本研究根據(jù)國內鐵路運輸、水路運輸、公路運輸運輸形式中糧食流通裝備的現(xiàn)狀及存在問題,提出了按照系統(tǒng)工程構建節(jié)點糧食物流體系;加強節(jié)點標準化建設;注重自主科技創(chuàng)新、加強具有自主知識產(chǎn)權的新產(chǎn)品開發(fā);加強信息化、智能化、網(wǎng)絡化等技術應用四方面研究方向。為糧食物流裝備及專用車輛技術的發(fā)展做出貢獻。本書可作為科研機構、設計院所、物流工程企業(yè)、糧食物流相關專業(yè)人員的重要參考書,也可作為高校物流、車輛和糧食食品專業(yè)的教材。
本書的撰寫與出版對智能糧食物流裝備和專用車輛的發(fā)展做出貢獻,針對目前存在的問題提出了作者的看法和解決方案,對現(xiàn)代化智能糧食物流裝備具有參考意義和實用價值。
前言至2021年,全國糧食總產(chǎn)量已連續(xù)7年保持在1.3萬億斤以上,體量巨大的糧食生產(chǎn)背后,需要以強大的、系統(tǒng)的糧食物流網(wǎng)為支撐來完成收購、集并、儲運、加工、配送、信息處理等任務,需要以完備的糧食物流裝備與專用車輛體系為基礎來保障跨儲糧生態(tài)區(qū)的公鐵水多式聯(lián)運和綠色倉儲關鍵環(huán)節(jié)的高效展開。2022年中央一號文件《中共中央國務院關于做好2022年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》指出,要統(tǒng)籌做好重要農產(chǎn)品調控。加強智能糧庫建設,促進人防技防相結合,強化糧食庫存動態(tài)監(jiān)管。堅持節(jié)約優(yōu)先,落實糧食節(jié)約行動方案,深入推進產(chǎn)運儲加消全鏈條節(jié)糧減損。強化糧食安全教育,反對糧食浪費。我國十四五規(guī)劃聚焦數(shù)字糧儲建設,進一步加快5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術與糧食的產(chǎn)、購、儲、加、銷深度融合,實施上云用數(shù)賦智,推動數(shù)據(jù)賦能糧食全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉型?萍假x能已成為我國糧安工程的重要標簽,應充分運用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術,加大對綠色科技儲運技術和裝備的研發(fā)力度,推動智能糧食物流轉運車、智能糧食裝車機在公鐵水多式聯(lián)運和智慧倉儲的落地應用,促進糧食儲運物流體系的智能化升級,筑牢糧食安全底座。智能糧食物流裝備與專用車輛技術基于傳統(tǒng)物流裝備與專用汽車技術,面向以跨儲糧生態(tài)區(qū)的公鐵水多式聯(lián)運和智慧糧庫為核心的現(xiàn)代化糧食產(chǎn)后儲運全產(chǎn)業(yè)鏈,融入成套化、系列化、模塊化、智能化的云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等高新技術,突破高端物流裝備和智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術落地于糧食儲運場景的技術瓶頸,有利于大幅度降低糧食物流成本和糧損率,提高糧食物流效率,藏糧于技,守護大國糧倉端穩(wěn)中國飯碗。本書共7章,著重講解智能糧食裝車機、智能糧食轉運車、智能糧倉清掃車、智能糧庫平倉車及其數(shù)字化設計技術、高精建圖、定位導航、路徑規(guī)劃、運動控制關鍵技術等方面的內容。本書以智能糧食物流裝備與專用車輛技術為出發(fā)點,力求體系框架清晰、重點突出,案例具有實際參考價值。本書由河南工業(yè)大學張博強擔任主編,由鄭州新基業(yè)汽車電子有限公司高軍華,上海交通大學王亞飛,河南工業(yè)大學張濤、孫朋、馮天培擔任副主編,具體編寫分工如下:張博強負責全書統(tǒng)稿工作,并編寫第1章和第4章;高軍華編寫第3章3.3節(jié)、第6章6.2節(jié);王亞飛編寫第3章3.4節(jié)、3.5節(jié)和第6章6.1節(jié);張濤編寫第3章3.1節(jié)、3.2節(jié)和第5章;孫朋編寫第2章;馮天培編寫第7章;大連中車集裝箱有限公司周雪編寫了集裝箱部分內容,鄭州新基業(yè)汽車電子有限公司郭文明編寫了第6章部分內容;上海交通大學研究生李若堯,河南工業(yè)大學研究生高天智、陳新明、張文博、劉暢、申浩浩、李家澳、郭曉靜、李東鼎、高衡、張成龍、郭紅陽參與了部分文字的修訂工作。智能糧食物流裝備與專用車輛技術涉及知識面較廣,目前仍在高速發(fā)展中,由于編者水平有限,書中難免有不足和疏漏之處,歡迎讀者批評指正。編者2022年12月
