CN109711787A - 一种港口智能控制系统及相关系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种港口智能控制系统及相关系统和装置，以实现装卸船的全自动化。港口智能控制系统包括：调度中心系统根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；根据装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储中心的仓储管理系统；船舶控制系统控制目标船舶行驶到目标岸吊设备对应的作业区域；岸吊控制系统控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载目标船舶上；仓储管理系统调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上；车辆控制系统控制车辆行驶到装箱位置进行装箱，并在装箱完毕时控制车辆行驶到卸箱位置进行卸箱。

Description

一种港口智能控制系统及相关系统和装置

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种港口智能控制系统及相关系统和装置。

背景技术

港口作为水路联运的枢纽站，是集装箱货物在转换运输方式时的缓冲地，在整个集装箱运输过程中占有重要地位。在港口需要对进港和出港的集装箱进行卸箱和装箱等集装箱运输作业。

卸箱的过程一般为：在船舶到港停泊后，首先通过岸吊(或者岸桥)将集装箱移动至车辆上，然后由车辆将集装箱转运到堆场(或者仓储中心)，最后由位于堆场附近的仓储吊装设备(例如轨道吊、轮胎吊、叉车等)将车辆上的集装箱放置到堆场中的相应位置，依此完成卸船作业。

装箱的过程一般为：由位于堆场的仓储吊装设备将堆场内的相应集装箱吊起并放置到车辆上，由车辆将集装箱运输到船舶所在的岸吊下，由岸吊将车辆上的集装箱放置到船舶上，依此完成装船作业。

在传统的港口，上述装箱和卸箱的集装箱运输作业过程均需要人工干预，例如：船舶需要人工驾驶控制其停靠在指定的位置，吊装设备和车辆均需要由作业人员驾驶和操作以完成装箱、卸箱和运输等作业，堆场或仓储中心也需要人工参与，安排集装箱放置的位置，因此，传统港口的集装箱运输作业智能化程度低，需要大量的人力资源投入，不仅作业效率低，而且现场环境较为复杂，作业人员的安全也得不到保障，且由于需要配备大量的工作人员，人工成本也比较高。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种港口智能控制系统及相关系统和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种港口智能控制系统包括：

调度中心系统，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储中心的仓储管理系统；

船舶控制系统，用于在接收到泊船任务时，控制目标船舶行驶到所述目标岸吊设备对应的作业区域，并向目标岸吊设备的岸吊控制系统发送船舶就位通知消息；

岸吊控制系统，用于在从船舶控制系统接收到船舶就位通知消息后，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上；

仓储管理系统，用于在接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上；

车辆控制系统，用于在接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，并在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

第二方面，本发明实施例提供一种调度中心系统，包括：

调度通信模块，用于收发信息；

计划生成模块，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；

任务生成模块，用于根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并通过所述调度通信模块将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储中心的仓储管理系统。

第三方面，本发明实施例提供一种船舶控制系统，包括：

船舶通信模块，用于收发信息；

船舶控制模块，用于通过船舶通信模块从调度中心系统接收泊船任务，并根据接收到泊船任务控制目标船舶行驶到目标岸吊设备对应的作业区域，并通过所述船舶通信模块向目标岸吊设备的岸吊控制系统发送船舶就位通知消息。

第四方面，本发明实施例提供一种船舶，设置有如以上实施例所述的船舶控制系统。

第五方面，本发明实施例提供一种岸吊控制系统，包括：

岸吊通信模块，用于收发信息；

吊装控制模块，用于通过岸吊通信模块接收调度中心系统发送的装船任务；在通过岸吊通信模块接收到船舶控制系统发送的船舶就位通知消息时，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上。

第六方面，本发明实施例提供一种岸吊设备，设置有如以上实施例所述的岸吊控制系统。

第七方面，本发明实施例提供一种车辆控制系统，包括：

车辆通信模块，用于收发信息；

车辆控制模块，用于在通过车辆通信模块接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，以及，在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

第八方面，本发明实施例提供一种车辆，设置有如以上实施例所述的车辆控制系统。

第九方面，本发明实施例提供一种仓储管理系统，包括：

仓储通信模块，用于收发信息；

仓储管理模块，用于在通过仓储通信模块接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的港口智能控制系统，在港口进行集装箱装船作业时，通过调度中心系统、船舶控制系统、岸吊控制系统、仓储管理系统和车辆控制系统之间的信息交互，从而实现了港口装卸作业的全自动、无人化操作，提高了港口集装箱装卸、运输作业的智能化程度，减少了人力资源投入，降低了人工程本投入，提高了作业效率，并且避免了出现作业人员安全得不到保障的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的港口智能控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的调度中心系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的船舶控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的岸吊控制系统的结构示意图之一；

