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摘要：AGV在自动化港口的应用日益增多，而铁路港尚无AGV应用的案例。文中针对铁路港集装箱水平运输作业对AGV的需求，研制了一种铁路集装箱专用AGV，并应用于铁路港堆场场内移箱作业以及堆场至仓库移箱作业，该铁路集装箱专用AGV是国内首台在铁路行业成功应用的AGV。

关键词：AGV；无人驾驶系统；铁路集装箱；研制

中图分类号：U.文献标识码：A文章编号：-（）17--05

0引言

近年来，国内很多港口相继开展了自动化港口的研究和应用，自动化已成为集装箱码头发展的必然趋势[1]。对于庞大的铁路网体系来说，铁路港也有着迫切实现物流装卸、运输自动化的需求。

铁路集装箱装卸作业流程分别包括堆场装卸、水平运输及仓库装卸等3个环节。由于AGV具有无人驾驶、自动导航、路径优化以及安全避障等智能化功能，故水平运输环节可使用AGV作为运输工具[2]。然而，铁路港的工况不同于港口，适用于港口的AGV并不适合在铁路港使用。

1）铁路集装箱装卸场站位于列车停靠沿线，装卸线两侧一般都作为堆场，且装卸线路十分狭长，加之每天的装卸作业频繁，AGV必须具备较长的续航能力。

2）仓库地面离车辆装货卸货地面高度差为1.2m，故AGV车架平台离地高度也应在1.2m左右，否则会影响装货和卸货。

3）自动化龙门起重机以贝位为基准抓箱和放箱，AGV必须在贝位精确停车，才能和龙门起重机协调完成抓箱和放箱动作。要求AGV的停车定位精度为横向±10cm、纵向±5cm。

4）出于绿色环保的考虑，铁路港更青睐纯电动AGV。因此，针对铁路集装箱装卸、运输的特点，需要设计专用AGV，来满足使用要求。

2铁路集装箱专用AGV的设计

2.1车体设计

结合传统的重型卡车底盘的设计要求，AGV底盘车架采用钢板整体折弯、焊接而成，车架左右纵梁为C形槽钢加内封板加L形外加强板的形式。其中车架上翼面及横梁上平面用于装载集装箱，车架下翼面用于连接车桥和车轮，整体基本为前后左右对称结构。为了增加载重量，AGV采用4桥12车轮结构，其中1、4桥为单胎，2、3桥为双胎。轮胎规格选用18层级全钢丝胎，并使车架平面距离地面的高度被控制在1.2m左右。这样，

集装箱离地高度满足即要求，但留给AGV内部部件布置的空间十分有限。为此，采用箱式结构设计，方便内部部件装配，空间利用率较高，使整车结构相对紧凑[3]。对车架进行轻量化设计，采用减少槽钢材料的厚度和在横梁和纵梁上开孔的方法对车架进行优化后，整车三维模型图如图1所示。

2.2动力系统设计

为了达到节能环保需求，AGV采用纯电动方案，动力电池选用大容量磷酸铁锂电池组，额定电压达V（范围：～V）。动力驱动方式为单电机直接驱动，额定功率为60kW。电控动力系统由主驱动控制器单机（配电机）、油泵电机控制器+气泵电机控制器+DCDC+高压配电四合一集成电机控制器构成。转向方式为液压转向，并以差速转向来减小转弯半径。制动方式为气压制动，制动桥为2、3桥。主驱及四合一集成控制器外形图如图2所示。

驱动，额定功率为60kW。电控动力系统由主驱动控制器单机（配电机）、油泵电机控制器+气泵电机控制器+DCDC+高压配电四合一集成电机控制器构成。转向方式为液压转向，并以差速转向来减小转弯半径。制动方式为气压制动，制动桥为2、3桥。主驱及四合一集成控制器外形图如图2所示。

图1整车三维模型

图2主驱及四合一控制器

2.3控制系统设计

控制系统是AGV系统的核心，AGV控制系统由车载控制系统和监控管理系统构成。监控管理系统为铁路集装箱装卸作业管理系统（TOS），可将AGV纳入其监管。车载控制系统通过工业AP与TOS建立无线局域网连接，接口协议为

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