CN112785185B - 一种自动化码头空轨调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动化码头空轨调度方法，空轨控制系统获取受理计划，从中获取集装箱任务列表，按实际情况基于受理计划优先级、业务优先级、数量优先级、受理时间、提箱开始时间、提箱结束时间等对集装箱任务进行排序；同时，按照站点计算空轨列车预计到达时间，给即将到站的空轨列车分配一个最优作业的集装箱任务，这其中，若最优作业的集装箱任务为按大票作业类型时，则选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务；最后对符合收发箱规则的集装箱任务生成作业指令发送给设备控制系统，设备控制系统根据作业指令实施空轨调度，实现了空中轨道设备的高效运输，提高集装箱运输效率，降低码头管控和运营成本和风险。

Description

一种自动化码头空轨调度方法
技术领域
本发明属于自动化集装箱码头技术领域，具体地说，是涉及一种自动化码头空轨调度方法。
背景技术
提高运输效率、降低物流成本已成为提升现代物流发展的重要课题，多式联运作为一种高效能的运输组织方式，具有高效便捷、集约经济、过程可控、安全可靠等优势，代表着现代物流业的发展方向。
空轨智能调度系统通过空中轨道实现了集装箱在各集散中心之间的互联互通，完成铁路、水运、公路、航空等物流体系之间的有机衔接，满足多式联运无缝化衔接的要求。该系统以立体交通的思维构建未来物流体系的关键节点，开辟空中通道，链接重要枢纽，催化场站集疏运微循环，弥合城市集疏运系统断带。
计划管理作为空轨智能调度系统的重要组成部分，是空轨智能调度系统信息化和智能化的出发点。
发明内容
本发明基于现有的码头生产系统，根据码头多式联运的业务需求，提供一种自动化码头空轨调度方法，实现空中轨道设备的高效运输，综合提高集装箱运输效率，降低码头管控和运营成本和风险。
本发明采用以下技术方案予以实现：
提出一种自动化码头空轨调度算法，包括：根据设定优先级顺序对集装箱任务进行排序；按站点计算空轨列车预计达到时间；给即将到站的空轨列车分配一个最优作业的集装箱任务；这其中，若最优作业的集装箱任务为按大票作业类型时，选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务； 校验最优作业的集装箱任务是否符合收发箱规则，在符合收发箱规则时生成作业指令发送给设备控制系统。
进一步的，选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务，具体包括：为大票作业中的每个集装箱构建特征向量；基于特征向量与权值向量计算每个集装箱的评分；选取评分最高的集装箱作为大票中作业效率最优的集装箱任务。
进一步的，根据设定优先级顺序对集装箱任务进行排序，具体包括：接收不同业务的受理计划，从中获取集装箱任务列表；所述受理计划包含对其设定的优先级；若不同业务的受理计划优先级存在冲突，则按照设定业务优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序。
进一步的，所述方法还包括：若不同业务的受理计划优先级和业务优先级均存在冲突，则按照设定数量优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序。
进一步的，所述方法还包括：若不同业务的受理计划优先级、业务优先级和数量优先级均存在冲突，则顺序按照受理时间、提箱开始时间和提箱结束时间设定对应集装箱任务的优先级并排序。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的自动化码头空轨调度方法中，空轨控制系统从空轨信息平台获取受理计划，从中获取集装箱任务列表，按实际情况基于受理计划优先级、业务优先级、数量优先级、受理时间、提箱开始时间、提箱结束时间等对集装箱任务进行排序；同时，按照站点计算空轨列车预计到达时间，给即将到站的空轨列车分配一个最优作业的集装箱任务，这其中，若最优作业的集装箱任务为按大票作业类型时，则选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务；最后对符合收发箱规则的集装箱任务生成作业指令发送给设备控制系统，设备控制系统根据作业指令实施空轨调度；基于本发明提出的调度方法，能够实现空中轨道设备的高效运输，综合提高集装箱运输效率，降低码头管控和运营成本和风险。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本发明提出的自动化码头空轨调度方法的流程图；
