CN116050590A - 基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置 - Google Patents

基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车船调度技术领域，揭露了基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，包括：利用激光扫描装置对港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，定位港口车船的车船位置；查询港口车船的调度任务，计算港口车船中每个车船的调度距离；检测港口车船中每个车船对应的车船状态，分析港口车船中每个车船的作业模式，结合调度距离、车船状态以及作业模式，创建港口车船的联合作业模式；计算联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算港口车船中每个车船对联合作业模式的适应度，根据作业效率和适应度，对联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用优化作业模式执行港口车船的调度。本发明能够提高激光扫描装置的车船调度效率。

Description

基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置
技术领域
本发明涉及车船调度技术领域，尤其涉及基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置。
背景技术
车船调度是指对海港或港口内的车船进行调度，对港口内的集装箱等货物进行搬运工作，已完成相应的调度任务，目前的车船调度方法是通过人机交互和激光扫描相结合实现调度，将调度任务分配到各单位和对应的调度区域，通过各单位反馈当前的车船所处的状态，结合激光扫描得到的车船位置，以此对车船进行调度，但是该调度方法的调度依据太过简单，没有考虑调度方法的合理性以及车船的工作模式，进而导致车船调度的效率降低，因此需要一种能够提高激光扫描装置的车船调度效率方法。
发明内容
本发明提供基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置，其主要目的在于提高激光扫描装置的车船调度效率。
为实现上述目的，本发明提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，包括：
获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
可选地，所述利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，包括：
利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到扫描图像；
对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像；
识别所述目标扫描图像中的车船扫描图像；
对所述车船扫描图像进行三维渲染，得到三维扫描图像。
可选地，所述对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像，包括：
通过下述公式对所述扫描图像进行图像增强：
Figure BDA0004018441060000021
其中，
Figure BDA0004018441060000022
表示目标扫描图像，
Figure BDA0004018441060000023
表示背景图像的像素范围，a表示扫描图像的起始像素点，Z表示扫描图像的像素点数量，Di表示第i个像素点对应的清晰度，Ei(g)表示第i个像素点的像素密度值，g表示密度系数。
可选地，所述根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，包括：
获取所述港口车船的港口布局图；
分别对所述三维扫描图像和所述港口布局图进行特征提取，得到三维特征和布局特征；
对所述三维特征和所述布局特征进行向量转换，得到三维特征向量和布局特征向量；
计算所述三维特征向量和所述布局特征向量的向量相似度；
根据所述向量相似度，定位所述三维扫描图像在所述港口布局图中的位置，得到目标位置；
根据所述目标位置，得到所述港口车船的车船位置。
可选地，所述根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离，包括：
获取所述调度任务对应的调度终点，查询所述港口车船的行驶线路图；
结合所述车船位置、所述行驶线路图以及所述调度终点，制定所述港口车船中每个车船的调度路线；
计算所述调度路线对应的路线距离，根据所述路线距离，得到所述港口车船中每个车船的调度距离。
可选地，所述计算所述调度路线对应的路线距离，包括：
通过下述公式计算所述调度路线对应的路线距离：
Figure BDA0004018441060000031
其中，H表示调度路线对应的路线距离，sqrt表示开方函数，n表示调度路线的路线数量，X1a和Y1a表示第一段路线起点对应的坐标，X1b和Y1b表示第一段路线终点对应的坐标，Xm和Ym表示最后一段路线起点对应的坐标，Xn和Yn表示最后一段路线终点对应的坐标。
可选地，所述结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式，包括：
根据所述车船状态，标记出所述港口车船中的待用车船；
根据所述待用车船，对所述作业模式进行筛选，得到目标作业模式；
提取所述调度任务对应的调度要求；
根据所述调度要求和所述调度距离，对所述目标作业模式进行联合处理，得到联合作业模式。
可选地，所述计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，包括：
获取所述港口车船中每个车船的车船参数；
根据所述车船参数，计算所述每个车船对应的标准效益；
调度所述港口车船的历史调度数据，根据所述历史调度数据，计算所述每个车船的实际效益；
结合所述标准效益和所述实际效益，计算所述每个车船的实际作业效率；
根据所述实际作业效率，计算所述联合作业模式中每个模式对应的作业效率。
可选地，所述根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，包括：
根据所述作业效率和所述适应度，构建所述联合作业模式的优化定义；
计算所述联合作业模式中每个模式下的车船损耗系数；