图5为本发明实施例提供的岸吊控制系统的结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的车辆控制系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的仓储管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1，为本发明实施例提供的港口智能控制系统的结构示意图，包括：调度中心系统1、设置在船舶上的船舶控制系统2、设置在岸吊设备的岸吊控制系统3、设置在仓储中心的仓储管理系统5和设置在车辆的车辆控制系统4，其中：

调度中心系统1，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统2、目标岸吊设备的岸吊控制系统3和仓储管理系统5(即调度中心系统1将泊船任务发送给目标船舶的船舶控制系统2，将装船任务发送给目标岸吊设备的岸吊控制系统3，将集装箱分发任务发送给仓储中心的仓储管理系统5)；

船舶控制系统2，用于在接收到泊船任务时，控制目标船舶行驶到所述目标岸吊设备对应的作业区域，并向目标岸吊设备的岸吊控制系统3发送船舶就位通知消息；

岸吊控制系统3，用于在从船舶控制系统2接收到船舶就位通知消息后，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上；

仓储管理系统5，用于在接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上；

车辆控制系统4，用于在接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，并在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

本发明实施例中，一个仓储管理系统5可以管辖一个或多个箱区，若装船计划中的集装箱的存放位置所在的箱区分布在多个仓储管理系统的管辖下，则调度中心系统1根据装船计划会生成多个集装箱分发任务，并将多个集装箱分发任务分别发送给相应的仓储管理系统5。假设一个仓储管理系统5管辖一个箱区，某一装船计划中的M个集装箱的存放位置对应的箱区分布在箱区A、箱区B、箱区C和箱区D，箱区A～箱区D分别依次由仓储管理系统A～仓储管理系统D管辖，则调度中心系统1生成四个集装箱分发任务，同一个集装箱分发任务中的各集装箱的目标箱区相同，并将该四个集装箱分发任务分别发送给相应的仓储管理系统A～仓储管理系统D。

在一些可选的实施例中，所述船舶信息包括船舶到港时间、船舶状态信息，所述岸吊设备信息包括港区内各岸吊设备的作业时间信息；所述集装箱信息包括集装箱数量以及各集装箱的标识信息和集装箱的目的地信息；调度中心系统1根据船舶信息和集装箱信息、岸吊设备信息生成装船计划，具体包括：根据集装箱的标识信息确定集装箱的存放位置；根据集装箱数量、集装箱的目的地信息、船舶信息中各船舶到港时间和船舶状态信息确定目标船舶；根据目标船舶到港时间、岸吊设备信息中各岸吊设备的作业时间信息确定目标岸吊设备；根据目标船舶到港时间、目标岸吊设备的作业时间信息、集装箱数量，预估装船开始时间和装船结束时间；生成包含目标船舶标识信息、目标岸吊设备标识信息、装船开始时间、装船结束时间以及各集装箱的标识信息和存放位置的装船计划。

在一个具体实施例中，确定装船开始时间具体实现可如下：根据目标岸吊设备的作业时间判断在船舶到港时间到达时所述目标岸吊设备是否处于空闲状态；若是，则：将船舶到港时间作为装船开始时间，或者将船舶到港后且泊船完成时确定装船开始时间；若否，则：将船舶到港时间到达时目标岸吊设备正在作业的任务完成后的时间确定为装船开始时间。

在一个具体实施例中，确定装船结束时间具体实现可如下：根据目标岸吊设备的历史作业速度，计算目标岸吊设备将待装载到目标船舶上的集装箱装载到目标船舶上所需要的时长；根据装船开始时间与该时长得到装船结束时间。

作为本发明实施例的一个具体实施方式，所述船舶状态信息包括船舶的吨位信息和船舶的行驶航线，调度中心系统1根据集装箱的目的地信息和船舶的行驶航线选择满足集装箱运输要求的船舶，根据集装箱的数量和标识信息、船舶的吨位信息从所述满足集装箱运输要求的船舶中选择满足集装箱装载要求的船舶确定为目标船舶。

