JP6919962B2 - クレーンの制御システム及びクレーンの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、クレーンの制御システム及びクレーンの制御方法に関し、より詳細には、荷役効率を向上するクレーンの制御システム及びクレーンの制御方法に関する。

二台のトロリを有するクレーンにおいて、二台のトロリの中継地点を設けて、コンテナ船のコンテナを積卸す位置に応じて中継地点を、二台のトロリの荷役経路を等しくする位置に移動させるクレーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このクレーンは、中継地点を二台のトロリの荷役経路を等しくする位置にすることで、二台のトロリにおけるコンテナ荷役作業に掛かるサイクルタイムを等しくしている。

特開昭６３−１９６４９０号公報

ところで、特許文献１に記載のクレーンは、海側でコンテナ船に対してコンテナの荷役をする一方で、陸側で有人搬送車、無人搬送車（ＡＧＶ）、スタッカークレーンなどの運搬車に対してコンテナの荷役をしている。クレーンが荷役可能な位置に運搬車が到着する時刻は運搬車ごとに異なっている。

特許文献１に記載のクレーンでは、この運搬車が到着する時刻を考慮していない。それ故、特許文献１に記載のクレーンでは、二台のトロリのうちの陸側のトロリに運搬車に対する待機時間が生じると、コンテナ船からコンテナを卸す場合は、中継地点にコンテナが溜まることになり、コンテナ船にコンテナを積む場合は、中継地点にコンテナが到着しないことになる。つまり、一方のトロリに待機時間が生じることに伴って、他方のトロリにも待機時間が生じることになる。このように、二台のトロリのどちらか一方に待機時間が生じることが、荷役効率の低下の要因になっている。

本発明の目的は、複数の荷役装置のいずれか一方に待機時間が生じても、荷役効率を向上することができるクレーンの制御システム及びクレーンの制御方法を提供することである。

上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御装置は、岸壁に立つ脚構造体と、この脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部と、前記桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動自在に構成されてコンテナが一時的に載せ置かれる中継載置台と、この中継載置台及び前記桁部の他端部の下方の停車位置に停車した運搬車の間でコンテナを荷役する陸側荷役装置と、前記中継載置台及び前記桁部の一端部の下方に係留したコンテナ船の指示された荷役位置の間でコンテナを荷役する海側荷役装置と、を備えたクレーンの制御システムにおいて、前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を取得する位置取得装置と、前記海側荷役装置、前記陸側荷役装置、前記中継載置台、及び前記位置取得装置に接続された制御装置と、を備えて、この制御装置に予め前記停車位置及び前記荷役位置が設定されて、設定された前記停車位置及び前記荷役位置と前記位置取得装置が取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記制御装置により、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間の発生が予測される場合は、予測されるその待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと、を等しくする位置に前記中継載置台を移動させる制御をする構成にし、前記等しくする位置は、前記一方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記一方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離を、前記他方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記他方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離よりも短くする位置であることを特徴とする。
上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御装置は、岸壁に立つ脚構造体と、この脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部と、前記桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動自在に構成されてコンテナが一時的に載せ置かれる中継載置台と、この中継載置台及び前記桁部の他端部の下方の停車位置に停車した運搬車の間でコンテナを荷役する陸側荷役装置と、前記中継載置台及び前記桁部の一端部の下方に係留したコンテナ船の指示された荷役位置の間でコンテナを荷役する海側荷役装置と、を備えたクレーンの制御システムにおいて、前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を取得する位置取得装置と、前記海側荷役装置、前記陸側荷役装置、前記中継載置台、及び前記位置取得装置に接続された制御装置と、を備えて、この制御装置に予め前記停車位置及び前記荷役位置が設定されて、前記制御装置により、設定された前記停車位置及び前記荷役位置に基づいて、前記陸側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮陸側サイクルタイムと前記海側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮海側サイクルタイムとを等しくする仮位置を算出し、算出したその仮位置に前記中継載置台が存在すると仮定して、その仮位置と前記位置取得装置が取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間を予測し、予測したその待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと、を等しくする位置に前記中継載置台を移動させる制御をする構成にしたことを特徴とする。