结合所述优化定义和所述车船损耗系数，利用预设的优化算法对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式。
为了解决上述问题，本发明还提供基于激光扫描装置建立三维车船调度装置，所述装置包括：
车船定位模块，用于获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
距离计算模块，用于查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
模式创建模块，用于检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
模式优化模块，用于计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
本发明通过获取车船调度的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，进而便于后续根据三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，本发明通过查询所述港口车船的调度任务，可以了解所述港口车船的具体调度工作，为后续计算所述港口车船中每个车船的调度距离提供了保障，其中，本发明通过检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，可以通过所述车船状态了解每个车船是否处于非工作状态，以便于后续创建所述港口车船的联合作业模式；此外，本发明通过计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，以便于了解所述联合作业模式中每个模式的效率情况，为后续对所述联合作业模式进行优化处理提供了保障。因此，本发明实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法及装置，能够提高激光扫描装置的车船调度效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度装置的功能模块图；
图3为本发明一实施例提供的实现所述基于激光扫描装置建立三维车船调度方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例提供基于激光扫描装置建立三维车船调度方法。本申请实施例中，所述基于激光扫描装置建立三维车船调度方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之，所述基于激光扫描装置建立三维车船调度方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行，所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参照图1所示，为本发明一实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法的流程示意图。在本实施例中，所述基于激光扫描装置建立三维车船调度方法包括步骤S1—S4：
S1、获取车船调度的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置。
本发明通过获取车船调度的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，进而便于后续根据三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置。
其中，所述激光扫描装置是用于对一些港口的车船进行扫描的装置，可以得到港口车船的三维扫描图像，所述三维扫描图像是通过所述激光扫描装置扫描车船得到的图像。
作为本发明的一个实施例，所述利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，包括：利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到扫描图像，对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像，识别所述目标扫描图像中的车船扫描图像，对所述车船扫描图像进行三维渲染，得到三维扫描图像。
其中，所述扫描图像是所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描得到的图像，所述目标扫描图像是所述扫描图像经过像素增强后得到的图像，所述车船扫描图像是所述目标扫描图像中的车船对应的图像，进一步的，可以通过所述激光扫描装置中的扫描仪对所述港口车船进行扫描，可以通过分割算法对所述背景图像进行分割，可以通过三维渲染器对所述车船扫描图像进行三维渲染。
进一步的，作为本发明的一个可选实施例，所述对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像，包括：
通过下述公式对所述扫描图像进行图像增强：
Figure BDA0004018441060000061
其中，
Figure BDA0004018441060000062
表示目标扫描图像，
Figure BDA0004018441060000063
表示背景图像的像素范围，a表示扫描图像的起始像素点，Z表示扫描图像的像素点数量，Di表示第i个像素点对应的清晰度，Ei(g)表示第i个像素点的像素密度值，g表示密度系数。
本发明通过根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，进而便于后续计算所述港口车船中每个车船的调度距离，其中，所述车船位置是所述港口车船中每个车船对应的具体位置。
作为本发明的一个实施例，所述根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，包括：获取所述港口车船的港口布局图，分别对所述三维扫描图像和所述港口布局图进行特征提取，得到三维特征和布局特征，对所述三维特征和所述布局特征进行向量转换，得到三维特征向量和布局特征向量，计算所述三维特征向量和所述布局特征向量的向量相似度，根据所述向量相似度，定位所述三维扫描图像在所述港口布局图中的位置，得到目标位置，根据所述目标位置，得到所述港口车船的车船位置。
其中，所述港口布局图所述港口车船对应的实际规划图，所述三维特征和所述布局特征分别表示所述三维扫描图像和所述所述港口布局图中的特征部分，所述三维特征向量和所述布局特征向量是所述三维特征和所述布局特征对应的向量表达形式，所述向量相似度是所述三维特征向量和所述布局特征向量对应的相似程度，所述目标位置是所述三维扫描图像在所述港口布局图中的位置。
