱运输系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，所述自动驾驶小车上固定有装载架，所述装载架为可伸缩结构，用于装载不同尺寸的集装箱。

3.根据权利要求2所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，所述自动驾驶小车还包括车轮组、车体、电池组和车轮减震装置，所述车轮组设有前后两组，每组车轮组中的车轮通过车轮架连接在一起，在车轮架处设有所述车轮减震装置，所述车体固定连接前后两个车轮架，电池组设有两组，固定于车体上且分别位于所述车轮架的上方，在车体的中间部分固定有所述装载架。

4.根据权利要求2所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，所述自动驾驶小车还包括动力传输装置和传动轴，动力传输装置固定在所述车轮架的中心，传动轴连接位于车体两侧的车轮，当动力传输装置接收到转向指令时提供转向动力，通过车轮架和传动轴将转向动力传递至车轮，从而完成转向。

5.根据权利要求2所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，所述装载架包括两个自动伸缩杆、第一装载部和两个第二装载部，第一装载部的两端分别连接一个自动伸缩杆，自动伸缩杆的两端分别连接第一装载部和第二装载部。

6.根据权利要求1所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，还包括地下换电站，设置于最边缘的地下轨道的外侧，当自动驾驶小车检测到自身电量不足以行驶至下一个装卸区域时，自动进入最边缘的地下轨道进行电池更换作业，在每个装卸区域之间都设有一个地下换电站。

7.根据权利要求1所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，所述地下换电站上方设有地下换电场桥，所述地下换电场桥用于将更换下的电池吊起运输至自动导引车，通过自动导引车将更换下的电池运输至地面。

8.根据权利要求1所述的地下集装箱运输系统，其特征在于，还包括地面换电场桥，用于将充满电的电池吊起运输至自动导引车，通过自动导引车运输至所述地下换电站。

9.基于权利要求1至8任一项中所述系统的运输方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的运输方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种地下集装箱运输系统及运输方法，属于地下运输技术领域，系统包括：场桥：设于地上，用于将运输到场桥下方的集装箱吊起后运输至空载的自动驾驶小车上；自动驾驶小车：用于将从所述场桥处接收的集装箱通过地下轨道运输至目的地；地下轨道：连通所述场桥和所述目的地；本发明通过独立的场桥将集装箱吊装至自动驾驶小车，然后通过地下轨道进行运输，通过地下运输的方式避免了城市/港口/工业园区等交通拥堵/装卸业复杂地段的运输，而且地下运输的方式也避免了在干扰较大的城市/港口/工业园区等区域进行自动驾驶，也就避开了自动驾驶在这方面的技术局限性，从而提高集装箱运输的运输能力。

技术研发人员：郭东军,韦凌翔,陈志龙,朱星平,王昊宇,赵子维,陈泳帆
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4