CN102663895A - 集装箱码头集卡交通阻塞提示系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了集装箱码头集卡交通阻塞提示系统及实现方法，其系统包括车辆定位装置、显示装置、集卡无线车载终端以及控制管理单元，车辆定位装置，实时获取集卡的位置信息；显示装置，用于显示道路流量信息和路径信息；集卡无线车载终端，获取车辆定位装置采集的集卡位置信息，并传给控制管理单元，同时接收控制管理单元发送的流量和控制信息，并通过显示装置显示；控制管理单元，根据集卡位置信息进行道路流量的实时分析和避免拥堵段线路的计算，并将相关的流量信息和线路线路传至集卡无线车载终端。本发明针对集装箱码头的交通堵塞情况，能在集卡进入集装箱码头时及时提供合理路线，防止交通堵塞的出现和恶化。

Description

集装箱码头集卡交通阻塞提示系统及实现方法

技术领域

本发明涉及一种集装箱码头多式联运技术，特别涉及实现集装箱码头多式联运自动化的集装箱码头集卡交通阻塞提示系统及相应的实现方法。

背景技术

航运物流在中国，尤其以中国上海为代表的港口城市里，得到大力发展。集装箱多式联运已经逐渐成为一种重要的运输方式。在多式联运过程中，对运输路径的选择和优化是发挥集装箱多式联运的优势、节能降耗、提高集装箱物流服务水平的重要举措。合理的多式联运运输路径，能够缩短运输时间、降低运输费用和提高客户满意度。

目前集装箱码头在进行集装箱多式联运的实际过程中通过相应的集装箱码头管理系统实现整个联运的自动化管理，其不仅进行相应的监测和统计，还能够为集装箱码头集卡提供相应的运输路径，以缩短运输时间、降低运输费用，从而有效提高集装箱码头的运行效率。但是在操作过程中，当之前提供给集卡的运输路径上出现开交通拥堵路段时，不能够及时的给集卡发出警示或重新提供新的运输路径信息，从而使得集卡无法避开交通拥堵路段，并且也无法实现对交通堵塞的路段进行控制，从而经常会出现集装箱码头集卡交通阻塞的情况，从而加大了运输时间、增加了运输费用，大大降低集装箱码头的工作效率。

而现有技术中主要是针对集装箱的设计，使其适用于多式联运的场合，如专利200510052318.5公开了具有加强结构的框架式集装箱设计方法，适用于集装箱多式联运；专利200620147409.7公开了一种可拆卸的框架集装箱设计，能够投入多式联运、增加运输手段。即使采用这样的集装箱，其在实际的集装箱多式联运过程中同样会存在交通阻塞的情况。

由此，如何解决集装箱码头上实现集装箱多式联运的管理系统无法实时对集卡发出交通拥堵警示，并且无法实时为集卡提供避开交通拥堵路段的运输路径信息的问题，是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有集装箱码头上实现集装箱多式联运的管理系统无法实时对集卡发出交通拥堵警示，并且无法实时为集卡提供新的避开交通拥堵路段的运输路径信息的问题，而提供一种集装箱码头集卡交通阻塞提示系统；同时基于该系统，本发明还提供一种集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法。通过本发明能够为集卡提供合理的多式联运运输路径，使运输车辆能有效避开交通堵塞路段，同时也对交通堵塞进行控制，适用于集装箱码头集卡的运输路径选择。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，该系统包括：

车辆定位装置，该装置安置在集卡上并实时获取集卡的位置信息；

显示装置，该装置安置在集卡上，用于显示道路流量信息和路径信息；

集卡无线车载终端，安置在集卡上，获取车辆定位装置采集的集卡位置信息，并传给控制管理单元，同时集卡无线车载终端接收控制管理单元发送的流量和控制信息，并通过显示装置显示；