作为本发明实施例的一个具体实施方式，调度中心系统1根据目标船舶的到港时间、岸吊设备信息中各岸吊设备的作业时间信息确定目标岸吊设备，具体包括：根据目标船舶的到港时间和岸吊设备的作业时间信息，确定在所述到港时间时可用的岸吊设备；从确定出的岸吊设备中选取其中一个岸吊设备作为目标岸吊设备。可用的岸吊设备可以是在所述到港时间处于空闲状态的岸吊设备，也可以是在所述到港时间即将完成作业的岸吊设备。

作为本发明实施例的一个具体实施方式，调度中心系统1根据船舶到港时间、岸吊设备信息中各岸吊设备的作业时间信息确定目标岸吊设备时，如果目标船舶的作业面积能够满足两个或以上的岸吊设备进行吊装作业时，调度中心系统1还可以根据船舶的尺寸信息和作业面积，从所述处于空闲状态的吊装设备中选择两个或以上的岸吊设备作为目标岸吊设备。进行装船作业时，由不同的目标吊装设备根据装船任务，分别对各自的作业范围内的集装箱进行吊装，将集装箱装载到目标船舶，以缩短作业时间，提高作业效率。

作为本发明实施例的一个具体实施方式，在进行装船过程中，如果当前确定的目标吊装设备不能满足集装箱的吊装需求时，例如，当前确定的目标岸吊设备在进行吊装作业时出现故障，调度中心系统1还可以根据当前时间信息、岸吊设备信息中各岸吊设备的作业时间信息重新选择其他可用的吊装设备确定为新的目标岸吊设备。

在一些可选的实施例中，调度中心系统1根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，具体包括：根据所述装船计划生成包含目标岸吊设备的标识信息和作业区域的泊船任务；根据所述装船计划生成包含目标船舶的标识信息、装船开始时间、装船结束时间以及各集装箱的标识信息的卸船任务；根据所述装船计划生成包含目标岸吊设备的标识信息、装船开始时间、装船结束时间以及各集装箱的标识信息和存放位置的集装箱分发任务。

在一些可选的实施例中，调度中心系统1进一步用于：根据所述装船计划生成集装箱运输任务，并将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统4。

在一些可选的实施例中，船舶控制系统2进一步用于：根据船舶当前所在位置、港口位置和行驶航线，确定从当前位置到达港口的行驶时长；根据所述行驶时长和当前时间预估目标船舶到达所述港口的到港时间；将包含预估的到港时间、船舶状态信息的船舶信息发送给所述调度中心系统1。

在一个实施例中，可以是，目标船舶的到港时间通过以下方式得到：目标船舶在出发地向目标港口行驶时，根据出发地、港口位置和预定的行驶航线，预估到港时间。具体的，可以是，目标船舶的船舶控制系统2根据出发地、港口位置确定预定的行驶航线；根据当前的天气情况、离港时的海事信息等，预估船舶航行速度，计算船舶航行所需时长，再根据当前时间，得到该预估的到港时间。

在一个实施例中，还可以是，目标船舶的到港时间通过以下方式得到：目标船舶在行驶过程中，船舶控制系统2定位船舶所在位置，根据自身所在位置、港口位置、行驶航线和当前的船舶航行速度，计算船舶航行所需时长，再根据当前时间，得到该预估的到港时间。

在一个实施例中，还可以是，目标船舶在航行过程中，会遇到各种不同的行驶状况，比如天气或海事条件发生变化，或者船舶航行过程中需要等待、避让其他船只，造成船舶不能按照出发时预定的行驶航线和速度进行航行，此时，船舶控制系统2可以定位目标船舶所在位置，根据目标船舶所在位置重新规划路径，确定航行速度，计算船舶航行所需时长，再根据当前时间，得到预估到港时间。

在一个实施例中，可以是，当目标船舶到达目标吊装设备所在区域附近后，船舶控制系统2根据接收到的包含目标岸吊设备的标识信息和作业区域的泊船任务，控制目标船舶行驶到所述目标岸吊设备对应的作业区域，就位后向目标岸吊设备的岸吊控制系统3发送船舶就位通知消息，等待装船作业。

在一个具体实施例中，可以是，目标船舶的船舶控制系统2在进入港口无线信号覆盖范围后，根据目标吊装设备的标识信息通过无线通信方式与所述目标岸吊设备建立通信，根据目标岸吊设备的标识信息确定目标岸吊设备的位置，进行路径规划，向目标岸吊设备的作业区域行驶，通过与吊装设备进行通信，对规划的行驶路径进行调整，到达作业区域，等待装箱作业。