进一步的，可以通过港口管理系统获取所述港口车船的港口布局图，可以通过LBP特征提取算法分别对所述三维扫描图像和所述港口布局图进行特征提取，可以通过word2vec算法对所述三维特征和所述布局特征进行向量转换，可以通过余弦相似度算法计算所述三维特征向量和所述布局特征向量的向量相似度。
S2、查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离。
本发明通过查询所述港口车船的调度任务，可以了解所述港口车船的具体调度工作，为后续计算所述港口车船中每个车船的调度距离提供了保障，其中，所述调度任务是所述港口车船需要进行的调度工作，可以通过任务管理器查询所述港口车船的调度任务。
本发明通过根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离，通过所述调度距离可以得到所述港口车船中每个车船在进行调度时对应的实际距离，进而便于更好的安排车船进行调度，其中，所述调度距离是所述港口车船中每个车船完成所述调度任务时对应的距离。
作为本发明的一个实施例，所述根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离，包括：获取所述调度任务对应的调度终点，查询所述港口车船的行驶线路图，结合所述车船位置、所述行驶线路图以及所述调度终点，制定所述港口车船中每个车船的调度路线，并计算所述调度路线对应的路线距离，根据所述路线距离，得到所述港口车船中每个车船的调度距离。
其中，所述调度终点是所述调度任务对应的目的地，所述行驶线路图是所述港口车船中每个车船规定的行驶路线对应的线路图，所述调度路线是所述每个车船执行调度任务时对应的路线，所述路线距离是所述调度路线对应的距离。
进一步的，作为本发明的一个可选实施例，可以通过对所述调度任务进行任务分析，得到所述调度终点，可以通过所述车船位置和所述行驶路线图，确车船的所处位置，根据所述所述位置和所述调度终点，制定所述港口车船中每个车船的调度路线。
进一步的，作为本发明的一个可选实施例，所述计算所述调度路线对应的路线距离，包括：
通过下述公式计算所述调度路线对应的路线距离：
Figure BDA0004018441060000081
其中，H表示调度路线对应的路线距离，sqrt表示开方函数，n表示调度路线的路线数量，X1a和Y1a表示第一段路线起点对应的坐标，X1b和Y1b表示第一段路线终点对应的坐标，Xm和Ym表示最后一段路线起点对应的坐标，Xn和Yn表示最后一段路线终点对应的坐标。
S3、检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式。
本发明通过检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，可以通过所述车船状态了解每个车船是否处于非工作状态，以便于后续创建所述港口车船的联合作业模式，其中，所述车船状态是所述港口车船中每个车船的工作状态，如工作状态和待命状态，进一步地，可以通过检测所述港口车船中每个车船运行情况，根据运行情况确定车船状态。
本发明通过分析所述港口车船中每个车船的作业模式，可以了解到所述每个车船对应的作业形式，其中，所述作业模式是所述港口车船中每个车船对应的作业方式，进一步地，可以通过分析所述港口车船中每个车船对应的车船功能，根据所述车船功能得到所述作业模式。
本发明通过结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式，可以将所述港口车船中每个车船进行搭配使用，以便于更好的完成所述调度任务，其中，所述联合作业模式是根据所述作业模式、所述车船状态以及所述调度距离，创建的组合作业模式。
作为本发明的一个实施例，所述结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式，包括：根据所述车船状态，标记出所述港口车船中的待用车船，根据所述待用车船，对所述作业模式进行筛选，得到目标作业模式，提取所述调度任务对应的调度要求，根据所述调度要求和所述调度距离，对所述目标作业模式进行联合处理，得到联合作业模式。
其中，所述待用车船是所述港口车船中未使用的车船，所述目标作业模式是所述待用车船对应的作业方式，所述调度要求是所述调度任务对应的调度具体事项，进一步的，所述港口车船中的待用车船可以通过标记工具进行标记，所述标记工具如颜色标记工具，可以通过FILTER函数对所述作业模式进行筛选，可以通过联合处理器对所述目标作业模式进行联合处理，所述联合处理器是由脚本语言编译。
S4、计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
本发明通过计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，以便于了解所述联合作业模式中每个模式的效率情况，为后续对所述联合作业模式进行优化处理提供了保障，其中，所述作业效率表示所述联合作业模式中每个模式的完成能力。
作为本发明的一个实施例，所述计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，包括：获取所述港口车船中每个车船的车船参数，根据所述车船参数，计算所述每个车船对应的标准效益，调度所述港口车船的历史调度数据，根据所述历史调度数据，计算所述每个车船的实际效益，结合所述标准效益和所述实际效益，计算所述每个车船的实际作业效率，根据所述实际作业效率，计算所述联合作业模式中每个模式对应的作业效率。
其中，所述车船参数是所述港口车船中每个车船对应的参数信息，如车船的功率、作业数量以及能耗等参数，所述标准效益是所述每个车船在理想条件下能够完成的收益，所述历史调度数据是所述港口车船之前进行调度时产生的数据，所述实际效益是所述港口车船在实际工作中对应的收益情况，所述实际作业效率是所述港口车船在实际作业中的完成度。
进一步的，可以通过参数提取器获取所述港口车船中每个车船的车船参数，可以通过所述车船参数中的功率及作业数量计算得到所述每个车船对应的标准效益，可以通过计算所述历史调度数据中所述港口车船的在规定时间内完成的数量，得到所述每个车船的实际效益，可以通过通过计算所述标准效益和所述实际效益的比值，得到所述每个车船的实际作业效率，可以通过计算联合作业模式中每个模式中所有车船的实际作业效率的和值得到所述作业效率。
本发明通过计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，可以通过所述适应度了解所述联合作业模式中车船之间的是否适应，进而为后续对所述联合作业模式优化处理提高了保障，其中，所述适应度是所述联合作业模式中每个车船之间的适应程度，进一步的，可以通过遗传算法计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度。
