CN110570064B - 一种物流运输系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；包括以下步骤：步骤一：所述车头向调度中心上传车头运营状态信息，车厢向调度中心上传车厢运营状态信息；步骤二：所述调度中心选择匹配的车头并向其发出指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送指令，指示车头与车厢连接；步骤四：调度中心向车头发出指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后与车厢分离。本发明所述物流运输系统的控制方法在很大程度上提高了车头的运营效率，从而提高了物流运输效率。

Description

一种物流运输系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种物流运输系统的控制方法。
背景技术
目前城际物流普遍使用燃油汽车，但相对于新能源车而言，燃油汽车运载成本高，且其排放的尾气污染环境。因此，随着新能源物流车的技术进步，采用搭载快充技术动力电池的新能源车辆将解决充电时间过长的缺陷，大有代替燃油车的趋势。
现有技术中的物流车需要拖着车厢在物流点内的装货区和卸货区之间行驶，且在装货区或卸货区装卸货物时，车辆和司机均处于等待状态，运营效率低下。此外，现有技术中的物流车需要人来驾驶，在长途行驶过程中容易因疲劳驾驶引发安全隐患，且人工成本高。
现有技术中主要着眼于车辆本身或监控技术方面的研究，少有从物流运输系统的整体全局出发从而实现在各个物流站点之间对车头和车厢进行全局性有效调度的方法。
发明内容
本发明提供了一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传车头运营状态信息，所述车厢向调度中心上传车厢运营状态信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的车厢运营状态信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离。
本发明的一种实施方式中，还包括步骤六：车头与车厢分离后，车厢在物流站点内独立行驶进行货物的装卸或者等待与新匹配的车头连接，车头进入新一轮待匹配状态。
本发明所述的一种实施方式中，所述车头运营状态信息包括连接状态信息、位置信息和续航信息；所述车厢运营状态信息，包括连接状态信息、位置信息和目的站信息。
所述车头和车厢均采用动力电池作为动力源，车头和车厢分离时均能够实现独立行驶；车头和车厢连接时车头牵引车厢行驶，车厢仅作跟随而无动力输出。所述物流站点为根据城市物流网络以及车头的续航里程所规划的服务站点，在所述物流站点内可重新进行车头与车厢的匹配，车头或车厢进行充电，车厢装卸货物等操作。所述调度中心接收车头和车厢上传的运营状态信息，包括车头的连接状态信息、位置信息和续航信息，以及车厢的连接状态信息、位置信息和续航信息，随后结合预设的物流站点信息和交通道路信息进行运算决策生成调度决策的指令，并将所述调度决策指令发送至需要匹配的车头和车厢使之匹配连接。例如，调度中心发出调度决策指令指示车头A和车厢a匹配连接，所述车头A根据调度决策指令将车厢a牵引至指定的物流站点后与其分离，所述调度中心再次接收所有处于分离状态的车头和车厢上传的运营状态信息，若车头A能够匹配新的车厢b则在调度中心新下发的调度决策指令下牵引车厢b至指定的物流站点，若车头A的续航不足，无法匹配新的车厢，则独立行驶至充电桩进行充电。即所述车头永远处于行驶或充电的状态，而无空闲等待时间，提高了物流运输的效率。
任意一个物流站点均能够作为装卸货物的站点或者仅作中转的站点，即任一物流站点均可被设为目的站或中转站。所述车厢的运输任务有多种情况，常见的有：(a)装货后直达或经中转站后到达目的站卸货，所有货物一次性装卸；(b)经停多个物流站点装货，且经停多个物流站点卸货，每次装卸货物的物流站点均视为一个目的站，该运输任务即可分为多个阶段，每个阶段根据实际路况选择是否经停中转站，每个阶段的目的站信息均需实时更新。
本发明所述的一种实施方式中，所述步骤六中车厢在物流站点内受遥控独立行驶或自动驾驶进行货物的装卸。
当所述车厢在物流站点内需要进行货物的装载或者卸载时，车厢可以受到远程遥控或者工作人员可手持遥控器对其进行短距离遥控，所述车厢底部设有主动轮，由动力电池提供动力源，所述主动轮受控牵引车厢在物流站点内进行短途行驶。
本发明所述的一种实施方式中，所述车头和车厢均包括网联终端，所述步骤一中车头通过网联终端向调度中心上传车头运营状态信息，车厢通过网联终端向调度中心上传车厢运营状态信息。
所述网联终端与调度中心通过无线模块进行通讯，例如4G网络，一方面接收调度中心下发的调度指令，另一方面再把调度指令传输给车头和/或车厢的控制系统。
本发明所述的一种实施方式中，所述步骤二中匹配的车头包括能够以最短的时间将所述车厢牵引至指定的物流站点的车头。
所述满足要求的车头需在时间上、续航上或能耗上满足要求，择优匹配。当所述车厢的目的站确认后，其初始物流站点到目的站物流站点之间的可中转物流站点已确认，所述车头包括本站的和非本站的，包括需充电的和无需充电的。例如，在匹配过程中以时间即优先送达作为第一优先级，所述调度中心首先匹配本站满足续航要求无需充电的车头，其次在(a)本站需充电的车头和(b)非本站无需充电的车头中选择到位耗时较少的车头进行匹配，再次则只能等待非本站需充电后再到达本站中耗时最少的车头进行匹配，此外，若在途牵引车厢的车头恰好将到达本站并与其所牵引的车厢分离的也可考虑其匹配性。再如，在匹配过程中以节约能耗作为第一优先级，所述调度中心首先匹配本站车头，其次匹配距离本站最近的物流站点内的车头，再次匹配距离本站次近的物流站点内的车头，以此类推，尽量避免车头在路上单独行驶。