本发明实施例中，目标船舶可以采用现有技术中的导航算法规划从目标船舶所在位置到港口，或从当前位置到作业区域的行驶路径，也可以通过调用第三方导航软件的方式规划行驶路径。本发明实施例不作限定。

在一些可选的实施例中，岸吊控制系统3根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上，具体包括：

岸吊控制系统3在从车辆的车辆控制系统4接收到车辆就位通知消息时，对所述车辆上的集装箱的标识信息进行确认，在确认无误时控制目标岸吊设备将所述车辆上的集装箱装载到所述目标船舶上；将装船任务中所述集装箱标记为已装船状态；岸吊控制系统3在确定所述装船任务中所有集装箱均标记为已装船状态时，向调度中心系统1和/或目标船舶的船舶控制系统2发送装船完毕通知消息。

具体的，可以是，目标船舶的集装箱是按列且每列分层叠放多个集装箱的方式布置的，岸吊控制系统3接收到车辆控制系统4发送的车辆就位通知消息时，根据装船任务中的集装箱信息与车辆装载上的集装箱的标识信息进行匹配，若匹配成功时则确认对所述车辆上的集装箱的标识信息确认无误，则控制目标岸吊设备将所述车辆上的集装箱装载到所述目标船舶上；将装船任务中所述集装箱标记为已装船状态。

在一些可选的实施例中，可以在集装箱的表面设置有包含集装箱标识信息的标签，例如所述标签可以为二维码或条形码，岸吊控制系统3识别集装箱上的二维码或条形码对车辆上的集装箱进行身份确认。

在一个具体实施例中，岸吊控制系统3包括身份识别装置，该身份识别装置可以是摄像机、读码器或其他能够识别二维码或条形码的装置，本发明实施例中不作限定。作为本发明实施例的一个具体实施方式，可以是，所述身份识别装置设置在目标岸吊设备的吊装臂上，通过该身份识别装置对集装箱上的二维码或条形码进行扫码以获得集装箱的标识信息，将该集装箱的标识信息与装船任务中的集装箱标识信息进行匹配，若匹配成功则确定身份确认无误，若匹配失败则确定身份确定失败。

在一个具体实施例中，所述集装箱标识信息为电子标签，所述电子标签绑定集装箱的标识信息；对应的，所述身份识别装置为感应式阅读器，用于读取电子标签上集装箱标识信息得到集装箱的标识信息，将该标识信息与装船任务中的集装箱标识信息进行匹配，若匹配成功则对集装箱身份确认无误，若匹配失败则对集装箱身份确认失败。

在一个实施例中，可以是，岸吊控制系统3控制岸吊设备将集装箱吊装到目标船舶上时，对装载到目标船舶上的集装箱按列进行装船，且按照每列分层叠放，直到一列装箱区域装箱完成后再进行下一列装箱区域的装船。

本发明实施例中，目标船舶运输的集装箱在装船时，可以根据不同的目的地港口将集装箱进行分类装船，以减少集装箱到达目的地时的吊装作业工作量，提高作业效率。

在一个实施例中，可以是，岸吊控制系统3能够通过定位获取自身位置信息，并与船舶控制系统2和车辆控制系统4进行信息交互，获取目标船舶和车辆的位置信息，根据自身位置信息、目标船舶的位置信息和车辆的位置信息，将集装箱吊装至目标船舶上。

在一个实施例中，可以是，岸吊设备的吊装臂设置有末端执行器，集装箱上设置有与该末端执行器配合的抓取部，岸吊设备通过末端执行器抓取集装箱的抓取部，将集装箱吊起。

在一个具体实施例中，可以是，在进行集装箱起吊作业时，岸吊控制系统3采集集装箱的抓取部的图像；根据所述图像确定抓取部的方位信息；根据抓取部的方位信息，调整末端执行器的运动姿态，使末端执行器能够精准的抓取到所述抓取部，以将集装箱吊起。

本发明实施例中，所述吊装臂可以是吊具，该吊具下方的四个角分别设置有一个锁具(即该四个锁具构成末端执行器)；该集装箱的顶部四个角分别设置有与锁具配合的锁孔(该四个锁孔构成抓取部)；当吊具的四个锁具插入到集装箱上的四个锁孔中时，即可实现吊具将集装箱吊起。当然，在一些其他示例中，所述吊装臂为吊具，吊具下方设置有吊钩(即该吊钩即为末端执行器)；该集装箱的顶部设置有一个挂扣/吊环；当吊具的吊钩与集装箱顶部的挂扣/吊环挂上时即可实现吊具将集装箱吊起。