本发明通过根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，以便于后续可以通过所述优化作业模式对执行所述港口车船的调度，其中，所述优化作业模式是所述联合作业模式中对车船调度最好的模式。
作为本发明的一个实施例，所述根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，包括：根据所述作业效率和所述适应度，构建所述联合作业模式的优化定义，计算所述联合作业模式中每个模式下的车船损耗系数，结合所述优化定义和所述车船损耗系数，利用预设的优化算法对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式。
其中，所述优化定义是所述联合作业模式进行优化处理时对应的标准，所述车船损耗系数是所述港口车船的折损程度，所述预设的优化算法是对有关性能进行优化的算法，所述预设的优化算法包括梯度下降算法，进一步地，可以通过所述作业效率和所述适应度的数值大小构建所述联合作业模式的优化定义，可以通过损失函数计算所述联合作业模式中每个模式下的车船损耗系数，所述损失函数包括区间损失函数。
本发明通过获取车船调度的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，进而便于后续根据三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，本发明通过查询所述港口车船的调度任务，可以了解所述港口车船的具体调度工作，为后续计算所述港口车船中每个车船的调度距离提供了保障，其中，本发明通过检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，可以通过所述车船状态了解每个车船是否处于非工作状态，以便于后续创建所述港口车船的联合作业模式；此外，本发明通过计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，以便于了解所述联合作业模式中每个模式的效率情况，为后续对所述联合作业模式进行优化处理提供了保障。因此，本发明实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，能够提高激光扫描装置的车船调度效率。
如图2所示，是本发明一实施例提供的基于激光扫描装置建立三维车船调度装置的功能模块图。
本发明所述基于激光扫描装置建立三维车船调度装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能，所述基于激光扫描装置建立三维车船调度装置100可以包括车船定位模块101、距离计算模块102、模式创建模块103及模式优化模块104。本发明所述模块也可以称之为单元，是指一种能够被电子设备处理器所执行，并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段，其存储在电子设备的存储器中。
在本实施例中，关于各模块/单元的功能如下：
所述车船定位模块101，用于获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
所述距离计算模块102，用于查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
所述模式创建模块103，用于检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
所述模式优化模块104，用于计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
详细地，本申请实施例中所述基于激光扫描装置建立三维车船调度装置100中所述的各模块在使用时采用与上述图1中所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法一样的技术手段，并能够产生相同的技术效果，这里不再赘述。
如图3所示，是本发明一实施例提供的实现基于激光扫描装置建立三维车船调度方法的电子设备1的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11、通信总线12以及通信接口13，还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序，如基于激光扫描装置建立三维车船调度方法程序。
其中，所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备1的控制核心(ControlUnit)，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件，通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如执行基于激光扫描装置建立三维车船调度方法程序等)，以及调用存储在所述存储器11内的数据，以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如：SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如该电子设备的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器11还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如基于激光扫描装置建立三维车船调度方法程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线12可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
所述通信接口13用于上述电子设备1与其他设备之间的通信，包括网络接口和用户接口。可选地，所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等)，通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard))，可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图3仅示出了具有部件的电子设备，本领域技术人员可以理解的是，图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，优选地，电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
