CN109214338B - 一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，系统包括：装卸机，用于抓取集装箱，用第一摄像机拍摄得到集装箱图像；在获得确认装车指令后，将集装箱放至目标运输车辆，用第二摄像机拍摄得到目标运输车辆图像；图像识别子系统，用于识别集装箱图像得到箱号；若未获得箱号关联的源车号，向装卸机发送确认装车指令；识别目标运输车辆图像得到目标车号，用目标车号与箱号生成关联信息，向集装箱管理子系统发送关联信息；集装箱管理子系统，用于查找预设的箱号表，若查找到箱号关联的源车号，将源车号发送给图像识别子系统；按照关联信息，建立目标车号与箱号之间的关联关系。应用本发明实施例，提高了集装箱箱号与运输车辆车号关联的效率。

Description

一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统

技术领域

本发明涉及货物运输技术领域，尤其涉及一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统。

背景技术

集装箱是运输货物的载体，在货物运输体系中，集装箱箱号用于唯一标识集装箱，通过集装箱箱号，可以获知集装箱的涵盖货物运输起点、目的地、货物类型、数量、重量、集装箱尺寸等信息。集装箱箱体六面均标有符合国际标准的箱号。运输车辆车号用于唯一标识运输车辆，通过运输车辆车号，可以获知运输车辆的货物运输起点、目的地、货物类型、数量、重量等信息。在铁路上运行的所有运输车辆的车体两侧面均标有符合国家标准的车号。

目前，一个铁路港湾站连接多个集装箱货区(港区)铁路专用线时，到达同一港区的运输车辆所装载集装箱的目的地可能不同，故需要对到达港区的集装箱进行分组，在分组装卸过程中，需要将集装箱箱号与运输车辆车号进行关联或解除关联。

铁水联运集装箱铁路运输过程中以铁路车辆作为载体进行取送作业、解体、编组、列车运行；铁路车辆车号是车辆运输过程中的唯一标识，因此需要将集装箱箱号与铁路运输车辆车号进行关联。

现有的运输车辆车号与集装箱箱号的方法主要采用人工现场进行记录运输车辆的车号和其装载的集装箱的箱号，并将车号和箱号进行关联的方式，这种方式作业时间较长，效率较低，因此有必要设计一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，以实现提高集装箱箱号与运输车辆车号关联的效率。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，系统包括装卸机、图像识别子系统和集装箱管理子系统，所述装卸机包括吊具，所述吊具上设有第一摄像机和第二摄像机，其中，

所述装卸机，用于接收作业计划，按照所述作业计划移动所述吊具至集装箱的正上方，并控制吊具抓取集装箱，启动所述第一摄像机拍摄集装箱，得到集装箱图像，将所述集装箱图像发送给图像识别子系统；在获得确认装车指令后，控制吊具将所抓取的集装箱放至目标运输车辆，并启动所述第二摄像机拍摄目标运输车辆，得到目标运输车辆图像；

所述图像识别子系统，用于对所述集装箱图像进行识别，得到所述集装箱的箱号，将所得的箱号发送给集装箱管理子系统；若未获得所述箱号关联的源车号，向所述装卸机发送确认装车指令；在获得目标运输车辆图像后，对所述目标运输车辆图像进行识别，得到所述目标运输车辆的目标车号，用目标车号与箱号生成关联信息，将所述关联信息发送给集装箱管理子系统；

所述集装箱管理子系统，用于在接收到集装箱的箱号后，用所述箱号查找预设的箱号表，若查找到所述箱号关联的源车号，则将所述源车号发送给所述图像识别子系统；若未查找到所述箱号关联的源车号，则不向所述图像识别子系统发送源车号；按照所接收的关联信息，在箱号表中建立所述目标车号与所述箱号之间的关联关系。

可选的，所述图像识别子系统，还用于若获得所述箱号关联的源车号，向所述装卸机发送对比指令，接收所述装卸机发送的源运输车辆图像，对所述源运输车辆图像进行识别，得到实际车号，判断所述实际车号与所获得的源车号是否相同，若相同，则向所述装卸机发送确认装车指令；