在一些可选的实施例中，仓储管理系统5调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上，具体包括：

仓储管理系统5根据所述集装箱分发任务中各集装箱的存放位置，向仓储吊装设备的吊装控制系统发送包含集装箱存放位置的装箱吊装任务；

仓储管理系统5在从仓储吊装设备的吊装控制系统接收到装箱完毕通知消息时，将所述集装箱分发任务中相应集装箱标记为已分发状态；并在确定集装箱分发任务中的所有集装箱均标记为已分发状态时，向调度中心系统1发送集装箱分发任务完成通知消息。

仓储吊装设备的吊装控制系统在接收到装箱吊装任务时控制仓储吊装设备将位于装箱吊装任务中的存放位置的集装箱吊起，并在接收到车辆就位通知消息时，将所述集装箱装载到所述车辆上，并向所述仓储管理系统5和/或所述车辆的车辆控制系统4发送装箱完毕通知消息。

在一些可选的实施例中，所述仓储管理系统5进一步用于：对所述集装箱分发任务中集装箱的存放位置上的集装箱进行身份确认，在确认无误时调派仓储吊装设备将所述集装箱吊装到车辆。

在一些可选的实施例中，可以在集装箱的表面设置有包含集装箱标识信息的标签，所示标签可以为二维码或条形码，仓储管理系统识别集装箱上的二维码或条形码对存放位置上的集装箱进行身份确认。

在一个具体实施例中，仓储管理系统5包括身份识别装置，该身份识别装置可以是摄像机、读码器或其他能够识别二维码或条形码的装置，本发明实施例中不作限定。作为本发明实施例的一个具体实施方式，可以是，所述身份识别装置设置仓储吊装设备的吊具上，通过该身份识别装置对集装箱上的二维码或条形码进行扫码以获得集装箱的标识信息，将该集装箱的标识信息与集装箱分发任务中的集装箱标识信息进行匹配，若匹配成功则确定身份确认无误，若匹配失败则确定身份确定失败。

在一个具体实施例中，所述标签为电子标签，所述电子标签绑定集装箱的标识信息；对应的，所述身份识别装置为感应式阅读器，用于读取电子标签上集装箱标识信息得到集装箱的标识信息，将该标识信息与集装箱分发任务中的集装箱标识信息进行匹配，若匹配成功则对集装箱身份确认无误，若匹配失败则对集装箱身份确认失败。

在一些可选的实施例中，所述车辆控制系统4进一步用于，在控制车辆行驶到集装箱运输任务中的装箱位置时，向所述装箱位置对应的仓储管理系统5发送装箱就位通知消息。所述仓储管理系统5向仓储吊装设备的吊装控制系统发送车辆就位通知消息。

在一些选的实施例中，所述车辆控制系统4进一步用于，在控制车辆行驶到集装箱运输任务中的装箱位置时，向所述装箱位置对应的仓储管理系统5发送装箱就位通知消息。所述仓储管理系统5向所述车辆控制系统4发送仓储吊装设备的标识信息。车辆控制系统4向所述仓储吊装设备的吊装控制系统发送车辆就位通知消息。

在一些选的实施例中，所述车辆控制系统4进一步用于，在控制车辆行驶到集装箱运输任务中的装箱位置时，向仓储吊装设备的吊装控制系统发送车辆就位通知消息。

在一些可选的实施例中，所述车辆控制系统4进一步用于，在控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置时，向所述卸箱位置对应的岸吊设备的岸吊控制系统3发送卸箱就位通知消息。

在一些可选的实施例中，所述车辆控制系统4进一步用于，在控制车辆行驶到装箱位置时，向所述装箱位置对应的仓储管理系统5发送装箱就位通知消息；以及，在控制车辆行驶到卸箱位置时，向所述卸箱位置对应的目标岸吊设备的岸吊控制系统3发送卸箱就位通知消息。

本发明实施例中，车辆控制系统4，用于定位车辆的当前位置，根据车辆的集装箱运输任务规划从车辆的当前位置到装箱位置的第一行驶路径，并控制车辆行驶到所述装箱位置进行装箱，以及规划从装箱位置到卸箱位置的第二行驶路径，并控制车辆行驶到所述卸箱位置进行卸箱。行驶过程中获取环境信息并确定感知结果；根据所述感知结果、行驶路径确定行驶决策信息；根据所述行驶决策信息控制车辆按照所述行驶路径行驶到所述装箱位置或卸箱位置。

