马超超1 赵重年2 王文强3 高少杰1 邱国权1
1 陆军军事交通学院学员五大队研究生队 天津 300161 2 陆军军事交通学院军事交通运输研究所 天津 300161 3 陆军军事交通学院 天津 300161摘 要：集装箱跨运车在集装箱运输业中发挥着至关重要的作用，广泛应用于港口码头，文中概述了其应用情况，详细介绍了跨运车国内外发展概况及特点，并对其未来的发展趋势进行了分析，为相关专用车辆后续研发提供了理论依据。
关键词：集装箱跨运车；发展情况；特点；发展趋势
中图分类号：TH 242 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）01-0040-06
0 引言在全球经济快速发展的大背景下【我.爱.线.报.网.】，国际贸易量的增长对货物运输提出了新的要求。集装箱运输是货物运输中较为先进的运输方式，可与铁路、水路、公路、航空等多种运输方式相结合，进行多式联运[1]，因此在全球范围内得到普遍推广与应用，并朝着大型化、信息化和多类型化方向发展。伴随着集装箱运输业的发展，一些先进的集装箱码头机械设备应运而生。集装箱跨运车用途多、机动灵活、取箱对位快、装卸效率高[2]，既可升降装卸，又可水平短距离运输，在集装箱运输过程中发挥着重要作用。近年来，集装箱跨运车已被广泛应用。
1 集装箱跨运车概况
1.1 集装箱跨运车简介
集装箱跨运车（Container straddle carrier）最早于20 世纪50 年代在原有【我.爱.线.报.网.】叉车系列产品基础上衍变而来，随着生产商对产品的不断更新，集装箱跨运车最终在60 年代中期问世。集装箱跨运车是集水平短距离运输、集装箱堆码和对集卡进行装卸于一体的机械设备，实现了取、放、送、运一机多用，在货物港口、集装箱码头、物流场站和中转站堆场等得到广泛应用[3]。相比于集装箱拖挂车和自动导向车，其主动性更强，可以独立完成装卸集装箱；相比于门架式搬运机和轮胎式起重机，其机动性、灵活性更好。
集装箱跨运车通常由门形车架、动力与传动系统、液压系统、电子控制系统、集装箱吊具与液压升降系统以及转向、驱动和制动系统等组成[4]，可实现门到门装卸。按车体结构不同主要分为无平台及跨运和装卸共用结构跨运车、有平【我.爱.线.报.网.】台及跨运和装卸共用结构跨运车、有平台及跨运和装卸专用结构跨运车[5] 三类；按功能及高度不同主要分为堆垛型跨运车和运输型跨运车两类。如图1 所示，堆垛型集装箱跨运车车架结构较大，可堆码二到四层集装箱，主要用于水平运输和堆码作业；运输型集装箱跨运车一般只能堆码一层集装箱，故主要用于码头和堆场之间的水平短距离运输。近年来，一些大企业和研究所也相继对集装箱跨运车车型进行研制与开发，其功能、运行速度等也有了新的发展。
图1 集装箱跨运车
1.2 集装箱跨运车应用情况
集装箱跨运车的应用主要集中在港口码头，具有机动性能好、装卸效率高、稳定性好、轮压低等优点，广泛应用于货物港口、集装箱码头、物流场站和中转站堆场【我.爱.线.报.网.】等地。在欧美国家的大型集装箱码头，如荷兰鹿特丹港及阿姆斯特丹港、美国洛杉矶港、法国滨海福斯港和勒弗尔港等应用较多，在其他国家各大港口也应用广泛。2 集装箱跨运车国内外发展概况
2.1 国外发展概况
1）芬兰
目前，芬兰著名的跨运车公司有三家，分别是卡尔玛公司（KALMAR）、Valmet 公司和科尼公司（KNONECRANES）。
KALMAR 公司生产的集装箱跨运车主要用于短中途集装箱运输，能更快捷地完成岸边集装箱起重机作业和更高效地完成陆侧作业，故深受各运营商的青睐。公司研制生产的产品类型多种多样，见图2。其中，经典跨运车是世界上使用最广泛的跨运车，电动跨运车效益高，噪声小，污染物排放少，新型Fa【我.爱.线.报.网.】stChargeTM 混合动力跨运车可将作业范围扩大到在码头无法使用电气化的区域。各跨运车产品的主要技术信息如表1 所示。
图2 KALMAR 公司集装箱跨运车