上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御方法は、中継載置台を岸壁に立つ脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動させて、陸側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の陸側の下方の停車位置に停車した運搬車との間でコンテナを荷役させると共に、海側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の海側の下方に係留したコンテナ船の荷役位置との間でコンテナを荷役させるクレーンの制御方法において、前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を逐次取得し、予め設定された前記停車位置及び前記荷役位置と、取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置のコンテナ荷役作業における待機時間の発生を予測し、前記待機時間の発生を予測した場合は、その待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと、を等しくする位置を前記一方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記一方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離を、前記他方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記他方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離よりも短くする位置として算出し、算出したその等しくする位置に、前記中継載置台を移動させることを特徴とする。
上記の目的を達成する本発明のクレーンの制御方法は、中継載置台を岸壁に立つ脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動させて、陸側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の陸側の下方の停車位置に停車した運搬車との間でコンテナを荷役させると共に、海側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の海側の下方に係留したコンテナ船の荷役位置との間でコンテナを荷役させるクレーンの制御方法において、前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を逐次取得し、予め設定された前記停車位置及び前記荷役位置に基づいて、前記陸側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮陸側サイクルタイムと前記海側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮海側サイクルタイムとを等しくする仮位置を算出し、算出したその仮位置に前記中継載置台が存在すると仮定して、その仮位置と取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間を予測し、前記待機時間の発生を予測した場合は、その待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと、を等しくする位置を算出し、算出したその等しくする位置に、前記中継載置台を移動させることを特徴とする。

本発明によれば、陸側荷役装置又は海側荷役装置のどちらか一方に待機時間の発生が予測される場合は、その待機時間を含めた一方の荷役装置のサイクルタイムと待機時間が発生していない他方の荷役装置のサイクルタイムとを等しくする位置に中継載置台を移動させる。つまり、待機時間が発生した一方の荷役装置のコンテナ荷役作業を減らすと共に発生していない他方の荷役装置のコンテナ荷役作業を増やすことで、一方の荷役装置の待機時間の発生に伴って生じる他方の荷役装置の待機時間を短縮することができる。これにより、クレーン全体のサイクルタイムの最適化には有利になり、一方の荷役機器に待機時間が生じても、コンテナ船と運搬車との間のコンテナの荷役効率を向上することができる。

本発明の第一実施形態の制御システムが搭載されたクレーンが設置されるコンテナターミナルを例示する構成図である。 図１の制御システムを例示する構成図である。 図２の制御システムを例示するブロック図である。 仮位置を例示する説明図である。 待機時間を例示する説明図である。 中継位置を例示する説明図である。 本発明のクレーンの制御方法の第一実施形態を例示する第一のフロー図である。 本発明のクレーンの制御方法の第一実施形態を例示する第二のフロー図である。 陸側到着時刻が運搬車到着時刻よりも遅い場合の動作を例示するタイムチャートである。 陸側到着時刻が運搬車到着時刻よりも早い場合の動作を例示するタイムチャートである。 陸側到着時刻が運搬車到着時刻よりも早い場合で、本発明を適用しない従来技術の動作のタイムチャートである。 本発明の制御システムが搭載されたクレーンを例示する構成図である。 本発明の制御システムが搭載されたクレーンを例示する構成図である。

以下、本発明のクレーンの制御システム及びクレーンの制御方法の実施形態について説明する。図中では、蔵置レーン１３の長手方向をｘ方向、蔵置レーン１３の短手方向をｙ方向、鉛直方向をｚ方向で示す。

図１〜３に例示するように、第一実施形態の制御システム３０は、コンテナターミナル１０でコンテナＣを荷役する岸壁クレーン（ガントリークレーンともいう）２０のコンテナＣの荷役を制御するシステムである。

図１に例示するように、コンテナターミナル１０は、ｘ方向に隣接するコンテナヤード１１と本船荷役エリア１２とに区画される。コンテナヤード１１は、多数のコンテナＣが蔵置される複数の蔵置レーン１３を備える。本船荷役エリア１２は、岸壁に沿って敷設されるレールの上を走行する複数の岸壁クレーン２０を備える。蔵置レーン１３の長手方向がｙ方向に向いて設置されてもよい。

コンテナターミナル１０は、コンテナヤード１１及び本船荷役エリア１２の間でコンテナＣを運搬する構内運搬車１４と、コンテナヤード１１及び外部の間でコンテナＣを運搬する外来用運搬車１５とが走行する。また、コンテナターミナル１０は、複数の門型クレーン１６が、蔵置レーン１３を跨いだ状態で蔵置レーン１３に沿ってｘ方向に走行する。

コンテナターミナル１０は、管理棟１７が設置される。管理棟１７には、上位システム１８が設置されて、上位システム１８から通信機を介して荷役機器（１４〜１６、２０）に荷役作業の指示等が行われる。

コンテナターミナル１０は、荷役機器が上位システム１８からの指示により自動的に荷役可能な自動化ターミナルや、遠隔操作用コントローラ等が管理棟１７に設置されて荷役機器を遠隔から操作可能なターミナルが例示できる。また、コンテナターミナル１０は、荷役機器に運転者が搭乗して直接操作するターミナルも例示できる。

図２に例示するように、岸壁クレーン２０は、脚構造体２１、桁部２２、中継載置台２３、陸側荷役装置２４、及び海側荷役装置２５を備えている。

脚構造体２１は、下端に岸壁に敷設されてｙ方向に延在するレールに沿って走行可能な走行装置２１ａが設置されていて、走行装置２１ａから上方に延在する複数の脚体２１ｂと、その脚体２１ｂどうしを連結する水平梁２１ｃとから構成されている。