所述装卸机，还用于在获得对比指令后，启动所述第二摄像机拍摄源运输车辆，得到源运输车辆图像，将所述源运输车辆图像发送给图像识别子系统。

可选的，所述装卸机还用于：

在将所述源运输车辆图像发送给图像识别子系统后，关闭所述第二摄像机。

可选的，所述图像识别子系统，还用于在向所述装卸机发送确认装车指令后，向所述集装箱管理子系统发送用于解除源车号与箱号关联关系的解除关联状态信息；

所述集装箱管理子系统，还用于按照所接收的解除关联状态信息，解除箱号表中源车号与箱号之间的关联关系。

可选的，所述图像识别子系统，还用于：

若判定所述实际车号与所获得的源车号不相同，则判断是否获得审核通过指令，若获得审核通过指令，则向所述装卸机发送确认装车指令；若未获得审核通过指令，则不向所述装卸机发送确认装车指令。

可选的，所述装卸机还用于在将所述集装箱图像发送给图像识别子系统后，关闭第一摄像机。

可选的，吊具的相对两侧均设有向外延伸的活动支架，于每一所述活动支架均设有所述第二摄像机。

可选的，每一活动支架均包括两个延伸杆，每一延伸杆均设有第二摄像机。

本发明具有以下有益效果：应用本发明实施例提供的技术方案，可以采集集装箱图像和目标运输车辆图像；对集装箱图像和目标运输车辆图像进行识别，得到集装箱的箱号和目标运输车辆的目标车号，用目标车号与箱号生成关联信息，按照关联信息在箱号表中建立目标车号与箱号之间的关联关系。故，应用本发明实施例提供的技术方案，实现了目标运输车号与集装箱箱号的快速识别，并自动建立了集装箱箱号和目标运输车辆车号之间的关联关系，整个关联过程无需依赖人工作业，故，提高了集装箱箱号与运输车辆车号关联的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统的结构示意图；

图2为应用本发明实施例提供的运输车辆车号与集装箱箱号关联系统的一种应用场景示意图；

图3为本发明实施例提供的图2中第一摄像机和第二摄像机的位置示意图；

图4为本发明实施例提供的第一摄像机、第二摄像机和运输车辆之间的相对位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统。下面对本发明所提供的一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统进行说明。

参见图1，图1为本发明实施例提供的一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，系统包括装卸机、图像识别子系统和集装箱管理子系统，所述装卸机包括吊具，吊具上设有第一摄像机和第二摄像机，其中，

装卸机，用于接收作业计划，按照作业计划移动吊具至集装箱的正上方，并控制吊具抓取集装箱，启动第一摄像机拍摄集装箱，得到集装箱图像，将集装箱图像发送给图像识别子系统；在获得确认装车指令后，控制吊具将所抓取的集装箱放至目标运输车辆，并启动第二摄像机拍摄目标运输车辆，得到目标运输车辆图像；

图像识别子系统，用于对集装箱图像进行识别，得到集装箱的箱号，将所得的箱号发送给集装箱管理子系统；若未获得箱号关联的源车号，向装卸机发送确认装车指令；在获得目标运输车辆图像后，对目标运输车辆图像进行识别，得到目标运输车辆的目标车号，用目标车号与箱号生成关联信息，将关联信息发送给集装箱管理子系统；

集装箱管理子系统，用于在接收到集装箱的箱号后，用箱号查找预设的箱号表，若查找到箱号关联的源车号，则将源车号发送给图像识别子系统；若未查找到箱号关联的源车号，则不向图像识别子系统发送源车号；按照所接收的关联信息，在箱号表中建立目标车号与箱号之间的关联关系。

本发明对运输车辆的类型不做限定，例如可以为具有动力装置的轨道动力平车、普通铁路车辆等，从而运输车辆可以依靠自身动力装置提供的动力行驶；也可以为没有动力装置的铁路车辆，从而运输车辆依靠牵引机车的动力来行驶；运输车辆可以具有无人驾驶功能，也可以由人工驾驶。一个运输车辆可以装载一个或多个集装箱。

装卸机可以为轨道吊、正面吊、龙门吊等。装卸机的吊具可以按照装卸机的指令沿着装卸机的横梁移动，也可以抓取集装箱并沿着横梁移动。装卸机可以接收作业计划，作业计划中可以包括集装箱所处的起始位置和集装箱将被放至的目标运输车辆所处的位置，按照作业计划，可以指示吊具从起始位置抓取集装箱，并将所抓取的集装箱装载至目标运输车辆。起始位置可以为某个运输车辆，也可以是用于存储集装箱的货区。

