本研究根據(jù)國(guó)內(nèi)鐵路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸運(yùn)輸形式中糧食流通裝備的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題,提出了按照系統(tǒng)工程構(gòu)建節(jié)點(diǎn)糧食物流體系;加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè);注重自主科技創(chuàng)新、加強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā);加強(qiáng)信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)應(yīng)用四方面研究方向。為糧食物流裝備及專用車輛技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本書(shū)可作為科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)院所、物流工程企業(yè)、糧食物流相關(guān)專業(yè)人員的重要參考書(shū),也可作為高校物流、車輛和糧食食品專業(yè)的教材。
本書(shū)的撰寫與出版對(duì)智能糧食物流裝備和專用車輛的發(fā)展做出貢獻(xiàn),針對(duì)目前存在的問(wèn)題提出了作者的看法和解決方案,對(duì)現(xiàn)代化智能糧食物流裝備具有參考意義和實(shí)用價(jià)值。
前言至2021年,全國(guó)糧食總產(chǎn)量已連續(xù)7年保持在1.3萬(wàn)億斤以上,體量巨大的糧食生產(chǎn)背后,需要以強(qiáng)大的、系統(tǒng)的糧食物流網(wǎng)為支撐來(lái)完成收購(gòu)、集并、儲(chǔ)運(yùn)、加工、配送、信息處理等任務(wù),需要以完備的糧食物流裝備與專用車輛體系為基礎(chǔ)來(lái)保障跨儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)的公鐵水多式聯(lián)運(yùn)和綠色倉(cāng)儲(chǔ)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的高效展開(kāi)。2022年中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》指出,要統(tǒng)籌做好重要農(nóng)產(chǎn)品調(diào)控。加強(qiáng)智能糧庫(kù)建設(shè),促進(jìn)人防技防相結(jié)合,強(qiáng)化糧食庫(kù)存動(dòng)態(tài)監(jiān)管。堅(jiān)持節(jié)約優(yōu)先,落實(shí)糧食節(jié)約行動(dòng)方案,深入推進(jìn)產(chǎn)運(yùn)儲(chǔ)加消全鏈條節(jié)糧減損。強(qiáng)化糧食安全教育,反對(duì)糧食浪費(fèi)。我國(guó)十四五規(guī)劃聚焦數(shù)字糧儲(chǔ)建設(shè),進(jìn)一步加快5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與糧食的產(chǎn)、購(gòu)、儲(chǔ)、加、銷深度融合,實(shí)施上云用數(shù)賦智,推動(dòng)數(shù)據(jù)賦能糧食全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同轉(zhuǎn)型?萍假x能已成為我國(guó)糧安工程的重要標(biāo)簽,應(yīng)充分運(yùn)用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù),加大對(duì)綠色科技儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和裝備的研發(fā)力度,推動(dòng)智能糧食物流轉(zhuǎn)運(yùn)車、智能糧食裝車機(jī)在公鐵水多式聯(lián)運(yùn)和智慧倉(cāng)儲(chǔ)的落地應(yīng)用,促進(jìn)糧食儲(chǔ)運(yùn)物流體系的智能化升級(jí),筑牢糧食安全底座。智能糧食物流裝備與專用車輛技術(shù)基于傳統(tǒng)物流裝備與專用汽車技術(shù),面向以跨儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū)的公鐵水多式聯(lián)運(yùn)和智慧糧庫(kù)為核心的現(xiàn)代化糧食產(chǎn)后儲(chǔ)運(yùn)全產(chǎn)業(yè)鏈,融入成套化、系列化、模塊化、智能化的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等高新技術(shù),突破高端物流裝備和智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)落地于糧食儲(chǔ)運(yùn)場(chǎng)景的技術(shù)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(hù)大國(guó)糧倉(cāng)端穩(wěn)中國(guó)飯碗。本書(shū)共7章,著重講解智能糧食裝車機(jī)、智能糧食轉(zhuǎn)運(yùn)車、智能糧倉(cāng)清掃車、智能糧庫(kù)平倉(cāng)車及其數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)、高精建圖、定位導(dǎo)航、路徑規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)等方面的內(nèi)容。本書(shū)以智能糧食物流裝備與專用車輛技術(shù)為出發(fā)點(diǎn),力求體系框架清晰、重點(diǎn)突出,案例具有實(shí)際參考價(jià)值。本書(shū)由河南工業(yè)大學(xué)張博強(qiáng)擔(dān)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(xué)王亞飛,河南工業(yè)大學(xué)張濤、孫朋、馮天培擔(dān)任副主編,具體編寫分工如下:張博強(qiáng)負(fù)責(zé)全書(shū)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(nèi)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(nèi)容;上海交通大學(xué)研究生李若堯,河南工業(yè)大學(xué)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(yáng)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(shù)涉及知識(shí)面較廣,目前仍在高速發(fā)展中,由于編者水平有限,書(shū)中難免有不足和疏漏之處,歡迎讀者批評(píng)指正。編者2022年12月