桁部２２は、脚構造体２１の上部に支持されていて、脚構造体２１からｘ方向海側に張り出したブーム２２ａと、脚構造体２１からｘ方向陸側に張り出したガーダ２２ｂとから構成されている。なお、桁部２２としては、荷役するときに脚構造体２１からｘ方向海側に張り出し、待機中に脚構造体２１からｘ方向陸側に張り出すシャトルブームや、ブーム２２ａが待機中にｘ方向中途位置で屈曲する中折式のものが例示される。

中継載置台２３は、桁部２２のｘ方向の中央部でｘ方向及びｚ方向のうちの少なくとも一方に移動自在に構成されてコンテナＣが一時的に載せ置かれる移動式の台である。具体的に、中継載置台２３は、中継トロリ２３ａ、ワイヤ２３ｂ、及び載置台本体２３ｃを有している。中継トロリ２３ａは、桁部２２に支持されていて、桁部２２をｘ方向に移動可能に構成されている。載置台本体２３ｃは、上端にコンテナＣが一時的に載せ置かれる台であり、平面視で中継トロリ２３ａの中央部から下方に向って吊架した複数本のワイヤ２３ｂにより吊り下げられていて、ワイヤ２３ｂを巻き取るあるいは繰り出すことで、上下に昇降する。

中継載置台２３は、コンテナＣが載置台本体２３ｃに載せ置かれた状態で、中継トロリ２３ａがｘ方向に移動可能な構成にしてもよく、載置台本体２３ｃがｚ方向に移動可能な構成にしてもよい。

陸側荷役装置２４は、陸側トロリ２４ａ、ワイヤ２４ｂ、及び陸側吊具（スプレッダともいう）２４ｃを有している。陸側トロリ２４ａは、桁部２２に支持されていて、桁部２２をｘ方向に移動可能に構成されている。陸側吊具２４ｃは、下端がコンテナの上端と接合可能に構成されていて、平面視で陸側トロリ２４ａの中央部から下方に向って吊架した複数本のワイヤ２４ｂにより吊り下げられていて、ワイヤ２４ｂを巻き取るあるいは繰り出すことで、上下に昇降する。

海側荷役装置２５は、海側トロリ２５ａ、ワイヤ２５ｂ、及び海側吊具２５ｃを有している。海側トロリ２５ａは、桁部２２に支持されていて、桁部２２をｘ方向に移動可能に構成されている。海側吊具２５ｃは、下端がコンテナの上端と接合可能に構成されていて、平面視で海側トロリ２５ａの中央部から下方に向って吊架した複数本のワイヤ２５ｂにより吊り下げられていて、ワイヤ２５ｂを巻き取るあるいは繰り出すことで、上下に昇降する。

岸壁クレーン２０は、桁部２２の陸側端部の上端に機械室２６が設置されていて、その機械室２６に中継載置台２３、陸側荷役装置２４、及び海側荷役装置２５を駆動する図示しない駆動装置が収納されている。なお、各駆動装置は、中継載置台２３、陸側荷役装置２４、及び海側荷役装置２５のそれぞれに設置されていてもよい。

制御システム３０は、載置台位置取得装置３１、陸側位置取得装置３２、海側位置取得装置３３、運搬車位置取得装置３４、及び制御装置３５を備えている。

載置台位置取得装置３１、陸側位置取得装置３２、海側位置取得装置３３、及び運搬車位置取得装置３４のそれぞれは、中継載置台２３、陸側荷役装置２４、海側荷役装置２５、及び構内運搬車１４の現在位置（Ｑ１〜Ｑ４）を逐次取得する装置である。

載置台位置取得装置３１、陸側位置取得装置３２、及び海側位置取得装置３３としては、全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）アンテナや、各駆動装置の駆動状況に基づいてトロリのｘ方向の移動距離及び吊架物のｚ方向の移動距離を算出して現在位置を逐次取得するものが例示される。この現在位置（Ｑ１〜Ｑ３）としては、陸側荷役装置２４及び海側荷役装置２５の荷役経路における現在位置が例示される。例えば、中継載置台２３の現在位置Ｑ１としては載置台本体２３ｃにコンテナＣを載置したときのコンテナＣの上端の中心位置が例示される。陸側荷役装置２４の現在位置Ｑ２としては陸側吊具２４ｃの下端の中心位置が例示される。海側荷役装置２５の現在位置Ｑ３としては海側吊具２５ｃの下端の中心位置が例示される。

運搬車位置取得装置３４としては、構内運搬車１４に設置されたＧＮＳＳアンテナやＲＦＩＤタグが例示される。構内運搬車１４の現在位置Ｑ４としては構内運搬車１４にコンテナＣを載置したときのコンテナＣの上端の中心位置が例示される。

