CN116542476B - 一种铁水运输车辆的调度方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁水运输车辆的调度方法、装置、设备及存储介质，包括：获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；进而根据车辆运输方式，确定该装载节点的目标运输车辆；直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，完成铁水运输车辆的调度。本发明解决现有技术中铁水运输效率低、无法形成规模化和全局化铁水运输车辆调度的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆调度技术领域，尤其涉及一种铁水运输车辆的调度方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着钢铁企业规模的发展，大量大型的钢铁企业园区内部均配备厂内铁路，来配合道路运输车辆进行铁水的运输，从而将铁水运输到铸铁车间或炼钢车间进行钢化，但由于市场需求和炼钢生产需求的不用，导致不同的铸铁车间或炼钢车间中的高炉有不同的出铁需求，因此铁水运输的路线和方式都需要进行调整。
目前，现有的铁水运输车辆调度问题研究当中，以封闭式车辆的运输形式为主，即仅顾及到道路车辆或铁道运输车辆中的一种进行调度，但由于道路车辆和铁道车辆的运量、运输距离、装卸方式、停放方式与清厢方式均具有较为明显的不同，因此仅将封闭式车辆的运输形式作为铁水运输车辆的调度参考，并不能很好地进行全局化的调度，导致无法进行高效率规模化的铁水运输。
因此，目前亟需一种能够提高铁水运输效率和规模、进行铁水运输车辆全局化调度的方法。
发明内容
本发明提供了一种铁水运输车辆的调度方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中铁水运输效率低、无法形成规模化和全局化铁水运输车辆调度的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种铁水运输车辆的调度方法，包括：
获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点；
获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；其中，所述车辆运输方式包括铁道车辆运输和道路车辆运输；
当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，完成铁水运输车辆的调度。
作为优选方案，所述获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图，包括：
通过园区的地图导航，获取园区内部的道路信息和铁道信息；
根据所述道路信息和各铁水运输节点，构建道路信息拓扑图；
根据所述铁道信息和各铁水运输节点，构建铁道信息拓扑图；
将所述道路信息拓扑图与所述铁道信息拓扑图进行配合，从而将重合的铁水运输节点作为重合运输节点，进而得到园区拓扑图。
作为优选方案，所述根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式，具体为：
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点和卸货节点均为重合运输节点时，将该装载节点的运输方式确定为铁道车辆运输；
当该装载节点所需要运输的铁水量小于预设值时，将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点不是重合运输节点时，则判断该装载节点到达目标卸货节点的距离是否小于预设距离；若是，则将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；若否，则确定该装载节点的分批运输方式。
作为优选方案，所述确定该装载节点的分批运输方式，具体为：
将距离该装载节点最近的重合运输节点作为第一中转节点，并在该装载节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为道路车辆运输；
判断所述目标卸货节点是否是重合运输节点；
若是，则将第一中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为铁道车辆运输；
若否，则将距离所述目标卸货节点最近的重合运输节点作为第二中转节点，并将所述第二中转节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为铁道运输方式，以及将所述第二中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为道路运输方式。
作为优选方案，在所述直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，还包括：
根据所有的装载节点及对应的目标运输车辆，生成调度方案；
在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，以使得在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案时，计算出所述调度方案的运输风险；
根据所述运输风险，判断所述调度方案的可行性。
作为优选方案，所述计算出所述调度方案的运输风险，具体为：
分别对铁道车辆运输和道路车辆运输的运输方式进行运输风险的计算；其中，所述运输风险的计算公式为：