可以在抓取集装箱的过程中，启动第一摄像机，从而装卸机可以获得第一摄像机拍摄的集装箱图像；并可以在将集装箱图像发送给图像识别子系统后，或者在得到集装箱图像后，关闭第一摄像机；可以在将集装箱放至目标运输车辆的过程中，启动第二摄像机，从而可以获得第二摄像机拍摄的目标运输车辆图像，并可以在将目标运输车辆图像发送给图像识别子系统后，或者在得到目标运输车辆图像后，关闭第二摄像机。故，只需要在拍摄图像时启动第一摄像机/第二摄像机，在不使用的时候可以关闭第一摄像机/第二摄像机，从而节约了系统资源。

另外，在其他实施方式中，也可以在吊具处于集装箱正上方时，启动第一摄像机拍摄集装箱，得到集装箱图像；也可以在吊具将集装箱放至目标运输车辆后，在吊具松开集装箱时，启动第二摄像机拍摄目标运输车辆；另外，第一摄像机和第二摄像机也可以在拍摄到预设数量张图像后自动切换为待机状态，无需由装卸机关闭。预设数量可以事先设定，可以为一张，也可以为多张。

集装箱管理子系统可以预先存储箱号表，箱号表用于存储箱号以及箱号关联的车号，一个箱号可以关联一个车号，若通过查找箱号表，可以得到箱号关联的源车号，则可以认为集装箱的起始位置为具有源车号的运输车辆；若通过查找箱号表，未得到箱号关联的源车号，则可以认为集装箱的起始位置为货区。

当集装箱管理子系统未查找到箱号关联的源车号时，图像识别子系统无法获得源车号，则可以直接向装卸机发送确认装车指令，从而装卸机可以将所抓取的集装箱放至目标运输车辆，并得到目标运输车辆图像，进而图像识别子系统可以识别目标运输车辆图像。得到目标车号，进而，集装箱管理子系统建立集装箱箱号和目标运输车辆车号之间的关联关系。

图像识别子系统可以为服务器、个人电脑等具有信息处理能力的电子设备，第一摄像机拍摄的集装箱图像可以只有一张，也可以有多张，当拍摄有多张集装箱图像时，图像识别子系统可以获得多张集装箱图像，这种情况下，图像识别子系统可以对每张集装箱图像都进行识别，并且将识别结果中出现次数最多的箱号作为集装箱的箱号；或者，也可以选择清晰度最高的集装箱图像进行识别，得到集装箱的箱号；同样的，第二摄像机拍摄的目标运输车辆图像也可以有一张或多张，当拍摄有多张目标运输车辆图像时，图像识别子系统也可以对每张目标运输车辆图像都进行识别，并且将识别结果中出现次数最多的车号作为目标车号；或者，也可以选择清晰度最高的目标运输车辆图像进行识别，得到目标车号。

本发明对图像识别子系统识别车号和箱号的具体方式不做限定，例如，可以采用基于神经网络的图像识别算法、基于小波矩的图像识别算法、基于分形特征的图像识别算法中的一种或组合，对目标运输车辆图像和集装箱图像进行识别，得到目标车号和箱号。

图像识别子系统在获得目标车号与箱号后，可以用目标车号与箱号生成的关联信息，并将关联信息发送给集装箱管理子系统；从而集装箱管理子系统在接收到关联信息后，在箱号表中建立所述目标车号与所述箱号之间的关联关系。

本发明对具体的生成关联信息的方式不做限定，例如，可以采用SQL(StructuredQuery Language,结构化查询语言)生成工具，用目标车号与箱号生成的关联信息；也可以基于DOM(Document Object Model，文档对象模型)生成关联信息。

可见，应用本发明实施例提供的技术方案，实现了目标运输车号与集装箱箱号的识别，并自动建立了集装箱箱号和目标运输车辆车号之间的关联关系。

一种实现方式中，图像识别子系统，还用于若获得箱号关联的源车号，向装卸机发送对比指令，接收装卸机发送的源运输车辆图像，对源运输车辆图像进行识别，得到实际车号，判断实际车号与所获得的源车号是否相同，若相同，则向装卸机发送确认装车指令；

装卸机，还用于在获得对比指令后，启动第二摄像机拍摄源运输车辆，得到源运输车辆图像，将源运输车辆图像发送给图像识别子系统。

具体的，可以在吊具抓取集装箱时，可以启动第二摄像机，从而装卸机可以获得第二摄像机拍摄的源运输车辆图像；并可以在将源运输车辆图像发送给图像识别子系统后，或者，可以在得到源运输车辆图像后，关闭第二摄像机。