先后參與國(guó)家863燃料電池汽車重大專項(xiàng)1項(xiàng)、上海市汽車工業(yè)科技發(fā)展基金1項(xiàng),主持河南省科技計(jì)劃項(xiàng)目、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、上海大眾、長(zhǎng)安汽車、宇通客車等60余項(xiàng)省部級(jí)和汽車企業(yè)核心技術(shù)研發(fā)工作。已授權(quán)專利70余項(xiàng)、起草企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10余項(xiàng),所負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)技術(shù)均全部在上市車型中批量推廣應(yīng)用。
1緒論(1)
1.1糧食物流裝備概述(1)
1.1.1我國(guó)糧食物流總體狀況(1)
1.1.2糧食物流轉(zhuǎn)運(yùn)(1)
1.1.3常見(jiàn)糧食物流裝備現(xiàn)狀(2)
1.1.4我國(guó)糧食散裝運(yùn)輸現(xiàn)狀(8)
1.2常見(jiàn)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(dòng)式糧食物流裝備(12)
1.2.3糧食水路運(yùn)輸裝備(19)
1.2.4糧食運(yùn)輸專用車輛(23)
1.3常見(jiàn)糧食物流中存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)(26)
1.3.1糧食鐵路運(yùn)輸存在的問(wèn)題(26)
1.3.2糧食水路運(yùn)輸存在的問(wèn)題(26)
1.3.3糧食倉(cāng)庫(kù)裝卸裝備存在的問(wèn)題(27)
1.3.4糧食集裝箱運(yùn)輸存在的問(wèn)題(28)
1.3.5我國(guó)糧食物流問(wèn)題的對(duì)策(30)
1.3.6糧食物流裝備發(fā)展趨勢(shì)(32)
1.3.7糧食物流專用車輛發(fā)展趨勢(shì)(33)
習(xí)題(34)
2糧食物流裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)新技術(shù)(35)
2.1數(shù)字化設(shè)計(jì)方法(35)
2.1.1虛擬調(diào)試技術(shù)(35)
2.1.2數(shù)字孿生技術(shù)(38)
2.2數(shù)字化設(shè)計(jì)案例(44)
2.2.1智能糧食物流裝備的數(shù)字化設(shè)計(jì)案例(44)
2.2.2智能糧食物流專用車輛的數(shù)字化設(shè)計(jì)案例(46)
習(xí)題(48)
3智能糧食物流裝備底層通用技術(shù)(49)
3.1運(yùn)動(dòng)學(xué)幾何基礎(chǔ)(49)
3.1.1常用參考坐標(biāo)系(49)
3.1.2坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換(50)
3.1.3空間點(diǎn)和姿態(tài)的描述(52)
3.2狀態(tài)估計(jì)方法(59)
3.3智能化硬件架構(gòu)(63)
3.3.1視覺(jué)傳感器(63)
3.3.2激光雷達(dá)傳感器(66)
3.3.3其他硬件設(shè)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(cāng)重要場(chǎng)景分析(69)
3.4.3針對(duì)視覺(jué)攝像頭的感知方法(70)
3.4.4針對(duì)激光雷達(dá)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(xí)題(78)
4智能糧食裝車機(jī)(80)
4.1糧食裝車機(jī)概述(80)
4.1.1汽車糧食裝車機(jī)(80)
4.1.2火車糧食裝車機(jī)(84)
4.2智能糧食裝車機(jī)設(shè)計(jì)(88)
4.2.1汽車糧食裝車機(jī)設(shè)計(jì)(88)
4.2.2火車糧食裝車機(jī)及其結(jié)構(gòu)(96)
習(xí)題(105)
5智能糧食轉(zhuǎn)運(yùn)車(106)
5.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(106)
5.1.1底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(106)
5.1.2動(dòng)力電池(111)
5.2智能糧食轉(zhuǎn)運(yùn)車自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)(113)
5.2.1智能控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)(113)
5.2.2智能糧食轉(zhuǎn)運(yùn)車控制技術(shù)(113)
習(xí)題(118)
6智能糧倉(cāng)清掃車(119)
6.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(119)
6.1.1底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(119)
6.1.2上裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(128)
6.2智能糧倉(cāng)清掃車專用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(134)
6.2.1智能控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)(134)
6.2.2智能糧倉(cāng)清掃車控制技術(shù)(136)
習(xí)題(142)
7智能糧庫(kù)平倉(cāng)車(143)
7.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(144)
7.1.1底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(144)
7.1.2上裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(162)
7.2智能糧庫(kù)平倉(cāng)車專用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(174)
7.2.1智能控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)(174)
7.2.2智能糧食平倉(cāng)車控制技術(shù)(175)
習(xí)題(179)
參考文獻(xiàn)(180)