本发明所述的一种实施方式中，所述车头具备相互独立的自动驾驶模式和人工驾驶模式。
所述车头具备传统的人工驾驶模式以及自动驾驶模式，两套模式的驾驶控制系统相互独立不干扰。所述自动驾驶模式具备Level3/Level4级别及以上的自动驾驶能力，Level 3级的定义是有条件自动驾驶，此时监控驾驶环境的主体改为自动驾驶系统，同时系统完成加减速及转向等驾驶操作，但对于动态驾驶任务的反馈，也主要是由驾驶员来完成的，根据系统请求，驾驶员需要提供适当的干预；Level4级的定义是高度自动驾驶，由自动驾驶系统监控驾驶环境，并完成驾驶操作，在特定环境下系统会向驾驶员提出响应请求，驾驶员可以对系统请求不进行响应。
本发明所述的一种实施方式中，所述车头在高速公路上行驶时采用自动驾驶模式，在城区道路上采用人工驾驶模式。
在城际物流道路中，高速道路路况相对简单，所述车头能够在自动驾驶模式下完成高速公路道路通勤；城市道路路况相对复杂，包括更多的红绿灯和交通标识，以及不守规则的行人、非机动车或机动车，因此所述车头需在人工驾驶模式下完成城市市区道路通勤。根据实际的路况条件切换相应的驾驶模式或自动驾驶能力等级，能够最大限度地减轻驾驶员的劳动强度，节约人力成本。
本发明所述的一种实施方式中，所述车头的动力电池能够在行驶过程中为车厢的动力电池充电。
所述车头动力电池容量较大，车头带着车厢运行时，使用车头动力电池，所述车厢动力电池是在车厢进行独立行驶时使用。由于所述车厢的行驶范围仅限于物流站点内部，即在卸货区、装货区和充电桩之间行驶，因此耗电量较少，在不影响车头行驶至目的物流站点的前提下，可以在车头与车厢结合行驶的过程中，让车头对车厢进行充电，从而减少等待车厢单独充电的时间，以便提高效率。通常一车头对多车厢，车厢装卸完货物后通过物流站点内的充电桩进行充电，从而不影响车头的续航。
本发明所述的一种实施方式中，所述物流站点均配备充电桩。
每个所述物流站点均配备充电桩方便所述车头或车厢在空闲或紧急情况下及时充电，保证物流运输系统的有效运行。
本发明所述的一种实施方式中，相邻所述物流站点之间的距离小于所述车头的最高续航里程。保证所述车头在满电状态下足以在两个相邻所述物流站点之间进行单趟的行驶。
本发明所述的一种实施方式中，所述车厢数量大于等于车头数量。
由于本发明所述动力电池采用快充技术，因此所述车头或车厢能够在较短的时间内进行电能的补充，由于车厢在整个运营过程中需要装卸货物，需在相应的物流站点内滞留，而车头则能够实现不间断运营，再者从经济性的角度考虑，购置车头的成本大于车厢，因此在本发明所述的技术方案中，所述车厢数量大于等于车头数量。
采用本发明所述的技术方案，有益效果在于：
1、采用新能源物流车，节能环保，对空气污染小；
2、采用无人驾驶技术，一方面能够实现不间断运营，提高了物流效率，另一方面能够降低人力成本，间接降低物流成本；
3、采用车头与车厢分离并统一受调度中心调度的方法，且车厢在物流站点内独立行驶，提高了车头的运营效率，使物流运输逐步进入自动化阶段。
具体实施方式
以下的具体实施例对本发明进行了详细的描述，然而本发明并不限制于以下实施例。
实施例1：
本实施例提供一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢均包括网联终端，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头通过网联终端向调度中心上传车头运营状态信息，车厢通过网联终端向调度中心上传车厢运营状态信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的车厢运营状态信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离。
实施例2：
本实施例提供一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和续航信息，所述车厢向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和目的站信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的连接状态信息、位置信息、目的站信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离；
步骤六：车头与车厢分离后，车厢在物流站点内受短距离遥控独立行驶进行货物的装卸或者等待与新匹配的车头连接，车头进入新一轮待匹配状态。
实施例3：
本实施例提供一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；所述车头具备相互独立的自动驾驶模式和人工驾驶模式，所述车头在高速公路上行驶时采用自动驾驶模式，在城区道路上采用人工驾驶模式；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和续航信息，所述车厢向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和目的站信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的连接状态信息、位置信息和续航信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处，所述匹配的车头包括能够以最短的时间将所述车厢牵引至指定的物流站点的车头；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离；