若图像识别子系统获得箱号关联的源车号，表明集装箱管理子系统中的箱号表存储了该集装箱的箱号所关联的源车号，可以认为集装箱的起始位置为某个运输车辆，并可以称该运输车辆为源运输车辆。

如果源运输车辆的实际车号与源车号相同，表明运输车辆信息一致，装卸机可以进行下一步的装车作业；

如果源运输车辆的实际车号与源车号不相同，表明运输车辆信息不一致，可以等到审核员审核，若审核通过，则审核员可以通过图像识别子系统提供的人机交互界面选择通过，从而图像识别子系统可以获得审核通过指令；进而可以向装卸机发送确认装车指令；若审核不通过，则审核员可以通过图像识别子系统提供的人机交互界面选择拒绝，或者在预设时长内未通过人机交互界面选择通过，则默认为拒绝，从而图像识别子系统无法获得审核通过指令，进而不会向装卸机发送确认装车指令。应用本发明实施例，提高了系统的可靠性。

图像识别子系统，还可以用于在向所述装卸机发送确认装车指令后，向集装箱管理子系统发送用于解除源车号与箱号关联关系的解除关联状态信息；

集装箱管理子系统，还用于按照所接收的解除关联状态信息，解除箱号表中源车号与箱号之间的关联关系。

应用本发明实施例，可以解除过期的关联关系，实现了实时更新箱号表中车号与箱号之间的关联关系，提高了箱号表的准确度和可信度。

装卸机的横梁可以仅跨越一个股道，也可以跨越多个股道。吊具的相对两侧均设有向外延伸的活动支架，于每一活动支架均设有第二摄像机，每一活动支架上可以设置一个或多个第二摄像机，吊具的中间可以只设置一个第一摄像机，也可以设置多个第一摄像机。具体的，吊具可以包括移动部和抓取部，移动部用于在装卸机的横梁上移动，抓取部用于抓取集装箱，第一摄像机和第二摄像机可以均设置于吊具的移动部，其中，第一摄像机设置于移动部的几何中心或者几何中心附近，第二摄像机设置于移动部的相对外侧。

活动支架是允许管道和支承结构有相对位移的管道支架，当然，在其他实施方式中，也可以采用非活动支架替代活动支架，本发明对此不做限定。

为了更全面的拍摄运输车辆和集装箱，同时也节约成本，每一活动支架均包括两个延伸杆，每一延伸杆的外侧端部均设有第二摄像机，第一摄像机通过固定部件固定在吊具中间。延伸杆的长度可以根据需求设定，每个延伸杆的长度可以相等，只要保证每个第二摄像机均可以拍摄到运输车辆的车体侧面即可。固定部件可以为螺栓、固定杆等。另外，同侧的两个延伸杆可以平行，也可以不平行。相对的两个延伸杆可以处于同一直线上，也可以不处于同一直线上。另外，为了不影响堆场堆垛，延伸杆可以具有伸缩功能，在启动第二摄像机时可以伸出延伸杆；在关闭第二摄像机后可以缩回延伸杆，使延伸杆缩回吊具内，减少第二摄像机的占用空间。

示例性的，如图2所示，装卸机可以为龙门吊，其横梁跨越三条股道。图2中，股道21和股道22均为列车装卸线，用于铁路列车的运行，铁路列车由牵引机车和铁路车辆组成；股道23为轨道平车走行线，24表示股道21和股道22之间的中心线，25表示股道22和股道23之间的中心线，221表示轨道中心线，261表示龙门吊走行线，装卸机沿着龙门吊走行线移动。吊具沿着龙门吊横梁移动，吊具27可以把列车装卸线22上铁路车辆所装载的集装箱倒装到轨道平车走行线23上的轨道平车，也可把轨道平车所装载的集装箱倒装到列车装卸线22上的铁路车辆上；另外，吊具也可以把运输车辆装载的集装箱卸车至货场堆场，或把货场堆场集装箱装载至车辆上。吊具27上安装5台摄像机，其中，吊具的相对两侧各2台，吊具中间1台，吊具中间的摄像机28可以称为第一摄像机，吊具相对两侧的摄像机29可以均称为第二摄像机，第二摄像机通过延伸杆30设置在吊具27的相对两侧，第一摄像机用于在吊具抓取集装箱过程中抓拍集装箱顶部的箱号，第二摄像机用于在拍摄铁路车辆或轨道平车侧面的车号。