其中，R au，u′为铁道车辆运输的运输风险系数，R ov，v′为道路运输的运输风险系数，u和u′分别为铁道车辆，v和v′分别为道路车辆，xu(t)和yu(t)为铁道车辆u分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xu′(t)和yu′(t)为铁道车辆u′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv(t)和yv(t)为道路车辆v分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv′(t)和yv′(t)为道路车辆v′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，Δt为车辆u与u′之间或v与v′之间的发车间隔，所述园区拓扑图上构建有预设坐标系。
作为优选方案，所述第一待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，所述第二待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、车辆运行方向、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务。
相应地，本发明还提供一种铁水运输车辆的调度装置，包括：拓扑图模块、运输方式模块、第一目标车辆模块、第二目标车辆模块和调度模块；
所述拓扑图模块，用于获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点；
所述运输方式模块，用于获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；
所述第一目标车辆模块，用于当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
所述第二目标车辆模块，用于当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
所述调度模块，用于直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，完成铁水运输车辆的调度。
相应地，本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项所述的铁水运输车辆的调度方法。
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项所述的铁水运输车辆的调度方法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明的技术方案通过分别获取园区内的道路信息和铁道信息，并通过各铁水运输节点，来进行园区拓扑图的构建，从而通过各道路车辆和铁道车辆的定位信息，以及装载节点所需运输的铁水量和目标卸货节点的距离，来确定车辆运输方式，从而避免了由于道路车辆和铁道车辆的运量、运输距离、装卸方式、停放方式与清厢方式均具有较为明显的不同，导致铁水运输不合理的情况出现，进而分别确定不同运输方式的运输车辆，实现对该装载节点的铁水运输，使得道路车辆和铁道车辆之间能够形成规模化和全局化铁水运输车辆协同调度，提高了铁水运输的效率。
附图说明
图1：为本发明实施例所提供的一种铁水运输车辆的调度方法的步骤流程图；
图2：为本发明实施例所提供的道路信息拓扑图和铁道信息拓扑图；
图3：为本发明实施例所提供的园区拓扑图；
图4：为本发明实施例所提供的一种铁水运输车辆的调度装置的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种铁水运输车辆的调度方法，包括以下步骤S101-S105：
步骤S101：获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点。
需要说明的是，铁水运输节点包括装载节点和卸货节点，装载节点为道路车辆或铁道车辆进行铁水装载的节点，卸货节点为道路车辆或铁道车辆进行铁水卸货的节点，通过在铁水调度计划中确定铁水的调度信息，从而能够在构建的园区拓扑图中确定每个铁水运输节点的信息，进而来确定每个铁水运输节点具体是卸货节点还是装载节点。
作为本实施例的优选方案，所述获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图，包括：
通过园区的地图导航，获取园区内部的道路信息和铁道信息；根据所述道路信息和各铁水运输节点，构建道路信息拓扑图；根据所述铁道信息和各铁水运输节点，构建铁道信息拓扑图；将所述道路信息拓扑图与所述铁道信息拓扑图进行配合，从而将重合的铁水运输节点作为重合运输节点，进而得到园区拓扑图。
在本实施例中，通过地图导航，包括但不限于全球定位系统(GPS)、卫星遥感测量等，获取园区内部的道路信息和铁道信息，进一步地，还能得到对应的铁水运输节点，铁水运输节点也可以通过工作人员预先在地图导航中进行设定；其中，道路信息为能够使道路车辆行驶的路段，铁道信息为能够是轨道车辆行驶的路段。
进一步地，通过道路信息和铁道信息，能够分别构建出道路信息拓扑图和铁道信息拓扑图，其中，道路信息拓扑图包含道路信息拓扑及其对应的铁水运输节点，铁道信息拓扑图包含铁道信息拓扑及其对应的铁水运输节点，由于在拓扑图中，没有被拓扑连接的节点，在形成拓扑图时会被剔除，因此道路信息拓扑图中仅包含能够由道路信息连接的铁水运输节点，而铁道信息拓扑图中仅包含能够由铁道信息连接的铁水运输节点。可示例性地，如图2所示，铁水运输节点包括A至F共6个节点，由于道路车辆运输的灵活性，因此园区内部所有的铁水运输节点均会设置有道路供道路车辆行驶，在该情况下，道路信息拓扑图即包含了园区中所有的铁水运输节点，而铁道运输车辆由于其运量大、可运输距离长的优点，因此并不会给所有的铁水运输节点设置铁道进行铁水运输，只会给运量大、运输距离长的关键节点进行铁道运输的方式。