制御装置３５は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置３５は、機械室２６に設置されていて、中継載置台２３、陸側荷役装置２４、及び海側荷役装置２５を駆動する図示しない駆動装置に信号線を介して電気的に接続されている。また、制御装置３５は、無線アンテナを
介して各位置取得装置（３１〜３４）に通信可能に接続されている。

図３に例示するように、制御装置３５は、各機能要素として、算出部３６、予測部３７、及び制御部３８を有している。算出部３６は、上位システム１８から荷役指令Ｓ０を受信したときに中継載置台２３の仮位置Ｒ１を算出する機能要素である。また、算出部３６は、予測部３７で陸側荷役装置２４が停車位置Ｐ０の上方に到着してから構内運搬車１４が停車位置Ｐ０に到着するまでの待機時間ｔ０の発生が予測されたときに、中継載置台２３の中継位置Ｒ２を算出する機能要素である。予測部３７は、中継載置台２３が仮位置Ｒ１に存在していると仮定した場合に、陸側荷役機器２４の待機時間ｔ０の発生を予測する機能要素である。制御部３８は、中継載置台２３の駆動装置に算出部３６で算出された仮位置Ｒ１又は中継位置Ｒ２に中継載置台２３を移動させる指示Ｓ１を出す機能要素である。各機能要素は、プログラムとして内部記憶装置に記憶されていて、適時、ＣＰＵにより実行されている。なお、各機能要素としては、プログラムの他にそれぞれが独立して機能する装置としてもよい。

図４に例示するように、仮位置Ｒ１は、予め設定された構内運搬車１４の停車位置Ｐ０と上位システム１８から送信された荷役指令Ｓ０に応じたコンテナ船１９における荷役位置Ｐ１とに基づいて設定される。具体的に、仮位置Ｒ１は、待機時間ｔ０が発生しない理想的な陸側荷役装置２４のコンテナＣの荷役作業に関する仮陸側サイクルタイムＴ１と、理想的な海側荷役装置２５のコンテナＣの荷役作業に関する仮海側サイクルタイムＴ２とを等しくする位置である。

なお、停車位置Ｐ０は、予め設定された位置とするが、構内運搬車１４ごとに停車位置Ｐ０が変更する場合は、その都度、上位システム１８から制御装置３５に送られるものとする。

仮陸側サイクルタイムＴ１は、陸側トロリ２４ａが停車位置Ｐ０の上方の位置と仮位置Ｒ１の上方の位置との間を往復する時間Ｔ３×２と、陸側吊具２４ｃが昇降して構内運搬車１４に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ４×２と、陸側吊具２４ｃが昇降して中継載置台２３に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ５×２との合計時間である。

仮海側サイクルタイムＴ２は、海側トロリ２５ａが荷役位置Ｐ１の上方の位置と仮位置Ｒ１の上方の位置との間を往復する時間Ｔ６×２と、海側吊具２５ｃが昇降して荷役位置Ｐ１に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ７×２と、海側吊具２５ｃが昇降して中継載置台２３に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ８×２との合計時間である。

なお、往復する時間（Ｔ３、Ｔ６）は、陸側トロリ２４ａ、海側トロリ２５ａの平均移動速度を用いて算出するとよい。また、受け渡しに要する時間（Ｔ４、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ８）は、センサなどによる予測が難しく、実際に受け渡しに要する時間を一定回数カウントして、その移動平均を用いることが好ましい。この実施形態では、受け渡しに要する時間の５回の移動平均を用いている。

図５に例示するように、待機時間ｔ０は、中継載置台２３が仮位置Ｒ１に存在すると仮定したときの陸側到着時刻ｔ１と運搬車到着時刻ｔ２との差分である。

陸側到着時刻ｔ１は、現在時刻ｔｘに、陸側トロリ２４ａが現在位置Ｑ２から停車位置Ｐ０の上方の位置に到着に要する時間を加算した時刻であり、逐次算出される。到着に要する時間は、現在位置Ｑ２から仮位置Ｒ１に存在する中継載置台２３の上方の位置に到着
する時間Ｔ９と、上述した時間Ｔ５×２と時間Ｔ３との合計時間を加算した時刻である。

運搬車到着時刻ｔ２は、現在時刻ｔｘに、構内運搬車１４が現在位置Ｑ４から停車位置Ｐ０に到着するまでの時間Ｔ１０を加算した時刻である。なお、到着するまでの時間１０は、構内運搬車１４の平均移動速度を用いて算出するとよい。また、運搬車到着時刻ｔ２は、管理棟１７にある上位システム１８より得てもよい。

図６に例示するように、中継位置Ｒ２は、中継位置Ｒ２に中継載置台２３が存在すると仮定したときの陸側サイクルタイムＴ１１に待機時間ｔ０を加算した陸側サイクルタイムＴ１９と、海側サイクルタイムＴ１２とを等しくする位置である。なお、等しくする位置は、陸側サイクルタイムＴ１９と海側サイクルタイムＴ１２とを略等しくする位置も含む。