科尼公司生产的集装箱跨运车（见图3），主要产品有八轮跨运车DE53 及DE54，其行驶稳定性好，可靠性强，效率高，是码头作业的高性能机械设备，可采用过三堆二和过四堆三两种堆叠方式，备受运营商青睐。该公司的BOXRUNNER 新型跨运车可以进行岸边到堆场的集装箱作业，体积小，灵活可靠，可借助电动液压转向系统精确调整车轮，确保运行方向稳定并减少轮胎磨损。主要在比利时安特卫普港广泛应用。Valmet 公司生产的跨运车产品主要在钢铁厂、造纸厂和木【我.爱.线.报.网.】材厂应用广泛，也用于港口码头和物流场站运输集装箱。跨运车产品一般由柴油机驱动，四轮转向，起重量为30 ～ 50 t，根据不同作业情况，提货高度最高可达3 m，机动性较好。主要产品型号有3510235、4010235 和4014135。
图3 科尼公司集装箱跨运车
2）德国
德国诺尔公司（Noell）生产的集装箱跨运车如图4所示。典型的跨运车系列有Noell432T 和Noell434T，起重量为40 t，产量约占跨运车市场的17.1％。轻型跨运车系列有Sprinter 型和Porter 型，Sprinter 型跨运车具有过一堆二的能力，而Porter 型只可过零堆一，即将集装箱装载集卡或从集卡上卸载【我.爱.线.报.网.】，不进行集装箱堆码作业[4]。诺尔公司的跨运车产品在英国南岸普顿港应用广泛。图4 Noell 公司集装箱跨运车
3）日本
日本TCM 公司生产的S526 型跨运车外形尺寸小，自重轻，起重量可达30 t 以上，转弯灵活，起升速度快，操作和更换吊具方便，装卸效率高，技术性能先进，结构紧凑，应用于港口码头，其外观如图5 所示。
图5 TCM 公司集装箱跨运车
4）澳大利亚
澳大利亚Mobicon 公司生产的集装箱跨运车主要应用于空间面积小、起重设备少或没有起重设备的场所，如仓库和工厂等。这种跨运车没有吊具装置，从底部抬起集装箱，重心低，自重轻，相比于重型叉车轮压大大减小，对路面的破坏程度低，能取代重型叉车，对【我.爱.线.报.网.】卡车进行集装箱装卸作业和水平短距离运输，如图6 所示。图6 Mobicon 公司集装箱跨运车
5）意大利
意大利法拉利公司生产的ContainerRunner 集装箱跨运车在结构和功能上有很大创新，人字型支架的液压系统使其能够轻松地在堆一过二和堆零过一两种堆叠模式之间切换，能够用于不同的作业环境。
2.2 国内发展情况
为了促进国内集装箱运输业的发展，一系列集装箱跨运车应运而生。交通部水运科学研究院为广州鱼珠码头设计制造的K35 轻型集装箱跨运车采用柴油发动机组电力驱动、电液结合控制方式，柴油发电机组配置为康明斯柴油机、斯坦福发电机，具有自重小、轮压小、行驶速度快、运行稳定性好、电动变频大车驱动等特点【我.爱.线.报.网.】[3]，其升降系统、悬挂系统、转向系统也有较大改善，在广州港及其他港口也正在应用，见图7。主要技术参数为额定起重量（吊具下）35 t、起升高度4.7 m、跨距4.4 m、轮距6.2 m、起升速度10 m/min、大车运行速度10 km/h、最小转弯半径11m、输出3 相380V50Hz、环境温度-10℃～ +45℃、最大相对湿度95%、最大轮压<20 t、总宽× 总长× 总高为6.2 m×12.2 m×9.0 m。图7 轻型集装箱跨运车
苏州大方特种车股份有限公司生产的DFK403 集装箱跨运车能够装卸20 英尺或40 英尺长、9 英尺 6 英寸高、8 英尺宽的集装箱，具有堆二过三的堆叠能力，如【我.爱.线.报.网.】图8 所示。该跨运车升降系统采用柴电驱动，故障率较低；前后轮可同时转动，机动灵活，转弯半径小，可完成水平运输和堆垛作业。
近年来，上海振华重工（ZMPC）开发了新型集装箱跨运车产品，公司最新产品是与上海西井科技共同开发的世界上第一台人工智能无人驾驶跨运车，如图9 所示，该车无需预埋磁钉，可自主探测集装箱，并对其进行厘米级精度的转箱、跨箱和放箱[6]，操作更安全，可以全工况、全天候进行集装箱作业。与传统集装箱跨运车相比，装卸区域的作业面积扩大了四倍；可以根据实际作业环境，自主规划水平搬运路线，提高了作业效率。振华重工正在不断测试无人跨运车，未来将会在国内外各港口推广应用。
图8 DFK403 集装箱【我.爱.线.报.网.】跨运车
图9 无人跨运车
3 集装箱跨运车的特点
3.1 一机多用
集装箱跨运车可以完成多种作业任务，可以从码头到堆场进行水平运输作业，也可以进行堆场的堆码、搬运和装卸作业，实现取放送运一机多用。不仅可跨越箱列，还可以跨越铁路线路[5]，被广泛用于港口码头、物流场站和中转站堆场等地。
3.2 机动灵活
集装箱跨运车结构体积小，运行速度快，动力驱动系统采用先进技术，机动性强，作业灵活，操作简单。对于堆场较小的码头，其作业情况具有突发性和不平衡性，当某处作业量较大时，可以增加跨运车的数量，且不受码头几何形状和平面布局的影响。