在本实施例中，通过将道路信息拓扑图与铁道信息拓扑图进行配合，从而能够得到重合运输节点，在本示例性的方案中，道路信息拓扑图包含所有的铁水运输节点，而铁道信息拓扑图仅包含能够铁道运输的铁水运输节点，因此进行配合后，重合的节点即为同时可进行铁道运输和道路运输的节点，具体如图3所示，铁水运输节点共有6个，其中节点A、B、C和D为重合运输节点，节点E和F为仅存在于道路信息拓扑图中的铁水运输节点(仅能道路车辆进行运输)，进而能够得到完整的园区拓扑图。
步骤S102：获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；其中，所述车辆运输方式包括铁道车辆运输和道路车辆运输。
在本实施例中，通过在园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，从而能够便捷且快速地在园区拓扑图中对车辆与节点的关系进行获取与确定。
作为本实施例的优选方案，所述根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式，具体为：
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点和卸货节点均为重合运输节点时，将该装载节点的运输方式确定为铁道车辆运输；当该装载节点所需要运输的铁水量小于预设值时，将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点不是重合运输节点时，则判断该装载节点到达目标卸货节点的距离是否小于预设距离；若是，则将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；若否，则确定该装载节点的分批运输方式。
在本实施例中，通过确定装载节点所需要进行运输的铁水量，能够快速确定铁水运输车辆具体的运输方式。在所需要运输的铁水量大于预设值时，且该装载节点和卸货节点均为重合运输节点时，则说明该装载节点和卸货节点均可采用铁道运输或道路运输的方式进行运输，同时铁水量较大，道路运输的方式并不适宜较大铁水量的运输，因此可以直接采用铁道车辆，来确定该装载节点的运输方式。
进一步地，在该装载节点所需要运输的铁水量小于预设值时，则说明铁水量并不需要通过铁道车辆较大运输量的运输方式，因此可直接采用道路运输的方式即可，避免运输资源的浪费和产生不必要的运输成本。
进一步地，当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点不是重合运输节点时，则说明装载节点所需要进行运输的铁水运输量较大，同时也无法直接进行铁道运输的方式进行运输，因此进一步来确定运输的距离，来判断该装载节点的运输方式。
进一步地，在装载节点到达目标卸货节点的距离小于预设距离时，则说明运输距离较短，并不需要进行铁道车辆的运输，因此可直接采用道路车辆运输的方式，通过确定该装载节点的铁水量，计算出用于该铁水运输的道路车辆的数量，来进行铁水的运输。
进一步地，在装载节点到达目标卸货节点的距离大于预设距离时，同时铁水运输量较大，但该装载节点不能进行铁道运输，因此则需要确定该装载节点的分批运输方式。
作为本实施例的优选方案，所述确定该装载节点的分批运输方式，具体为：
将距离该装载节点最近的重合运输节点作为第一中转节点，并在该装载节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为道路车辆运输；判断所述目标卸货节点是否是重合运输节点；若是，则将第一中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为铁道车辆运输；若否，则将距离所述目标卸货节点最近的重合运输节点作为第二中转节点，并将所述第二中转节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为铁道运输方式，以及将所述第二中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为道路运输方式。
在本实施例中，由于装载节点到达目标卸货节点的距离大于预设距离，因此，可以确定该装载节点与距离该装载节点最近的重合运输节点之间的运输方式为道路车辆运输，并在目标卸货节点为重合运输节点时，直接将第一中转节点与目标卸货节点之间的运输方式确定为铁道车辆运输，直接采用第一段道路运输，第二段铁道运输的分批运输方式，实现大量铁水的运输。而在目标卸货节点不是重合运输节点时，可以进一步地确定将距离目标卸货节点最近的重合运输节点作为第二中转节点，从而实现三段运输的方式，装载节点至第一中转节点为道路运输方式，第一中转节点至第二中转节点为铁道运输方式，第二中转节点至目标卸货节点为道路运输方式，从而实现分批运输方式的确定。
步骤S103：当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆。
作为本实施例的优选方案，所述第一待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务。
在本实施例中，当确定该装载节点为道路运输方式，则直接通过标注了道路车辆和铁道车辆后的园区拓扑图，确定离该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，其中第一待装卸车辆的数量至少为1，因此通过获取各第一待装卸车辆的满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，进而来计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，从而能够根据优先级最大的车辆，确定为该装载节点的目标运输车辆。其中，第一优先级的计算公式为：