先后參與國家863燃料電池汽車重大專項1項、上海市汽車工業(yè)科技發(fā)展基金1項,主持河南省科技計劃項目、河南省高等學校重點研發(fā)項目、上海大眾、長安汽車、宇通客車等60余項省部級和汽車企業(yè)核心技術研發(fā)工作。已授權專利70余項、起草企業(yè)標準10余項,所負責開發(fā)技術均全部在上市車型中批量推廣應用。
1緒論(1)
1.1糧食物流裝備概述(1)
1.1.1我國糧食物流總體狀況(1)
1.1.2糧食物流轉運(1)
1.1.3常見糧食物流裝備現(xiàn)狀(2)
1.1.4我國糧食散裝運輸現(xiàn)狀(8)
1.2常見糧食物流裝備及專用車輛(9)
1.2.1固定式糧食物流裝備(9)
1.2.2移動式糧食物流裝備(12)
1.2.3糧食水路運輸裝備(19)
1.2.4糧食運輸專用車輛(23)
1.3常見糧食物流中存在的問題和發(fā)展趨勢(26)
1.3.1糧食鐵路運輸存在的問題(26)
1.3.2糧食水路運輸存在的問題(26)
1.3.3糧食倉庫裝卸裝備存在的問題(27)
1.3.4糧食集裝箱運輸存在的問題(28)
1.3.5我國糧食物流問題的對策(30)
1.3.6糧食物流裝備發(fā)展趨勢(32)
1.3.7糧食物流專用車輛發(fā)展趨勢(33)
習題(34)
2糧食物流裝備數(shù)字化設計新技術(35)
2.1數(shù)字化設計方法(35)
2.1.1虛擬調試技術(35)
2.1.2數(shù)字孿生技術(38)
2.2數(shù)字化設計案例(44)
2.2.1智能糧食物流裝備的數(shù)字化設計案例(44)
2.2.2智能糧食物流專用車輛的數(shù)字化設計案例(46)
習題(48)
3智能糧食物流裝備底層通用技術(49)
3.1運動學幾何基礎(49)
3.1.1常用參考坐標系(49)
3.1.2坐標系轉換(50)
3.1.3空間點和姿態(tài)的描述(52)
3.2狀態(tài)估計方法(59)
3.3智能化硬件架構(63)
3.3.1視覺傳感器(63)
3.3.2激光雷達傳感器(66)
3.3.3其他硬件設備(68)
3.4環(huán)境感知方法(68)
3.4.1主要感知傳感器(69)
3.4.2糧倉重要場景分析(69)
3.4.3針對視覺攝像頭的感知方法(70)
3.4.4針對激光雷達的感知方法(71)
3.5規(guī)劃與決策方法(72)
3.5.1全局規(guī)劃方法(72)
3.5.2局部規(guī)劃方法(74)
3.5.3覆蓋式清掃路徑規(guī)劃方法(77)
習題(78)
4智能糧食裝車機(80)
4.1糧食裝車機概述(80)
4.1.1汽車糧食裝車機(80)
4.1.2火車糧食裝車機(84)
4.2智能糧食裝車機設計(88)
4.2.1汽車糧食裝車機設計(88)
4.2.2火車糧食裝車機及其結構(96)
習題(105)
5智能糧食轉運車(106)
5.1總體結構設計(106)
5.1.1底盤結構設計(106)
5.1.2動力電池(111)
5.2智能糧食轉運車自動駕駛技術的實現(xiàn)(113)
5.2.1智能控制系統(tǒng)架構設計(113)
5.2.2智能糧食轉運車控制技術(113)
習題(118)
6智能糧倉清掃車(119)
6.1總體結構設計(119)
6.1.1底盤結構設計(119)
6.1.2上裝結構設計(128)
6.2智能糧倉清掃車專用控制系統(tǒng)設計(134)
6.2.1智能控制系統(tǒng)架構設計(134)
6.2.2智能糧倉清掃車控制技術(136)
習題(142)
7智能糧庫平倉車(143)
7.1總體結構設計(144)
7.1.1底盤結構設計(144)
7.1.2上裝結構設計(162)
7.2智能糧庫平倉車專用控制系統(tǒng)設計(174)
7.2.1智能控制系統(tǒng)架構設計(174)
7.2.2智能糧食平倉車控制技術(175)
習題(179)
參考文獻(180)