本发明实施例中，所述感知结果可以包括移动吊装设备周围的障碍物的类型、形状、轮廓、位置、距离等信息。车辆控制系统4可以通过现有技术的目标检测、目标跟踪、语义分割等视觉处理技术对环境信息进行识别得到前述感知结果，本申请不作严格限定。车辆控制系统4可以调用自身设置的导航算法规划从车辆的当前位置到装箱位置或卸箱位置的行驶路径，或者可以调用第三方导航软件规划从车辆的当前位置到装箱位置或卸箱位置的行驶路径。本申请不作严格限定。所述行驶决策信息可以包括转向信息(包含转向角度数等信息)、加速信息(包含油门踏板开合度等信息)、减速信息(包含刹车踏板开合度等信息)、挡位信息(例如前进挡、后退挡、空挡等信息)等。具体的决策算法可以跟现有技术自动驾驶车辆的决策算法相类似，在此不再赘述。

本发明实施例中，仓储中心的仓储区域按照能够存放的集装箱的货物类型划分为多个箱区，每个箱区的集装箱按列且分层叠放。调度中心系统1向仓储中心的仓储管理系统5发送的集装箱分发任务中包括集装箱的标识信息和集装箱的存放位置。

在一个实施例中，可以是，仓储吊装设备的吊装控制系统能够通过定位获取自身位置信息，并与仓储管理系统5和车辆控制系统4进行信息交互，获取集装箱的存放位置信息和车辆的位置信息，根据自身位置信息、集装箱的存放位置信息和车辆的位置信息，将车辆的集装箱吊装至集装箱的存放位置上或者将集装箱存放位置上的集装箱吊起并装载到车辆上。

在一个实施例中，可以是，所述仓储吊装设备可以是轮胎吊、轨道吊或叉车等，仓储吊装设备上设置有吊装臂，仓储吊装设备的吊装臂可以是机械臂或者吊具，本发明实施例中不作限定。在一个具体实施例中，仓储吊装设备的吊装臂的具体结构也可以与所述岸吊设备的吊装臂相类似，仓储吊装设备吊起集装箱的起吊作业过程可以参照岸吊设备的起吊作业过程，在此，不再赘述。

在一些可选的实施例中，前述实施例中所述集装箱运输任务，还可以由岸吊控制系统3根据所述装船任务生成，并发送给车辆的车辆控制系统4。

在一些可选的实施例中，前述实施例中所述集装箱运输任务，还可以由仓储管理系统5根据所述集装箱分发任务生成，并发送给车辆的车辆控制系统4。

在一些可选的实施例中，装船计划中包括装船开始时间、装船结束时间、目标岸吊标识信息、目标岸吊对应的卸箱位置、目标船舶标识信息、仓储管理系统标识信息和车辆标识信息、集装箱的标识信息和存放位置。

调度中心系统1根据所述装船计划生成集装箱运输任务和集装箱分发任务，具体包括：调度中心系统1生成包含装箱位置和卸箱位置的集装箱运输任务，以及生成包含装船开始时间、装船结束时间、目标岸吊设备标识信息、目标船舶标识信息、仓储管理系统标识信息、各集装箱的标识信息和存放位置的集装箱分发任务。

在一个具体实施例中，调度中心系统1与目标船舶的船舶控制系统2在进行远程通信时，可以采用卫星通信的方式进行通信，船舶控制系统2与调度中心系统1的卫星通信实现过程可以参照现有技术的卫星通信技术，在此，不再赘述；在港口无线信号覆盖范围内，调度中心系统1、目标岸吊设备的岸吊控制系统3、仓储中心的仓储管理系统5以及车辆的车辆控制系统4之间可以通过无线通信的方式进行通信，无线通信的方式可以是窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)、4G、WIFI、紫蜂Zigbee等通信方式，本发明实施例中不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种调度中心系统1，参照图2所示，包括：

调度通信模块101，用于收发信息；

计划生成模块102，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；

任务生成模块103，用于根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并通过所述调度通信模块101将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储管理系统(调度通信模块101将所述泊船任务发送给目标船舶的船舶控制系统，将装船任务发送给目标岸吊设备的岸吊控制系统，将集装箱分发任务发送给仓储管理系统)。

在一些可选的实施例中，所述任务生成模块103还用于：根据所述装船计划生成集装箱运输任务，并通过所述调度通信模块101将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种船舶控制系统2，参照图3所示，包括：