其中，A1为第一优先级，m0为该装卸节点所需要运输的铁水量，m1为第一待装卸车辆的装载铁水的质量，(x0，y0)为装载节点在园区拓扑图坐标系中的坐标，(x1，y1)为第一待装卸车辆在园区拓扑图坐标系中的坐标，(x3，y3)为卸货节点在园区拓扑图坐标系中的坐标，k为车辆当前的调度任务系数，当车辆当前有调度任务时，k＝1；车辆当前有调度任务时，k＝0。a、b和c分别为预设质量权重系数、预设距离权重系数和预设调度任务系数，优选地，可根据实际的情况和需求进行设定。
可以理解的是，由于该装载节点为道路车辆运输的方式，因此确定第一待装卸车辆的方式主要以距离为主，能够快速确定周围的第一待装卸车辆，即便第一待装卸车辆存在另外的调度任务，但也会存在第一待装卸车辆还有剩余的容量进行铁水的运输的可能性，从而能够显著提高运输效率。
步骤S104：当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆。
作为本实施例的优选方案，所述第二待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、车辆运行方向、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务。
在本实施例中，当确定该装载节点为铁道运输方式时，即说明该装载节点的铁水运输量很大或运输距离很远，而铁道运输的方式一般都是基于该铁道进行运输，例如如图3所示，若铁道车辆的运输方向要么是直接从节点A至节点D，要么是直接节点D至节点A，因此若采用铁道车辆与装载节点的距离作为第二待装卸车辆的判断因素，则不符合铁道车辆的运输逻辑，容易出现将A至D方向运行但定位还在A与B之间的铁道车辆，作为B至A的第二待装卸车辆。因此为了避免上述情况的发生，则需要以铁道车辆的当前的载量，来确定第二待装卸车辆，以使得第二待装卸车辆能够在该装载节点直接再进一步装载铁水，从而提高运输效率，避免运输出错的情况。
在本实施例中，根据所获取的各铁道车辆当前的载量，得到铁道车辆当前的剩余载量，当铁道车辆当前的剩余载量大于该装载节点的铁水量，从而确定该铁道车辆为第二待装卸车辆，其中第二待装卸车辆的数量至少为1，进而通过确定第二待装卸车辆的满载情况、车辆定位、车辆运行方向、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，来进一步计算出第二待装卸车辆的第二优先级，从而能够根据优先级最大的车辆，确定为该装载节点的目标运输车辆。其中，第二优先级的计算公式为：
其中，A2为第二优先级，m0为该装卸节点所需要运输的铁水量，m2为第二待装卸车辆的装载铁水的质量，(x0，y0)为装载节点在园区拓扑图坐标系中的坐标，(x2，y2)为第二待装卸车辆在园区拓扑图坐标系中的坐标，(x3，y3)为卸货节点在园区拓扑图坐标系中的坐标，k为车辆当前的调度任务系数，当车辆当前有调度任务时，k＝1；车辆当前有调度任务时，k＝0；F为车辆运行方向，当第二待装卸车辆的运行方向与该装载节点至卸货节点的方向同向时，F＝1；当第二待装卸车辆的运行方向与该装载节点至卸货节点的方向不同向时，F＝-1；E为铁道拥挤程度等级，可示例性地地，在该方向的铁道上铁道车辆的车厢数量大于20个/km时，为最高拥挤程度等级的E＝5；15至20个/km时(不包括15)，E＝4；10至15个/km时(不包括10)，E＝3；5至10个/km时(不包括5)，E＝2；小于等于5个/km时，E＝1。a、b、c和d分别为预设质量权重系数、预设距离权重系数、预设调度任务系数和预设铁道状况系数，优选地，可根据实际的情况和需求进行设定。
步骤S105：直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，完成铁水运输车辆的调度。
作为本实施例的优选方案，在所述直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，还包括：
根据所有的装载节点及对应的目标运输车辆，生成调度方案；在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，以使得在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案时，计算出所述调度方案的运输风险；根据所述运输风险，判断所述调度方案的可行性。
在本示例中，通过对所有的装载节点进行目标运输车辆的确定后，生成对应的调度方案，规划每个装载节点对应的车辆的运输，从而生成调度方案，并在园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，并在模拟运行的过程中，计算出调度方案的运输风险，从而根据所计算出的运输风险，判断所述调度方案的可行性，当计算出的运输风险小于工作人员预先设定的距离风险值，则输出风险报告，并输出调度方案不可行；当计算出的运输风险大于或等于工作人员预先设定的距离风险值，则输出调度方案及可行性报告。
作为本实施例的优选方案，所述计算出所述调度方案的运输风险，具体为：
分别对铁道车辆运输和道路车辆运输的运输方式进行运输风险的计算；其中，所述运输风险的计算公式为：
其中，R au，u′为铁道车辆运输的运输风险系数，R ov，v′为道路运输的运输风险系数，u和u′分别为铁道车辆，v和v′分别为道路车辆，xu(t)和yu(t)为铁道车辆u分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xu′(t)和yu′(t)为铁道车辆u′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv(t)和yv(t)为道路车辆v分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv′(t)和yv′(t)为道路车辆v′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，Δt为车辆u与u′之间或v与v′之间的发车间隔，所述园区拓扑图上构建有预设坐标系。