3.3 工作效率高
集装箱装卸桥将船上的集装箱放在其工作范围可及的地面上，直接由集装箱跨【我.爱.线.报.网.】运车进行搬运和堆码，两者相互独立、互不干涉，且可省略等候集卡和集装箱装车对位等中间环节[4]，减少因码头机械设备过多而发生拥堵的现象，大大提高了工作速度和工作效率。3.4 经济性好
对于同等作业量的港口码头，所需集装箱跨运车较少，且作业时不需要其他辅助机械，可以独立作业，节约了成本；除了升降集装箱外，跨运车基本上保持水平运行状态，减少了工作区的拥挤，节省了时间，最大化了投资；跨运车作为水平运输设备，降低了燃料费、人工费和维修费支出，经济性较好。
4 集装箱跨运车的发展趋势
4.1 大型化、高层堆码
随着全球经济和国际运输业的发展，集装箱体积和载荷变得更大，这对集装箱跨运车的装卸和堆码能力提出了更高要求【我.爱.线.报.网.】。在现有集装箱跨运车中，堆码三层的约占70％，堆码四层的新机型也正在逐渐出现[7]。随着集装箱码头的自动化，跨运车正在突破传统的堆二过三并向堆三过四发展，集装箱跨运车向大型化、高层堆码发展是必然的趋势。
4.2 轻型化
传统的集装箱跨运车可进行搬运、装卸、堆码和水平运输作业，但系统比较复杂，前期投资成本高，堆场区域面积利用率低，且维修难度大。虽然轻型跨运车不能进行堆码作业或只能堆码一层，但其起升高度可以满足装卸集装箱的需要，且行驶速度快，轻巧灵活，投资仅为传统跨运车的1/3[8]，具有广阔的应用前景。
4.3 智能化
集装箱跨运车一般为高强度满负荷作业，且作业时需要稳定安全和质量高效，这对跨运车司机的【我.爱.线.报.网.】要求很高。实现集装箱跨运车的智能化可以解决以上问题，并杜绝一些司机不良驾驶的现象。智能化无人跨运车可自主探测集装箱，并对其进行厘米级精度的抓取及装卸[6]，实现跨运车的智能化是未来发展方向之一。
4.4 集控管理
我国从国外购进的大多数跨运车都没有与集控室联系的通信设备，跨运车机动灵活，导致集装箱不能精确放到指定位置，造成堆场混乱。加强对跨运车的集控管理，可以大大减少这种现象，同时可以节约成本，提高服务质量，增强企业码头的市场竞争力[9]。
4.5 节能环保
随着集装箱跨运车在港口码头的广泛应用，其能源的消耗和排放的污染物对生态环境造成难以估计的影响。应用先进技术，如负荷敏感节能技术，可满足我国码头机【我.爱.线.报.网.】械设备节能环保的要求。节能环保同样是集装箱跨运车未来的发展趋势之一。5 结语国外集装箱跨运车的发展已经达到一定高度，很多公司正在不断研究新技术应用于跨运车，并推出性能更好、功能更全面的新车型，但若要满足不断发展的集装箱运输业和适应变化的竞争环境，还需要进行深入的研究。我国在跨运车领域发展迅速，尤其是智能无人跨运车，但在一些关键技术上相较于国外还存在不足。本文通过总结国内外集装箱跨运车的发展情况及特点，对其未来的发展趋势进行了合理设想，对跨运车的发展具有一定的指导意义。
参考文献
[1] 韦晓磊. 负荷敏感节能技术在集装箱跨运车上的应用研究[J]. 港口装卸, 2014(5):20，21.
[2] 李【我.爱.线.报.网.】幼萌. 浅谈港口跨运车的应用[J]. 港口装卸,2003(4):18-20.
[3] 杨瑞.K35 轻型集装箱跨运车电气系统 [J]. 集装箱化,2007(8):10-12.
[4] 胡桂军, 董世民, 刘晋川. 轻型集装箱跨运车的技术特性与应用分析[J]. 港口装卸,2007(3):11-13.
[5] 陈彤，张德文. 国外集装箱跨运车的发展现状与技术分析[J]. 港口装卸, 1995 (2):4-7.
[6] 宋杰. 全球首台无人跨运车、无人集卡投用[J]. 中国经济周刊,2018(6): 71，72.[7] 吕光, 王一奇, 吕华忠，等. 升降式集装箱跨运车的开发[J]. 港口装卸,2012(6【我.爱.线.报.网.】): 20，21.
[8] 李海波, 饶京川. 轻型集装箱跨式运输车[J]. 集装箱化,2007(7):17-20.
[9] 郑志虹. 加强跨运车的集控管理[ J ] . 集装箱化, 1 9 9 8(12):14，15.推荐阅读
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