图2为本发明提出的自动化码头空轨调度方法的具体执行流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明提出的自动化码头空轨调度方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：根据设定优先级顺序对集装箱任务进行排序。
具体的，如图2所示，空轨智能调度系统从空轨信息交换平台获取码头各个业务部分发送过来的受理计划，受理计划中包括但不限定于以下信息：对其设定的优先级、提箱类型、受理时间、船名航次、提单号、大票号、箱号、箱型、箱尺寸、空重、数量、已提数、海关放行状态、提箱开始时间、提箱结束时间。
例如，空轨控制系统接收到的受理计划包括中转提箱计划A、查验提箱计划B和熏蒸提箱计划C三个业务类型的受理计划，每种业务类型的受理计划的优先级是由相应业务部门制定好的，例如，中转提箱计划A中大票a的优先级为1，大票b的优先级为2，大票c的优先级为4；查验提箱计划B中大票d的优先级为1；熏蒸提箱计划C中大票e的优先级为3。
在本发明实施例中，大票作业是指：如果多个集装箱的箱型尺寸一致、来源一致（同一条船），去向一致（同一条船或同一个场站或同一个货主），那么这批箱子在被提箱时，就不需要对提箱顺序作出具体要求，可以将这多个箱子划分为同一大票，拥有一个共同的代码，即大票号。它们可能会分布在码头堆场内的各个位置，也可能会有几个箱子叠放在一起，在提箱时，码头只需要知道要提箱的大票号，就可以根据当前这批箱子的现状选择给提一个最方便移动的箱子，这种大票提箱的方法可以大大降低码头的运输成本。
例如：现有需要作业的12个箱子A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L，它们分属于两个大票m、n。其中m大票号对应的箱子是A、B、C、D四个，n大票号对应的箱子是E、F、G、H、I、J、K、L八个。
空轨调度系统首先判断受理计划的数量和已提数，在已提数小于受理计划的数量时，将受理计划纳入运单计划，并从接收的受理计划中获取集装箱任务列表，按照列表中各集装箱任务的优先级对各集装箱任务进行排序：优先级1、优先级2、……。
接着上述给出的实施例内容，优先级为1的集装箱任务存在两种：中转提箱计划A中大票a的集装箱任务，和查验提箱计划B中大票d的集装箱任务，也即，两种不同业务的受理计划优先级存在冲突，在本发明实施中，针对这种情况，空轨调度系统按照设定业务优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序：业务人员可以根据船期等业务需求，设定中转提箱优先于查验提箱，也可以设定查验提箱优先于中转提箱，或者还有其他的提箱类型例如熏蒸提箱等也可一并设置。
假设业务人员设定中转提箱任务的优先级高于查验提箱任务的优先级，则根据业务优先级重新排序后，上述受理计划的排序为：中转提箱计划A中大票a、查验提箱计划B中大票d、中转提箱计划A大票b、熏蒸提箱计划C中大票e、及中转提箱计划A大票c。
在本发明一些实施例中，若不同业务的受理计划优先级和业务优先级均存在冲突，则按照设定数量优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序；以数量划分优先级时，数量越少优先级越高。
在本发明一些实施例中，若不同业务的受理计划优先级、业务优先级和数量优先级均存在冲突，则顺序按照受理时间、提箱开始时间和提箱结束时间设定对应集装箱任务的优先级并排序；受理时间越早优先级别越高，提箱开始时间越早优先级别越高，提箱结束时间越早优先级别越高。
步骤S12：按站点计算空轨列车预计到达时间。
根据空轨列车当前位置与运行速度和空轨吊具的位置，按站点计算空轨列车预计到达的时间。
步骤S13：给即将到站的空轨列车分配一个最优作业的集装箱任务。