在本实施例，通过车辆在运输过程中，车辆与车辆之间的间隔距离，来计算出车辆运输的风险系数，从而能够避免车辆在运输过程中，由于调度计划安排的车辆运输导致车距不符合安全要求，导致调度计划不合理的情况。当车辆与车辆间(铁道车辆与铁道车辆，道路运输车辆和道路运输车辆)运输的距离过小，则说明容易发生安全事故，需要对该生成调度计划进行预警，避免铁水运输风险的发生。
实施以上实施例，具有如下效果：
本发明的技术方案通过分别获取园区内的道路信息和铁道信息，并通过各铁水运输节点，来进行园区拓扑图的构建，从而通过各道路车辆和铁道车辆的定位信息，以及装载节点所需运输的铁水量和目标卸货节点的距离，来确定车辆运输方式，从而避免了由于道路车辆和铁道车辆的运量、运输距离、装卸方式、停放方式与清厢方式均具有较为明显的不同，导致铁水运输不合理的情况出现，进而分别确定不同运输方式的运输车辆，实现对该装载节点的铁水运输，使得道路车辆和铁道车辆之间能够形成规模化和全局化铁水运输车辆协同调度，提高了铁水运输的效率。
实施例二
请参阅图4，其为本发明实施提供一种铁水运输车辆的调度装置，包括：拓扑图模块201、运输方式模块202、第一目标车辆模块203、第二目标车辆模块204和调度模块205。
所述拓扑图模块201，用于获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点。
所述运输方式模块202，用于获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式。
所述第一目标车辆模块203，用于当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆。
所述第二目标车辆模块204，用于当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆。
所述调度模块205，用于直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，完成铁水运输车辆的调度。
作为优选方案，所述获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图，包括：
通过园区的地图导航，获取园区内部的道路信息和铁道信息；根据所述道路信息和各铁水运输节点，构建道路信息拓扑图；根据所述铁道信息和各铁水运输节点，构建铁道信息拓扑图；将所述道路信息拓扑图与所述铁道信息拓扑图进行配合，从而将重合的铁水运输节点作为重合运输节点，进而得到园区拓扑图。
作为优选方案，所述根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式，具体为：
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点和卸货节点均为重合运输节点时，将该装载节点的运输方式确定为铁道车辆运输；当该装载节点所需要运输的铁水量小于预设值时，将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点不是重合运输节点时，则判断该装载节点到达目标卸货节点的距离是否小于预设距离；若是，则将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；若否，则确定该装载节点的分批运输方式。
作为优选方案，所述确定该装载节点的分批运输方式，具体为：
将距离该装载节点最近的重合运输节点作为第一中转节点，并在该装载节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为道路车辆运输；判断所述目标卸货节点是否是重合运输节点；若是，则将第一中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为铁道车辆运输；若否，则将距离所述目标卸货节点最近的重合运输节点作为第二中转节点，并将所述第二中转节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为铁道运输方式，以及将所述第二中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为道路运输方式。
作为优选方案，在所述直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，还包括：
根据所有的装载节点及对应的目标运输车辆，生成调度方案；在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，以使得在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案时，计算出所述调度方案的运输风险；根据所述运输风险，判断所述调度方案的可行性。
作为优选方案，所述计算出所述调度方案的运输风险，具体为：
分别对铁道车辆运输和道路车辆运输的运输方式进行运输风险的计算；其中，所述运输风险的计算公式为：
其中，R au，u′为铁道车辆运输的运输风险系数，R ov，v′为道路运输的运输风险系数，u和u′分别为铁道车辆，v和v′分别为道路车辆，xu(t)和yu(t)为铁道车辆u分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xu′(t)和yu′(t)为铁道车辆u′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv(t)和yv(t)为道路车辆v分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv′(t)和yv′(t)为道路车辆v′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，Δt为车辆u与u′之间或v与v′之间的发车间隔，所述园区拓扑图上构建有预设坐标系。