控制管理单元，根据集卡无线车载终端提供的集卡位置信息进行道路流量的实时分析和避免拥堵段线路的计算，并将相关的流量信息和线路线路传至集卡无线车载终端。

在提示系统的优选实例中，所述车辆定位装置包括：

一GPS定位设备，用于实时获取集卡的位置信息；

一RFID定位修订设备，对GPS定位设备获取的位置信息进行修订。

进一步的，所述控制管理单元包括：

位置信息采集器，与集卡无线车载终端无线通信采集集卡位置信息；

集卡移动信息数据库，用于存储位置信息采集器采集的集卡位置信息；

码头集卡物流网络提取模块，从集装箱码头布局管理系统中提取集卡物流网络数据；

集卡物流网络数据库，用于存储码头集卡物流网络提取模块提取的集卡物流网络数据；

集卡调度信息数据库，用于存储集装箱码头所有集卡的调度信息；

道路流量分析模块，根据集卡移动信息数据库、集卡物流网络数据库以及集卡调度信息数据库中数据信息进行道路流量的实时分析；

道路流量数据库，用于存储道路流量分析模块分析产生的道路流量信息；

流量提取与线路推荐模块，根据集卡移动信息数据库、道路流量数据库以及集卡调度信息数据库中的数据信息提取流量信息并计算出合理线路作为推荐线路；

流量与控制信息发送器，将流量提取与线路推荐模块提取流量信息和计算得到的推荐线路线路信息发送至集卡无线车载终端。

作为本发明的第二目的，本发明提供的一种集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法，其包括如下步骤：

（1）集卡位置信息采集，利用定位装置准确定位集卡的位置，通过集卡无线车载终端传送给位置信息采集器，并建立集卡移动信息数据库；

（2）道路流量分析，利用集装箱码头管理系统提取码头集卡物流网络和集卡调度信息，结合集卡移动信息数据库进行道路流量分析，并建立道路流量数据库；

（3）计算合理路线，利用道路流量的分析结果，结合集卡调度信息和集卡移动信息数据库，提取流量信息并计算合理的运输路线作为线路推荐；

（4）堵塞提示与线路推荐，通过流量与控制信息发送器将流量信息与推荐的线路发送给集卡无线车载终端，再由集卡上的显示装置200显示出当前的流量信息及推荐路线给集卡司机。

在实现方法的优选实例中，所述步骤（1）中在准确定位集卡位置时通过分布在港区的RFID读头实现对途经集卡RFID读取，根据集卡当前位置及其已经途径的线路修正GPS采集的位置信息；根据RFID标签检索该集卡的调度信息，确定该集卡的可行线路，据此修正后续的GPS轨迹，从而实现集卡位置的精确定位。

进一步的，所述步骤（2）中通过如下步骤实现道路流量分析：

1）根据GPS和RFID监测的位置信息，确定集卡的当前位置；

2）根据当前位置和GPS记录的轨迹信息，以分钟为单位还原前3个时间单位的历史轨迹；

3）根据RFID标识获得调度信息，根据后续3个时间单位内的可行线路，均匀分布到每个路段；

4）根据每个路段上集卡分布的可能性计算后续时间的流量。

进一步的，所述步骤（3）通过如下步骤计算合理路线：

1）根据计算出的后续时段流量分布，设置流量阀值，确定拥挤路段；

2）确定非拥挤路段上已经被分配的车辆，刷选出参与拥挤路段分配的车辆集合；

3）以各个线路流量均衡为目标，根据流量阀值，将拥挤线路上的集卡根据其可行线路集合分配到不拥挤或次拥挤线路上，建立集卡与其可行线路之间的分配关系，对集卡线路方向提出建议。

本发明针对集装箱码头的交通堵塞情况，一方面能提示集卡码头的交通流量情况，另一方面能有效控制码头交通堵塞的严重程度。

本发明非常适用于集装箱码头集卡的交通阻塞提示，能在集卡进入集装箱码头时及时提供合理的多式联运运输路径，使运输车辆能有效避开交通堵塞路段，防止交通堵塞的出现和恶化；同时也对交通堵塞进行控制，适用于集装箱码头集卡的运输路径选择。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明提供的集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，主要包括车辆定位装置100、显示装置200、集卡无线车载终端300以及控制管理单元400四个部分。

其中，车辆定位装置100，该装置安置在集卡上并实时获取集卡的位置信息。为了精确获取集卡的位置信息，在本发明中车辆定位装置100主要由GPS定位设备101和RFID定位修订设备102组成，GPS定位设备101通过GPS实时获取集卡的位置信息，RFID定位修订设备102对GPS定位设备获取的位置信息进行修订，从而进一步提高集卡位置信息的精确度，继而能够提高整个系统的正确度。

显示装置200，具体可以为道路流量显示模块，其安置在集卡上，用于实时显示集装箱码头内各个道路的流量信息和推荐的路线信息。

集卡无线车载终端300，安置在集卡上，用于获取车辆定位装置100采集的集卡位置信息，并传给控制管理单元400，同时该终端接收控制管理单元400发送的流量和控制信息，并将相应的信息通过显示装置200显示。

控制管理单元400，为整个系统的计算中心，其根据集卡无线车载终端300提供的集卡位置信息进行道路流量的实时分析和避免拥堵段线路的计算，并将计算得到的流量信息和线路传至集卡无线车载终端300。