按照空轨列车的预计到达时间，给即将到站的空轨列车分配当前最优作业优先级的集装箱任务。
这其中，对于最优作业的集装箱任务为按大票作业的集装箱任务时，选择大票作业中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务。
具体的，1、首先为大票作业中的每个集装箱构建特征向量。
根据集装箱信息，为每一个集装箱构建特征向量，其中，为集装箱箱型，为集装箱尺寸，为集装箱重量，为已受理时间，为该箱堆场应翻倒次数，为堆场设备繁忙程度。离散变量均采用one-Hot编码。
接着上述实施例，为每个集装箱构建特征向量：，，，，，，，，，，和。此处定义箱型为普通箱的，，箱型为冷箱的，，箱型为罐箱的，；尺寸为20尺的，，尺寸为40尺的，，尺寸为45尺的，；集装箱重量=集装箱实际重量四舍五入后取整后的重量值，单位：吨；已受理时间=已受理时间的小时数；堆场应翻倒次数=这个箱子上方叠放的箱子数；堆场设备繁忙程度=这个箱子所在堆场的设备待作业的任务数。
2、基于特征向量与权值向量计算每个集装箱的评分。
根据权值向量计算每个集装箱的评分并归一化：，权值向量根据业务需求和历史数据来设定。
接着上述实施例，权值向量设为，则可根据特征向量与权值向量的乘积求出每个集装箱的得分。
3、选取评分最高的集装箱作为大票中作业效率最优的集装箱任务。
步骤S14：校验最优作业的集装箱任务是否符合收发箱规则，在符合收发箱规则时生成作业指令发送给设备控制系统。
设备控制系统在接收到作业指令后，按照指令内容将计算得到的最优作业的集装箱与即将到站的空轨列车实施绑定，并在该空轨列车到站后将集装箱载运至列车上。
上述，本发明实施例重点针对大票作业类型的集装箱任务给出具体实施例，当受理计划为按箱作业时，则无需执行从大票作业中选取最优作业的集装箱任务的步骤，直接进入收发箱规则校验步骤。
收发箱规则为码头根据实际作业要求制定的收箱和发箱的要求，本申请不予具体限定。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种自动化码头空轨调度方法，其特征在于，包括：
空轨智能调度系统从空轨信息交换平台获取码头各个业务部分发送过来的受理计划，所述受理计划包含对集装箱任务设定的优先级；从受理计划中获取集装箱任务列表，根据设定优先级顺序对集装箱任务进行排序；
根据空轨列车当前位置与运行速度和空轨吊具的位置，按站点计算空轨列车预计达到时间；
给即将到站的空轨列车分配一个最优作业的集装箱任务；这其中，若最优作业的集装箱任务为按大票作业类型时，选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务；
校验最优作业的集装箱任务是否符合收发箱规则，在符合收发箱规则时生成作业指令发送给设备控制系统；设备控制系统根据作业指令内容将计算得到的最优作业的集装箱与即将到站的空轨列车实施绑定，并将该空轨列车到站后将集装箱载运至列车上；
选择大票中作业效率最优的集装箱任务作为最优作业的集装箱任务，具体包括：
为大票作业中的每个集装箱构建特征向量；包括：根据集装箱信息，为每一个集装箱构建特征向量，其中，为集装箱箱型，为集装箱尺寸，为集装箱重量，为已受理时间，为箱堆场应翻倒次数，为堆场设备繁忙程度，各变量均采用one-hot编码；
基于特征向量与权值向量计算每个集装箱的评分；包括：根据权值向量计算每个集装箱的评分并归一化：，权值向量根据业务需求和历史数据来设定；
选取评分最高的集装箱作为大票中作业效率最优的集装箱任务；
根据设定优先级顺序对集装箱任务进行排序，具体包括：
若不同业务的受理计划优先级存在冲突，则按照设定业务优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序；
所述方法还包括：
若不同业务的受理计划优先级和业务优先级均存在冲突，则按照设定数量优先级重新设定对应集装箱任务的优先级并排序；
若不同业务的受理计划优先级、业务优先级和数量优先级均存在冲突，则顺序按照受理时间、提箱开始时间和提箱结束时间设定对应集装箱任务的优先级并排序。
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