应该了解，所述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法程序是多个指令的组合，在所述处理器10中运行时，可以实现：
获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
具体地，所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时，可以实现：
获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述方法包括：
获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
2.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，包括：
利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到扫描图像；
对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像；
识别所述目标扫描图像中的车船扫描图像；
对所述车船扫描图像进行三维渲染，得到三维扫描图像。
3.如权利要求2所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述对所述扫描图像进行图像增强，得到目标扫描图像，包括：
通过下述公式对所述扫描图像进行图像增强：
Figure FDA0004018441050000011
其中，
Figure FDA0004018441050000012
表示目标扫描图像，
Figure FDA0004018441050000013
表示背景图像的像素范围，a表示扫描图像的起始像素点，Z表示扫描图像的像素点数量，Di表示第i个像素点对应的清晰度，Ei(g)表示第i个像素点的像素密度值，g表示密度系数。
4.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置，包括：
获取所述港口车船的港口布局图；
分别对所述三维扫描图像和所述港口布局图进行特征提取，得到三维特征和布局特征；
对所述三维特征和所述布局特征进行向量转换，得到三维特征向量和布局特征向量；
计算所述三维特征向量和所述布局特征向量的向量相似度；
根据所述向量相似度，定位所述三维扫描图像在所述港口布局图中的位置，得到目标位置；
根据所述目标位置，得到所述港口车船的车船位置。
5.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离，包括：
获取所述调度任务对应的调度终点，查询所述港口车船的行驶线路图；
结合所述车船位置、所述行驶线路图以及所述调度终点，制定所述港口车船中每个车船的调度路线；
计算所述调度路线对应的路线距离，根据所述路线距离，得到所述港口车船中每个车船的调度距离。
6.如权利要求5所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述计算所述调度路线对应的路线距离，包括：
通过下述公式计算所述调度路线对应的路线距离：
Figure FDA0004018441050000021
其中，H表示调度路线对应的路线距离，sqrt表示开方函数，n表示调度路线的路线数量，X1a和Y1a表示第一段路线起点对应的坐标，X1b和Y1b表示第一段路线终点对应的坐标，Xm和Ym表示最后一段路线起点对应的坐标，Xn和Yn表示最后一段路线终点对应的坐标。
7.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式，包括：
根据所述车船状态，标记出所述港口车船中的待用车船；
根据所述待用车船，对所述作业模式进行筛选，得到目标作业模式；
提取所述调度任务对应的调度要求；
根据所述调度要求和所述调度距离，对所述目标作业模式进行联合处理，得到联合作业模式。
8.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，包括：
获取所述港口车船中每个车船的车船参数；
根据所述车船参数，计算所述每个车船对应的标准效益；
调度所述港口车船的历史调度数据，根据所述历史调度数据，计算所述每个车船的实际效益；
结合所述标准效益和所述实际效益，计算所述每个车船的实际作业效率；
根据所述实际作业效率，计算所述联合作业模式中每个模式对应的作业效率。
9.如权利要求1所述的基于激光扫描装置建立三维车船调度方法，其特征在于，所述根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，包括：
根据所述作业效率和所述适应度，构建所述联合作业模式的优化定义；
计算所述联合作业模式中每个模式下的车船损耗系数；
结合所述优化定义和所述车船损耗系数，利用预设的优化算法对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式。
10.基于激光扫描装置建立三维车船调度装置，其特征在于，所述装置包括：
车船定位模块，用于获取港口车船在进行车船调度时的激光扫描装置，利用所述激光扫描装置对所述港口车船进行扫描，得到三维扫描图像，根据所述三维扫描图像，定位所述港口车船的车船位置；
距离计算模块，用于查询所述港口车船的调度任务，根据所述调度任务和所述车船位置，计算所述港口车船中每个车船的调度距离；
模式创建模块，用于检测所述港口车船中每个车船对应的车船状态，分析所述港口车船中每个车船的作业模式，结合所述调度距离、所述车船状态以及所述作业模式，创建所述港口车船的联合作业模式；
模式优化模块，用于计算所述联合作业模式中每个模式的作业效率，并计算所述港口车船中每个车船对所述联合作业模式的适应度，根据所述作业效率和所述适应度，对所述联合作业模式进行优化处理，得到优化作业模式，利用所述优化作业模式执行所述港口车船的调度。
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CN115456474A (zh) * 2022-10-13 2022-12-09 深圳中科天巡信息技术有限公司 一种基于人工智能的港口运营调度方法及系统

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