步骤六：车头与车厢分离后，车厢在物流站点内自动驾驶进行货物的装卸或者等待与新匹配的车头连接，车头进入新一轮待匹配状态。
实施例5
本实施例提供一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶，所述车厢数量大于等于车头数量，所述车头的动力电池能够在行驶过程中为车厢的动力电池充电；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和续航信息，所述车厢向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和目的站信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的连接状态信息、位置信息和续航信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离。
实施例6
本实施例提供一种物流运输系统的控制方法，包括调度中心、车头、车厢和物流站点；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶；
所述物流站点均配备充电桩；相邻所述物流站点之间的距离小于所述车头的最高续航里程；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和续航信息，所述车厢向调度中心上传其连接状态信息、位置信息和目的站信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的连接状态信息、位置信息和续航信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离。
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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种物流运输系统的控制方法，其特征在于：包括调度中心、车头、车厢和物流站点，物流站点配备充电桩；
所述车头设置动力电池和动力系统，所述车厢设置动力电池和动力系统，所述车头和车厢能够分别独立行驶或者连接为一体行驶，所述车头的动力电池能够在行驶过程中为车厢的动力电池充电；
包括以下步骤：
步骤一：所述车头向调度中心上传车头运营状态信息，所述车厢向调度中心上传车厢运营状态信息；
步骤二：所述调度中心根据待匹配车厢的车厢运营状态信息和物流站点的分布信息，选择匹配的车头并向该车头发出调度决策的指令，指示该车头行驶至需要匹配的车厢处；
步骤三：所述调度中心向匹配的车头和车厢分别发送调度决策的指令，指示车头与车厢连接；
步骤四：当车头与车厢连接时，所述调度中心向车头发出调度决策的指令，指示车头牵引车厢行驶至指定的物流站点，该指定的物流站点为车厢需要装卸货物的目的站或仅作中转的中转站；
步骤五：所述车头牵引车厢行驶至指定的物流站点后，车头与车厢分离；
步骤六：车头与车厢分离后，车厢在物流站点内独立行驶进行货物的装卸，或者等待与新匹配的车头连接，调度中心指示处于等待状态的车厢行驶至物流站点的充电桩进行充电；调度中心根据车头的续航，指示车头行驶至物流站点的充电桩进行充电以便车头进入新一轮待匹配状态，或者，指示车头直接行驶至新匹配的车厢处并牵引新匹配的车厢行驶至新指定的物流站点。
2.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述车头运营状态信息包括连接状态信息、位置信息和续航信息；所述车厢运营状态信息，包括连接状态信息、位置信息和目的站信息。
3.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述步骤六中车厢在物流站点内受遥控独立行驶或自动驾驶进行货物的装卸。
4.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述车头和车厢均包括网联终端，所述步骤一中车头通过网联终端向调度中心上传车头运营状态信息，车厢通过网联终端向调度中心上传车厢运营状态信息。
5.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述步骤二中匹配的车头包括能够以最短的时间将所述车厢牵引至指定的物流站点的车头。
6.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述车头具备相互独立的自动驾驶模式和人工驾驶模式。
7.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述车头的动力电池能够在行驶过程中为车厢的动力电池充电。
8.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：相邻所述物流站点之间的距离小于所述车头的最高续航里程。
9.根据权利要求1所述的物流运输系统的控制方法，其特征在于：所述车厢数量大于等于车头数量。
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