船舶通信模块201，用于收发信息；

船舶控制模块202，用于通过船舶通信模块201从调度中心系统接收泊船任务，并根据接收到泊船任务控制目标船舶行驶到目标岸吊设备对应的作业区域，并通过所述船舶通信模块201向目标岸吊设备的岸吊控制系统发送船舶就位通知消息。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种船舶，设置有如上述实施例中所述的船舶控制系统2。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种岸吊控制系统3，参照图4所示，包括：

岸吊通信模块301，用于收发信息；

吊装控制模块302，用于通过岸吊通信模块301接收调度中心系统发送的装船任务；在通过岸吊通信模块301接收到船舶控制系统发送的船舶就位通知消息时，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上。

在一些可选的实施例中，参照图5所示，所述岸吊控制系统3还包括：

岸吊任务生成模块303，用于根据所述装船任务生成集装箱运输任务，并通过所述岸吊通信模块301将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

在一些可选的实施例中，所述吊装控制模块302根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上，具体包括：

在通过岸吊通信模块301从车辆的车辆控制系统接收到车辆就位通知消息时，对所述车辆上的集装箱的标识信息进行确认，在确认无误时控制目标岸吊设备将所述车辆上的集装箱装载到所述目标船舶上；将装船任务中所述集装箱标记为已装船状态，在确定所述装船任务中所有集装箱均标记为已装船状态时，通过所述岸吊通信模块301向调度中心系统和/或目标船舶的船舶控制系统发送装船完毕通知消息。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种岸吊设备，设置有如上述实施例中所述的岸吊控制系统3。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种车辆控制系统4，参照图6所示，包括：

车辆通信模块401，用于收发信息；

车辆控制模块402，用于在通过车辆通信模块401接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，以及，在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种车辆，设置有如上述实施例中所述的车辆控制系统4。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种仓储管理系统，参照图7所示，包括：

仓储通信模块501，用于收发信息；

仓储管理模块502，用于在通过仓储通信模块501接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上。

在一些可选的实施例中，所述仓储管理模块502调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上，具体包括：

仓储管理模块502根据所述集装箱分发任务中各集装箱的存放位置，向仓储吊装设备的吊装控制系统发送包含集装箱存放位置的装箱吊装任务；

仓储管理模块502在从仓储吊装设备的吊装控制系统接收到装箱完毕通知消息时，将所述集装箱分发任务中所述集装箱标记为已分发状态；并在确定集装箱分发任务中的所有集装箱均标记为已分发状态时，通过所述仓储通信模块501向调度中心系统发送集装箱分发任务完成通知消息。

本发明实施例中，所述的车辆包括所有的货物运输车辆，例如卡车、货车、半挂车、厢式货车、AGV(Automated Guided Vehicle)小车、叉车、有轨车辆等。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (18)

1.一种港口智能控制系统，其特征在于，包括：

调度中心系统，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储中心的仓储管理系统；

船舶控制系统，用于在接收到泊船任务时，控制目标船舶行驶到所述目标岸吊设备对应的作业区域，并向目标岸吊设备的岸吊控制系统发送船舶就位通知消息；

岸吊控制系统，用于在从船舶控制系统接收到船舶就位通知消息后，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上；

仓储管理系统，用于在接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上；

车辆控制系统，用于在接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，并在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

2.根据权利要求1所述的港口智能控制系统，其特征在于，所述调度中心系统进一步用于，根据所述装船计划生成集装箱运输任务，并将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

3.根据权利要求1所述的港口智能控制系统，其特征在于，所述岸吊控制系统进一步用于，根据所述装船任务生成集装箱运输任务，并将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

4.根据权利要求1所述的港口智能控制系统，其特征在于，所述仓储管理系统进一步用于，根据所述集装箱分发任务生成集装箱运输任务，并将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

5.根据权利要求1～4所述的港口智能控制系统，其特征在于，岸吊控制系统根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上，具体包括：

岸吊控制系统在从车辆的车辆控制系统接收到车辆就位通知消息时，对所述车辆上的集装箱的标识信息进行确认，在确认无误时控制目标岸吊设备将所述车辆上的集装箱装载到所述目标船舶上；将装船任务中所述集装箱标记为已装船状态；

岸吊控制系统在确定所述装船任务中所有集装箱均标记为已装船状态时，向调度中心系统和/或目标船舶的船舶控制系统发送装船完毕通知消息。

6.根据权利要求1～4任一项所述的港口智能控制系统，其特征在于，仓储管理系统调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上，具体包括：