为了实现上述控制管理单元的功能，本发明提供的控制管理单元400主要由位置信息采集器401、集卡移动信息数据库402、码头集卡物流网络提取模块403、集卡物流网络数据库404、集卡调度信息数据库405、道路流量分析模块406、道路流量数据库407、流量提取与线路推荐模块408以及流量与控制信息发送器409相互配合组成。

其中，位置信息采集器401，与集卡无线车载终端300之间进行无线通信，用于采集集卡位置信息。

集卡移动信息数据库402，用于存储位置信息采集器401采集的集卡位置信息。

码头集卡物流网络提取模块403，用于从现有集装箱码头管理系统410中提取相应的集卡物流网络数据。

集卡物流网络数据库404，用于存储码头集卡物流网络提取模块403提取的集卡物流网络数据。

集卡调度信息数据库405，用于存储集装箱码头管理系统410中所有集卡的调度信息。

道路流量分析模块406，根据集卡移动信息数据库402、集卡物流网络数据库404以及集卡调度信息数据库405中数据信息进行道路流量的实时分析计算。

道路流量数据库407，用于存储道路流量分析模块406分析产生的道路流量信息。

流量提取与线路推荐模块408，根据集卡移动信息数据库402、道路流量数据库407以及集卡调度信息数据库405中的数据信息提取流量信息并计算出合理线路作为推荐线路。

流量与控制信息发送器409，将流量提取与线路推荐模块408提取的流量信息和计算得到的推荐线路线路信息通过无法通信的方式发送至集卡无线车载终端300。

基于上述的集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，其实现交通阻塞提示的过程如下（参考图1）：

第一步：集卡位置信息采集，利用位置信息采集器401中的GPS定位设备101和RFID定位修订设备102准确定位集卡的位置，并通过集卡无线车载终端300传送给位置信息采集器401。

该步骤中为了进行精确定位，首先通过分布在港区的RFID读头实现对途经集卡RFID读取，RFID定位修订设备102根据集卡当前位置及其已经途径的线路修正GPS采集的位置信息；再根据RFID标签检索该集卡的调度信息，确定该集卡的可行线路，据此修正后续的GPS轨迹，从而实现集卡位置的精确定位。

第二步：数据库建立，根据位置信息采集器401获取的集卡实时位置信息建立集卡移动信息数据库402；利用码头集卡物流网络提取模块403从现有集装箱码头管理系统410提取码头集卡物流网络的节点集合路段集合数据，由此建立集卡物流网络数据404；根据集装箱码头管理系统410中所有集卡的调度信息，建立集卡调度信息数据库405。

第三步：道路流量分析，利用集卡物流网络数据和调度信息，结合集卡移动信息数据行道路流量分析，并建立道路流量数据库407。

该步骤通过如下步骤实现道路流量的分析：

1）根据GPS和RFID监测的位置信息，确定集卡的当前位置；

2）根据当前位置和GPS记录的轨迹信息，以分钟为单位还原前3个时间单位的历史轨迹；

3）根据RFID标识获得调度信息，根据后续3个时间单位内的可行线路，均匀分布到每个路段；

4）根据每个路段上集卡分布的可能性计算后续时间的流量。

第四步：计算合理路线，利用道路流量的分析结果，结合集卡调度信息和集卡移动信息，提取流量信息，并且基于最短路径问题的算法，利用道路流量的分析结果计算出合理的运输路线作为线路推荐。

该步骤的具体实施过程如下：

1）根据计算出的后续时段流量分布，设置流量阀值，确定拥挤路段；

2）确定非拥挤路段上已经被分配的车辆，刷选出参与拥挤路段分配的车辆集合；

3）以各个线路流量均衡为目标，根据流量阀值，将拥挤线路上的集卡根据其可行线路集合分配到不拥挤或次拥挤线路上，建立集卡与其可行线路之间的分配关系，对集卡线路方向提出建议。

第五步：堵塞提示与线路推荐，通过流量与控制信息发送器409将流量信息与推荐的线路发送给集卡无线车载终端设备300，再由集卡上的道路流量显示装置200显示出当前的流量信息及推荐路线给集卡司机。

基于上述方案，本发明在具体实施过程如下：

当用户行驶集卡车辆准备进入集装箱码头时，定位设备通过无线车载终端设备发送位置信息给码头控制系统部门。

控制系统通过提取集卡车辆的在物流网络中的信息，以及集卡的调度信息，对集装箱码头的实时物流网络进行分析，结合实时的集卡车辆位置信息，通过计算机系统便能得出某一时刻的码头道路流量信息。