当有多个第二摄像机时，每个第二摄像机都可以采集一张或多张图像，图像识别子系统可以依次对每个第二摄像机拍摄的图像进行处理，可以在从某张图像中识别出车号后，不再处理其他图像；也可以对所得的每张图像都进行识别，并且将识别结果中出现次数最多的车号作为最终识别结果。

图3中，第二摄像机31通过延伸杆33安装在吊具32的相对两侧，吊具32中间的第一摄像机34通过固定部件固定在吊具中间，35表示轨道平车，36表示铁路车辆，37表示集装箱。吊具32可以把铁路车辆36所装载的集装箱倒装轨道平车35上。在启动第二摄像机31时，可以伸出延伸杆33；在关闭第二摄像机后，可以缩回延伸杆33。

为了使第一摄像机和使第一摄像机和第二摄像机具有更好的拍摄角度，第一摄像机、第二摄像机和运输车辆的相对位置关系可以为：第一摄像机处于轨道中心线正上方，第二摄像机处于吊具两侧。具体示意图可以如图4所示，图4中，41表示轨道中心线，42表示两条股道间中心线，43表示第二摄像机，44表示第一摄像机，45表示吊具，46表示运输车辆，47表示集装箱，L1表示轨道中心线41与两条股道间中心线42之间的距离，L2表示延伸杆的长度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种运输车辆车号与集装箱箱号关联系统，其特征在于，系统包括装卸机、图像识别子系统和集装箱管理子系统，所述装卸机包括吊具，所述吊具上设有第一摄像机和设有第二摄像机，其中，

所述装卸机，用于接收作业计划，按照所述作业计划移动所述吊具至集装箱的正上方，并控制吊具抓取集装箱，启动所述第一摄像机拍摄集装箱，得到集装箱图像，将所述集装箱图像发送给图像识别子系统；在获得确认装车指令后，控制吊具将所抓取的集装箱放至目标运输车辆，并启动所述第二摄像机拍摄目标运输车辆，得到目标运输车辆图像；

所述图像识别子系统，用于对所述集装箱图像进行识别，得到所述集装箱的箱号，将所得的箱号发送给集装箱管理子系统；

集装箱管理子系统预先存储箱号表，箱号表用于存储箱号以及箱号关联的车号，一个箱号关联一个车号，所述集装箱管理子系统，用于在接收到集装箱的箱号后，用所述箱号查找预设的箱号表，若查找到所述箱号关联的源车号，则将所述源车号发送给所述图像识别子系统；若未查找到所述箱号关联的源车号，则不向所述图像识别子系统发送源车号；

当集装箱管理子系统未查找到箱号关联的源车号时，图像识别子系统无法获得源车号，则直接向装卸机发送确认装车指令，从而装卸机将所抓取的集装箱放至目标运输车辆，并得到目标运输车辆图像，图像识别子系统用于在获得目标运输车辆图像后，对所述目标运输车辆图像进行识别，得到所述目标运输车辆的目标车号，用目标车号与箱号生成关联信息，将所述关联信息发送给集装箱管理子系统；集装箱管理子系统按照所接收的关联信息，在箱号表中建立所述目标车号与所述箱号之间的关联关系；

若获得所述箱号关联的源车号，向所述装卸机发送对比指令，所述装卸机在获得对比指令后，启动所述第二摄像机拍摄源运输车辆，得到源运输车辆图像，将所述源运输车辆图像发送给图像识别子系统；图像识别子系统接收所述装卸机发送的源运输车辆图像，对所述源运输车辆图像进行识别，得到实际车号，判断所述实际车号与所获得的源车号是否相同，若相同，则向所述装卸机发送确认装车指令；若判定所述实际车号与所获得的源车号不相同，则判断是否获得审核通过指令，若获得审核通过指令，则向所述装卸机发送确认装车指令；若未获得审核通过指令，则不向所述装卸机发送确认装车指令；

所述图像识别子系统，还用于在向所述装卸机发送确认装车指令后，向所述集装箱管理子系统发送用于解除源车号与箱号关联关系的解除关联状态信息；

所述集装箱管理子系统，还用于按照所接收的解除关联状态信息，解除箱号表中源车号与箱号之间的关联关系。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装卸机还用于：

在将所述源运输车辆图像发送给图像识别子系统后，关闭所述第二摄像机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述装卸机还用于在将所述集装箱图像发送给图像识别子系统后，关闭第一摄像机。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，吊具的相对两侧均设有向外延伸的活动支架，于每一所述活动支架均设有所述第二摄像机。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，每一活动支架均包括两个延伸杆，每一延伸杆均设有第二摄像机。

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