作为优选方案，所述第一待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，所述第二待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆运行方向、车辆定位、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务。
所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施以上实施例，具有如下效果：
本发明的技术方案通过分别获取园区内的道路信息和铁道信息，并通过各铁水运输节点，来进行园区拓扑图的构建，从而通过各道路车辆和铁道车辆的定位信息，以及装载节点所需运输的铁水量和目标卸货节点的距离，来确定车辆运输方式，从而避免了由于道路车辆和铁道车辆的运量、运输距离、装卸方式、停放方式与清厢方式均具有较为明显的不同，导致铁水运输不合理的情况出现，进而分别确定不同运输方式的运输车辆，实现对该装载节点的铁水运输，使得道路车辆和铁道车辆之间能够形成规模化和全局化铁水运输车辆协同调度，提高了铁水运输的效率。
实施例三
相应地，本发明还提供一种终端设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任意一项实施例所述的铁水运输车辆的调度方法。
该实施例的终端设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、计算机指令。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一中的各个步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述装置实施例中各模块/单元的功能，例如运输方式模块202。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。例如，所述运输方式模块202，用于获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式。
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述终端设备集成的模块/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取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。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)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
实施例四
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项实施例所述的铁水运输车辆的调度方法。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种铁水运输车辆的调度方法，其特征在于，包括：
获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点；
获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；其中，所述车辆运输方式包括铁道车辆运输和道路车辆运输；
当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；其中，所述第一待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，所述第二待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、车辆运行方向、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务；
直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，根据所有的装载节点及对应的目标运输车辆，生成调度方案；在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，以使得在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案时，计算出所述调度方案的运输风险；根据所述运输风险，判断所述调度方案的可行性；分别对铁道车辆运输和道路车辆运输的运输方式进行运输风险的计算；其中，所述运输风险的计算公式为：
其中，Rau,u′为铁道车辆运输的运输风险系数，Rov,v′为道路运输的运输风险系数，u和u′为不同的铁道车辆，v和v′为不同的道路车辆，xu(t)和yu(t)为铁道车辆u分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xu′(t)和yu′(t)为铁道车辆u′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv(t)和yv(t)为道路车辆v分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv′(t)和yv′(t)为道路车辆v′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，Δt为车辆u与u′之间或v与v′之间的发车间隔，所述园区拓扑图上构建有预设坐标系；