然后，计算机提取该用户的调度信息，根据该量集卡所要到达的目的地，结合实时流量分析和实时位置信息，计算出合理行驶路线，并通过流量与控制信息发送器传送回用户车辆上的无线车载终端，并将流量信息和推荐路线反映再流量显示模块的显示屏上，供司机参考。

用户只需打开流量显示模块便可得到所需的信息，帮助司机选择最优的运输路径。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，其特征在于，所述系统包括：

车辆定位装置，该装置安置在集卡上并实时获取集卡的位置信息；

显示装置，该装置安置在集卡上，用于显示道路流量信息和路径信息；

集卡无线车载终端，安置在集卡上，获取车辆定位装置采集的集卡位置信息，并传给控制管理单元，同时集卡无线车载终端接收控制管理单元发送的流量和控制信息，并通过显示装置显示；

控制管理单元，根据集卡无线车载终端提供的集卡位置信息进行道路流量的实时分析和避免拥堵段线路的计算，并将相关的流量信息和线路线路传至集卡无线车载终端。

2.根据权利要求1所述的集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，其特征在于，所述车辆定位装置包括：

一GPS定位设备，用于实时获取集卡的位置信息；

一RFID定位修订设备，对GPS定位设备获取的位置信息进行修订。

3.根据权利要求1所述的集装箱码头集卡交通阻塞提示系统，其特征在于，所述控制管理单元包括：

位置信息采集器，与集卡无线车载终端无线通信采集集卡位置信息；

集卡移动信息数据库，用于存储位置信息采集器采集的集卡位置信息；

码头集卡物流网络提取模块，从集装箱码头布局管理系统中提取集卡物流网络数据；

集卡物流网络数据库，用于存储码头集卡物流网络提取模块提取的集卡物流网络数据；

集卡调度信息数据库，用于存储集装箱码头所有集卡的调度信息；

道路流量分析模块，根据集卡移动信息数据库、集卡物流网络数据库以及集卡调度信息数据库中数据信息进行道路流量的实时分析；

道路流量数据库，用于存储道路流量分析模块分析产生的道路流量信息；

流量提取与线路推荐模块，根据集卡移动信息数据库、道路流量数据库以及集卡调度信息数据库中的数据信息提取流量信息并计算出合理线路作为推荐线路；

流量与控制信息发送器，将流量提取与线路推荐模块提取流量信息和计算得到的推荐线路线路信息发送至集卡无线车载终端。

4.集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括如下步骤：

（1）集卡位置信息采集，利用定位装置准确定位集卡的位置，通过集卡无线车载终端传送给位置信息采集器，并建立集卡移动信息数据库；

（2）道路流量分析，利用集装箱码头管理系统提取码头集卡物流网络和集卡调度信息，结合集卡移动信息数据库进行道路流量分析，并建立道路流量数据库；

（3）计算合理路线，利用道路流量的分析结果，结合集卡调度信息和集卡移动信息数据库，提取流量信息并计算合理的运输路线作为线路推荐；

（4）堵塞提示与线路推荐，通过流量与控制信息发送器将流量信息与推荐的线路发送给集卡无线车载终端，再由集卡上的显示装置200显示出当前的流量信息及推荐路线给集卡司机。

5.根据权利要求4所述的集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法，其特征在于，所述步骤（1）中在准确定位集卡位置时通过分布在港区的RFID读头实现对途经集卡RFID读取，根据集卡当前位置及其已经途径的线路修正GPS采集的位置信息；根据RFID标签检索该集卡的调度信息，确定该集卡的可行线路，据此修正后续的GPS轨迹，从而实现集卡位置的精确定位。

6.根据权利要求4所述的集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法，其特征在于，所述步骤（2）中通过如下步骤实现道路流量分析：

1）根据GPS和RFID监测的位置信息，确定集卡的当前位置；

2）根据当前位置和GPS记录的轨迹信息，以分钟为单位还原前3个时间单位的历史轨迹；

3）根据RFID标识获得调度信息，根据后续3个时间单位内的可行线路，均匀分布到每个路段；

4）根据每个路段上集卡分布的可能性计算后续时间的流量。

7.根据权利要求4所述的集装箱码头集卡交通阻塞提示的实现方法，其特征在于，所述步骤（3）通过如下步骤计算合理路线：

1）根据计算出的后续时段流量分布，设置流量阀值，确定拥挤路段；

2）确定非拥挤路段上已经被分配的车辆，刷选出参与拥挤路段分配的车辆集合；

3）以各个线路流量均衡为目标，根据流量阀值，将拥挤线路上的集卡根据其可行线路集合分配到不拥挤或次拥挤线路上，建立集卡与其可行线路之间的分配关系，对集卡线路方向提出建议。