具体的に、中継位置Ｒ２は、陸側到着時刻ｔ１と運搬車到着時刻ｔ２との差分である待機時間ｔ０分、陸側荷役装置２４のコンテナ荷役作業を減少させると共に海側荷役装置２５のコンテナ荷役作業を増加させる位置である。陸側サイクルタイムＴ１１は、仮位置Ｒ１に中継載置台２３が存在すると仮定したときの仮陸側サイクルタイムＴ１よりも待機時間ｔ０の半分の時間が短縮される。海側サイクルタイムＴ１２は、仮位置Ｒ１に中継載置台２３が存在すると仮定したときの仮海側サイクルタイムＴ２よりも待機時間ｔ０の半分の時間が延長される。つまり、陸側サイクルタイムＴ１１は、海側サイクルタイムＴ１２よりも待機時間ｔ０分だけ短縮される。

陸側サイクルタイムＴ１１は、陸側トロリ２４ａが停車位置Ｐ０の上方の位置と中継位置Ｒ２の上方の位置との間を往復する時間Ｔ１３×２と、陸側吊具２４ｃが昇降して構内運搬車１４に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ１４×２と、陸側吊具２４ｃが昇降して中継載置台２３に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ１５×２との合計時間である。

海側サイクルタイムＴ１２は、海側トロリ２５ａが荷役位置Ｐ１の上方の位置と中継位置Ｒ２の上方の位置との間を往復する時間Ｔ１６×２と、海側吊具２５ｃが昇降して荷役位置Ｐ１に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ１７×２と、海側吊具２５ｃが昇降して中継載置台２３に対するコンテナＣの受け渡しに要する時間Ｔ１８×２との合計時間である。

図７に例示するように、制御装置３５の算出部３６は、仮位置Ｒ１を算出する制御を行う。この制御は、予め設定した周期ごとに行われる。具体的に、上位システム１８から荷役指令Ｓ０を受信する（Ｓ１１０：ＹＥＳ）と、算出部３６は、荷役指令Ｓ０に基づいて、コンテナ船１９における荷役位置Ｐ１を設定する（Ｓ１２０）。

次いで、算出部３６は、予め設定されていた停車位置Ｐ０及び荷役位置Ｐ１に基づいて、仮陸側サイクルタイムＴ１と仮海側サイクルタイムＴ２とが等しくなる仮位置Ｒ１を算出する（Ｓ１３０）。

このステップの一例をいかに例示する。算出部３６は、停車位置Ｐ０及び荷役位置Ｐ１の中間地点（荷役経路の中間地点）として仮位置Ｒ１を算出する。次いで、算出部３６は、停車位置Ｐ０及び算出した仮位置Ｒ１に基づいて仮陸側サイクルタイムＴ１を算出すると共に、荷役位置Ｐ１及び仮位置Ｒ１に基づいて仮海側サイクルタイムＴ２を算出する。次いで、算出部３６は、仮陸側サイクルタイムＴ１と仮海側サイクルタイムＴ２との差分を算出する。次いで、算出部３６は、その差分に基づいて、仮位置Ｒ１を補正する。

このステップの他の例としては、算出部３６が予め実験や試験により荷役位置Ｐ１に応じた仮位置Ｒ１が設定されたマップデータを用いて仮位置Ｒ１を算出する方法も例示される。

仮位置Ｒ１が算出されると、スタートへ戻る。なお、算出部３６が算出した仮位置Ｒ１は、内部記憶装置に記憶される。

図８に例示するように、制御装置３５の予測部３７は、陸側荷役装置２４の待機時間ｔ０を予測する制御を行う。また、制御装置３５の制御部３８は、中継載置台２３を移動する制御を行う。これらの予測する制御と移動する制御は、対象となるコンテナＣを構内運搬車１４からコンテナ船１９に荷積みする、又はコンテナ船１９から構内運搬車１４に荷卸しするごとに行われる。

なお、スタート時点で、陸側荷役装置２４が構内運搬車１４の停車位置Ｐ０の上方付近に存在し、海側荷役装置２５がコンテナ船１９の荷役位置Ｐ１の上方付近に存在するものとする。また、スタート時点で、対象となるコンテナＣにおける仮位置Ｒ１は、既に算出されて内部記憶装置に記憶されているものとする。

前回の対象となるコンテナＣの荷役が完了すると、各位置取得装置３１〜３４が現在位置（Ｑ１〜Ｑ４）を取得する（Ｓ２１０）。次いで、予測部３７は、陸側荷役装置２４の現在位置Ｑ２、仮位置Ｒ１、及び停車位置Ｐ０に基づいて、陸側到着時刻ｔ１を予測する（Ｓ２２０）。次いで、予測部３７は、構内運搬車１４の現在位置Ｑ４、及び停車位置Ｐ０に基づいて、運搬車到着時刻ｔ２を予測する（Ｓ２３０）。次いで、予測部３７は、予測した陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも早いか否かを判定する（Ｓ２４０）。

陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも早いと判定すると（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、予測部３７は、運搬車到着時刻ｔ２から陸側到着時刻ｔ１を減算した差分として待機時間ｔ０を算出する（Ｓ２５０）。

次いで、算出部３６は、待機時間ｔ０にもとづいて、中継位置Ｒ２を算出する（Ｓ２６０）。

このステップの一例をいかに例示する。算出部３６は、上述したステップＳ１３０で算出した仮位置Ｒ１に中継載置台２３が存在すると仮定したときの仮陸側サイクルタイムＴ１から待機時間ｔ０の半分の時間を減じた陸側サイクルタイムＴ１１を算出する。次いで、算出部３６は、仮海側サイクルタイムＴ２に待機時間ｔ０の半分の時間を加えて海側サイクルタイムＴ１２を算出する。次いで、算出部３６は、算出した陸側サイクルタイムＴ１１と海側理想サイクルタイムＴ１２とに基づいて、中継位置Ｒ２を算出する。

このステップの他の例としては、算出部３６が予め実験や試験により荷役位置Ｐ１と待機時間ｔ０に応じた中継位置Ｒ２が設定されたマップデータを用いて中継位置Ｒ２を算出する方法も例示される。

次いで、制御部３８は、中継載置台２３を算出した中継位置Ｒ２へ移動する（Ｓ２７０）。

一方、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２以上と判定すると（Ｓ２４０：ＮＯ）、制御部３８は、中継載置台２３を算出した仮位置Ｒ１へ移動する（Ｓ２８０）。

以上のように中継載置台２３を移動すると、スタートへ戻り、次の対象となるコンテナＣの荷役が開始されると（今回の対象となるコンテナＣの荷役が終了すると）、再度、スタートから開始される。

図９〜図１１は、横軸がｘ方向の移動距離を示し、縦軸が時間経過を示している。図９に例示するように、上記の制御システム３０は、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも遅い場合に、中継載置台２３を仮位置Ｒ１に移動する制御を行う（Ｓ１１０〜Ｓ１３０、Ｓ２１０〜Ｓ２８０）。このように、待機時間ｔ０が発生しない場合は、仮陸側サイクルタイムＴ１と仮海側サイクルタイムＴ２とが等しくなる仮位置Ｒ１に中継載置台２３を移動させる。

図１０に例示するように、上記の制御システム３０は、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも早い場合に、中継載置台２３を中継位置Ｒ２に移動する制御（Ｓ１１０〜Ｓ１３０、Ｓ２１０〜Ｓ２７０）を行う。これにより、陸側荷役装置２４が停車位置Ｐ０の上方で待機する待機時間ｔ０が発生しても、陸側荷役装置２４の実陸側サイクルタイムＴ１９と、海側荷役装置２５の海側サイクルタイムＴ１２とが略等しくなる。

図１１に例示するように、従来技術の制御システムは、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも早い場合に、待機時間ｔ０を考慮することなく、中継載置台２３は仮位置Ｒ１に存在し続けることになる。つまり、待機時間ｔ０分、陸側荷役装置２４の実際のサイクルタイムと海側荷役装置２５の実際のサイクルタイムとが乖離する。このようなサイクルタイムの乖離が生じると、例えば、コンテナ船１９からコンテナＣを荷卸しする場合は、中継載置台２３にコンテナＣが溜まることになる。また、コンテナ船１９にコンテナＣを荷積みする場合は、中継載置台２３にコンテナＣが到着しないことになる。つまり、サイクルタイムの乖離によって、待機時間ｔ０が生じていない方の荷役装置にも待機時間が生じることになる。

上記の制御システム３０によれば、陸側荷役装置２４に待機時間ｔ０の発生が予測される場合は、その待機時間ｔ０を含めた陸側荷役装置２４の実陸側サイクルタイムＴ１９と海側荷役装置２５の海側サイクルタイムＴ１２とを等しくする中継位置Ｒ２に中継載置台２３を移動させる。つまり、待機時間ｔ０が発生した陸側荷役装置２４のコンテナ荷役作業を減らすと共に発生していない海側荷役装置２５のコンテナ荷役作業を増やすことで、陸側荷役装置２４の待機時間ｔ０の発生に伴って生じる海側荷役装置２５の待機時間を短縮することができる。これにより、クレーン２０の全体のサイクルタイムの最適化には有利になり、陸側荷役装置２４に待機時間ｔ０が生じても、コンテナ船１９と構内運搬車１４との間のコンテナＣの荷役効率を向上することができる。