从而完成铁水运输车辆的调度。
2.如权利要求1所述的一种铁水运输车辆的调度方法，其特征在于，所述获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图，包括：
通过园区的地图导航，获取园区内部的道路信息和铁道信息；
根据所述道路信息和各铁水运输节点，构建道路信息拓扑图；
根据所述铁道信息和各铁水运输节点，构建铁道信息拓扑图；
将所述道路信息拓扑图与所述铁道信息拓扑图进行配合，从而将重合的铁水运输节点作为重合运输节点，进而得到园区拓扑图。
3.如权利要求2所述的一种铁水运输车辆的调度方法，其特征在于，所述根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式，具体为：
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点和卸货节点均为重合运输节点时，将该装载节点的运输方式确定为铁道车辆运输；
当该装载节点所需要运输的铁水量小于预设值时，将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；
当该装载节点所需要运输的铁水量大于预设值，且该装载节点不是重合运输节点时，则判断该装载节点到达目标卸货节点的距离是否小于预设距离；若是，则将该装载节点的运输方式确定为道路车辆运输；若否，则确定该装载节点的分批运输方式。
4.如权利要求3所述的一种铁水运输车辆的调度方法，其特征在于，所述确定该装载节点的分批运输方式，具体为：
将距离该装载节点最近的重合运输节点作为第一中转节点，并在该装载节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为道路车辆运输；
判断所述目标卸货节点是否是重合运输节点；
若是，则将第一中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为铁道车辆运输；
若否，则将距离所述目标卸货节点最近的重合运输节点作为第二中转节点，并将所述第二中转节点与所述第一中转节点之间的运输方式确定为铁道运输方式，以及将所述第二中转节点与所述目标卸货节点之间的运输方式确定为道路运输方式。
5.一种铁水运输车辆的调度装置，其特征在于，包括：拓扑图模块、运输方式模块、第一目标车辆模块、第二目标车辆模块和调度模块；
所述拓扑图模块，用于获取园区内部的道路信息和铁道信息，并根据所述道路信息和铁道信息，以及各铁水运输节点，构建园区拓扑图；其中，所述铁水运输节点包括装载节点和卸货节点；
所述运输方式模块，用于获取并在所述园区拓扑图中标注当前各道路车辆和各铁道车辆的定位信息，并根据装载节点所需要运输的铁水量，以及该装载节点到达目标卸货节点的距离，确定车辆运输方式；
所述第一目标车辆模块，用于当车辆运输方式为道路车辆运输，则通过标注后的园区拓扑图，获取该装载节点在预设范围内的道路车辆，作为第一待装卸车辆，并根据所获取的各第一待装卸车辆的状态信息，计算出各第一待装卸车辆的第一优先级，进而将所述第一优先级最大的第一待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；
所述第二目标车辆模块，用于当车辆运输方式为铁道车辆运输，则根据所获取的各铁道车辆当前的载量，确定第二待装卸车辆，并通过标注后的园区拓扑图，以及所述第二待装卸车辆的状态信息，计算出各第二待装卸车辆的第二优先级，进而将所述第二优先级最大的第二待装卸车辆，作为该装载节点的目标运输车辆；其中，所述第一待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务，所述第二待装卸车辆的状态信息包括满载情况、车辆定位、车辆运行方向、铁道拥挤程度、到达装载节点的距离和车辆当前的调度任务；
所述调度模块，用于直至所有的装载节点均存在有至少一辆目标运输车辆后，根据所有的装载节点及对应的目标运输车辆，生成调度方案；在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案，以使得在所述园区拓扑图上模拟运行所述调度方案时，计算出所述调度方案的运输风险；根据所述运输风险，判断所述调度方案的可行性；分别对铁道车辆运输和道路车辆运输的运输方式进行运输风险的计算；其中，所述运输风险的计算公式为：
其中，Rau,u′为铁道车辆运输的运输风险系数，Rov,v′为道路运输的运输风险系数，u和u′为不同的铁道车辆，v和v′为不同的道路车辆，xu(t)和yu(t)为铁道车辆u分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xu′(t)和yu′(t)为铁道车辆u′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv(t)和yv(t)为道路车辆v分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，xv′(t)和yv′(t)为道路车辆v′分别在所述园区拓扑图中x轴和y轴的坐标，Δt为车辆u与u′之间或v与v′之间的发车间隔，所述园区拓扑图上构建有预设坐标系；从而完成铁水运输车辆的调度。
6.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任意一项所述的铁水运输车辆的调度方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的铁水运输车辆的调度方法。
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