仓储管理系统根据所述集装箱分发任务中各集装箱的目标箱区，向仓储吊装设备的吊装控制系统发送包含集装箱存放位置的装箱吊装任务；

仓储管理系统在从仓储吊装设备的吊装控制系统接收到装箱完毕通知消息时，将集装箱分发任务中相应集装箱标记为已分发状态；并在确定集装箱分发任务中的所有集装箱均标记为已分发状态时，向调度中心系统发送集装箱分发任务完成通知消息。

7.一种调度中心系统，其特征在于，包括：

调度通信模块，用于收发信息；

计划生成模块，用于根据船舶信息、集装箱信息和岸吊设备信息确定装船计划；

任务生成模块，用于根据所述装船计划生成泊船任务、装船任务和集装箱分发任务，并通过所述调度通信模块将所述泊船任务、装船任务和集装箱分发任务分别发送给目标船舶的船舶控制系统、目标岸吊设备的岸吊控制系统和仓储中心的仓储管理系统。

8.根据权利要求7所述的调度中心系统，其特征在于，所述任务生成模块，还用于：根据所述装船计划生成集装箱运输任务，并通过所述调度通信模块将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

9.一种船舶控制系统，其特征在于，包括：

船舶通信模块，用于收发信息；

船舶控制模块，用于通过船舶通信模块从调度中心系统接收泊船任务，并根据接收到泊船任务控制目标船舶行驶到目标岸吊设备对应的作业区域，并通过所述船舶通信模块向目标岸吊设备的岸吊控制系统发送船舶就位通知消息。

10.一种船舶，其特征在于，设置有如权利要求9所述的船舶控制系统。

11.一种岸吊控制系统，其特征在于，包括：

岸吊通信模块，用于收发信息；

吊装控制模块，用于通过岸吊通信模块接收调度中心系统发送的装船任务；在通过岸吊通信模块接收到船舶控制系统发送的船舶就位通知消息时，根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上。

12.根据权利要求11所述的岸吊控制系统，其特征在于，所述岸吊控制系统还包括：

岸吊任务生成模块，用于根据所述装船任务生成集装箱运输任务，并通过所述岸吊通信模块将所述集装箱运输任务发送给车辆的车辆控制系统。

13.根据权利要求11或12所述的岸吊控制系统，其特征在于，所述吊装控制模块根据接收到的装船任务控制目标岸吊设备将车辆上的集装箱装载所述目标船舶上，具体用于：

在通过岸吊通信模块从车辆的车辆控制系统接收到车辆就位通知消息时，对所述车辆上的集装箱的标识信息进行确认，在确认无误时控制目标岸吊设备将所述车辆上的集装箱装载到所述目标船舶上；将装船任务中所述集装箱标记为已装船状态，在确定所述装船任务中所有集装箱均标记为已装船状态时，通过所述岸吊通信模块向调度中心系统和/或目标船舶的船舶控制系统发送装船完毕通知消息。

14.一种岸吊设备，其特征在于，设置有如权利要求11-13任一项所述的岸吊控制系统。

15.一种车辆控制系统，其特征在于，包括：

车辆通信模块，用于收发信息；

车辆控制模块，用于在通过车辆通信模块接收到集装箱运输任务时，控制车辆行驶到集装箱运输任务的装箱位置进行装箱，以及，在装箱完毕时控制车辆行驶到集装箱运输任务的卸箱位置进行卸箱。

16.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求15所述的车辆控制系统。

17.一种仓储管理系统，其特征在于，包括：

仓储通信模块，用于收发信息；

仓储管理模块，用于在通过仓储通信模块接收到集装箱分发任务时，调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上。

18.根据权利要求17所述的仓储管理系统，其特征在于，所述仓储管理模块调派仓储吊装设备将集装箱分发任务中的目标集装箱装载到车辆上，具体包括：

仓储管理模块根据所述集装箱分发任务中各集装箱的目标箱区，向仓储吊装设备的吊装控制系统发送包含集装箱存放位置的装箱吊装任务；

仓储管理模块在从仓储吊装设备的吊装控制系统接收到装箱完毕通知消息时，将集装箱分发任务中相应集装箱标记为已分发状态；并在确定集装箱分发任务中的所有集装箱均标记为已分发状态时，向调度中心系统发送集装箱分发任务完成通知消息。