この実施形態では、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも早いときにのみ、中継位置Ｒ２に中継載置台２３を移動させている。つまり、陸側到着時刻ｔ１が運搬車到着時刻ｔ２よりも遅くなるときには、仮位置Ｒ１に中継載置台２３を移動させている。それ故、中継載置台２３を移動させる頻度を低減するには有利になり、中継載置台２３の移動で消費されるエネルギーを抑制することができる。

この実施形態では、陸側荷役装置２４における待機時間ｔ０の発生を予測したときに、中継位置Ｒ１に中継載置台２３を移動させる構成にしたが、これに限定されない。例えば、構内運搬車１４からコンテナ船１９に荷積みする場合に、海側荷役装置２５が仮位置Ｒ１に存在する中継載置台２３の上方に到着する時刻が、陸側荷役装置２４が中継載置台２３の上方に到着する時刻よりも早いときに移動させてもよい。また、コンテナ船１９から構内運搬車１４に荷卸しする場合に、陸側荷役装置２４が仮位置Ｒ１に存在する中継載置台２３の上方に到着する時刻が、海側荷役装置２５が中継載置台２３の上方に到着する時
刻よりも早いときに移動させてもよい。

但し、この実施形態のように、待機時間ｔ０を陸側荷役装置２４が停車位置Ｐ０の上方に到着してから構内運搬車１４がその停車位置Ｐ０に到着するまでの時間として予測することが好ましい。クレーン２０の荷役において、海側荷役装置２５に比して陸側荷役装置２４の方が待機時間ｔ０の発生が生じる可能性が高い。それ故、陸側荷役装置２４における待機時間ｔ０の発生を予測するだけで、その待機時間ｔ０の発生に伴って発生する海側荷役装置２５の待機時間の発生も予測することになる。

つまり、陸側荷役装置２４の待機時間により、海側荷役装置２５にも同程度の待機時間が発生していたが、陸側荷役装置２４の荷役時間を減らし、海側荷役装置２５の荷役時間を増やすことで、海側荷役装置２５の待機時間を確実に減少させ、全体のサイクルタイムを減少することができる。

この実施形態では、陸側荷役装置２４が中継載置台２３に到着するまでの間に行っている。このように、陸側荷役装置２４が中継載置台２３に到着するまでの間に中継位置Ｒ２に中継載置台２３を移動させることで、中継載置台２３に対する陸側荷役装置２４の待機時間の発生を回避するには有利になる。

実施形態の制御システム３０が制御可能な岸壁クレーン２０としては、図２に例示するものには限定されない。

図１２に例示するように、実施形態の制御システム３０が制御可能な岸壁クレーン２０は、既述した実施形態に対して桁部２２が、二つに別れて脚構造体２１の上部と下部とに支持されているものでもよい。この桁部２２は、脚構造体２１からｘ方向海側に張り出したブーム２２ａと、脚構造体２１からｘ方向陸側に張り出したガーダ２２ｂと、脚構造体２１からｘ方向陸側に張り出した第二ガーダ２２ｃとから構成されている。中継載置台２３及び陸側荷役装置２４は第二ガーダ２２ｃに支持されてｘ方向に移動し、海側荷役装置２５はブーム２２ａ及びガーダ２２ｂに支持されてｘ方向に移動する。なお、第二ガーダ２２ｃをｚ方向に移動可能に構成してもよい。

図１３に例示するように、実施形態の制御システム３０が制御可能な岸壁クレーン２０は、既述した実施形態に対して中継載置台２３が桁部２２に支持されていないものでもよい。この中継載置台２３は、岸壁を走行可能な走行装置を有した中継トロリ２３ａと、この中継トロリ２３ａの上端に設置された伸縮装置２３ｄと、伸縮装置２３ｄの上端に設置された載置台本体２３ｃとを有している。

このように、実施形態の制御システム３０が制御可能な岸壁クレーン２０は、陸側荷役装置２４及び海側荷役装置２５の少なくとも二つの荷役装置と、それらの荷役装置の間でｘ方向及びｚ方向の少なくとも一方に移動可能な中継載置台２３を備えていればよく、上記の構成に限定されない。例えば、第一実施形態のワイヤ２３ｂの代わりに鉛直方向に伸縮自在の油圧ダンパーなどを用いてもよい。

１４ 構内運搬車
１９ コンテナ船
２０ 岸壁クレーン
２１ 脚構造体
２２ 桁部
２３ 中継載置台
２４ 陸側荷役装置
２５ 海側荷役装置
３０ 制御システム
３１ 載置台位置取得装置
３２ 陸側位置取得装置
３４ 運搬車位置取得装置
３５ 制御装置
Ｐ０ 停車位置
Ｑ１〜Ｑ４ 現在位置
ｔ０ 待機時間
Ｔ１２ 海側サイクルタイム
Ｔ１９ 実陸側サイクルタイム

Claims (5)

1. 岸壁に立つ脚構造体と、この脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部と、前記桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動自在に構成されてコンテナが一時的に載せ置かれる中継載置台と、この中継載置台及び前記桁部の他端部の下方の停車位置に停車した運搬車の間でコンテナを荷役する陸側荷役装置と、前記中継載置台及び前記桁部の一端部の下方に係留したコンテナ船の指示された荷役位置の間でコンテナを荷役する海側荷役装置と、を備えたクレーンの制御システムにおいて、
   前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を取得する位置取得装置と、前記海側荷役装置、前記陸側荷役装置、前記中継載置台、及び前記位置取得装置に接続された制御装置と、を備えて、この制御装置に予め前記停車位置及び前記荷役位置が設定されて、
   設定された前記停車位置及び前記荷役位置と前記位置取得装置が取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記制御装置により、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間の発生が予測される場合は、予測されるその待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと、を等しくする位置に前記中継載置台を移動させる制御をする構成にし、
   前記等しくする位置は、前記一方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記一方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離を、前記他方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記他方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離よりも短くする位置であることを特徴とするクレーンの制御システム。
2. 岸壁に立つ脚構造体と、この脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部と、前記桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動自在に構成されてコンテナが一時的に載せ置かれる中継載置台と、この中継載置台及び前記桁部の他端部の下方の停車位置に停車した運搬車の間でコンテナを荷役する陸側荷役装置と、前記中継載置台及び前記桁部の一端部の下方に係留したコンテナ船の指示された荷役位置の間でコンテナを荷役する海側荷役装置と、を備えたクレーンの制御システムにおいて、
   前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を取得する位置取得装置と、前記海側荷役装置、前記陸側荷役装置、前記中継載置台、及び前記位置取得装置に接続された制御装置と、を備えて、この制御装置に予め前記停車位置及び前記荷役位置が設定されて、
   前記制御装置により、設定された前記停車位置及び前記荷役位置に基づいて、前記陸側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮陸側サイクルタイムと前記海側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮海側サイクルタイムとを等しくする仮位置を算出し、算出したその仮位置に前記中継載置台が存在すると仮定して、その仮位置と前記位置取得装置が取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間を予測し、予測したその待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に関するサイクルタイムと、を等しくする位置に前記中継載置台を移動させる制御をする構成にしたことを特徴とするクレーンの制御システム。
3. 前記待機時間は、前記陸側荷役装置が前記停車位置の上方に到着してから前記運搬車がその停車位置に到着するまでの時間として予測される請求項１又は２に記載のクレーンの制御システム。
4. 中継載置台を岸壁に立つ脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動させて、陸側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の陸側の下方の停車位置に停車した運搬車との間でコンテナを荷役させると共に、海側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の海側の下方に係留したコンテナ船の荷役位置との間でコンテナを荷役させるクレーンの制御方法において、
   前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を逐次取得し、
   予め設定された前記停車位置及び前記荷役位置と、取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置のコンテナ荷役作業における待機時間の発生を予測し、
   前記待機時間の発生を予測した場合は、その待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと、を等しくする位置を前記一方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記一方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離を、前記他方の荷役機器の前記延在方向の移動距離及び前記他方の荷役機器におけるコンテナの鉛直方向の移動距離の合計距離よりも短くする位置として算出し、
   算出したその等しくする位置に、前記中継載置台を移動させることを特徴とするクレーンの制御方法。
5. 中継載置台を岸壁に立つ脚構造体に支持されて一端がこの構造体から海側に張り出すと共に他端が陸側に張り出した桁部の延在方向の中央部で鉛直方向及びその延在方向のうちの少なくとも一方に移動させて、陸側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の陸側の下方の停車位置に停車した運搬車との間でコンテナを荷役させると共に、海側荷役装置に前記中継載置台と前記桁部の海側の下方に係留したコンテナ船の荷役位置との間でコンテナを荷役させるクレーンの制御方法において、
   前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置を逐次取得し、
   予め設定された前記停車位置及び前記荷役位置に基づいて、前記陸側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮陸側サイクルタイムと前記海側荷役装置のコンテナ荷役作業に関する仮海側サイクルタイムとを等しくする仮位置を算出し、
   算出したその仮位置に前記中継載置台が存在すると仮定して、その仮位置と取得した前記陸側荷役装置、前記海側荷役装置、及び前記運搬車の現在位置とに基づいて、前記陸側荷役装置又は前記海側荷役装置のどちらか一方の荷役装置にコンテナ荷役作業における待機時間を予測し、
   前記待機時間の発生を予測した場合は、その待機時間を含んだ前記一方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと他方の荷役装置のコンテナ荷役作業に対するサイクルタイムと、を等しくする位置を算出し、
   算出したその等しくする位置に、前記中継載置台を移動させることを特徴とするクレーンの制御方法。

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