CN116956625B - 集装箱堆场作业模拟方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种集装箱堆场作业模拟方法、装置、系统及存储介质，其中方法包括：获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息。根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息。对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况。其中历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。将初级采样数据进行整合演化按照时间轴得到轨道吊操作下的历史作业情况，还可以根据集装箱标签对翻箱和提箱情况进行预测。不仅能够应对堆场增长的数据量，还有利于优化堆场作业以及对堆场作业进行预测等。

Description

集装箱堆场作业模拟方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及集装箱堆场技术领域，具体涉及一种集装箱堆场作业模拟方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

堆场作为港口的重要组成部分，其堆场方案的优劣直接影响着码头的装卸效率。因此，对集装箱码头堆场相关问题的研究至关重要，堆场的智能化也是建设智慧港口的重要一环。

随着集装箱运输的发展，港口集装箱吞吐量大幅增加，堆场中集装箱相关的数据量暴增，数据的复杂度呈指数级增长，对堆场数据的处理及应用提出更高要求。面对众多的数据采用传统的处理方式无法应对数据处理难这一问题。同时还会带来处理不及时，处理效率低下等问题。

因此，需要一种基于大数据的智能堆场作业模拟方案。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种集装箱堆场作业模拟方法、装置、系统及存储介质，实现基于大数据的智慧港口，通过对基础数据进行整合演化可复现出堆场在历史任一时刻的所有堆垛状态。

本说明书实施例提供以下技术方案：

本说明书实施例提供一种集装箱堆场作业模拟方法，所述集装箱堆场作业模拟方法包括：

获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息；

根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息；

对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况；其中所述历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于标识堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

本说明书实施例还提供一种集装箱堆场作业模拟装置，所述集装箱堆场作业模拟装置包括：

获取模块，用于获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息；

提取模块，用于根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息；

输出模块，用于对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况；其中历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

本说明书实施例还提供一种集装箱堆场作业模拟系统，包括存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行上述实施例所述的集装箱堆场作业模拟方法。

本说明书实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述实施例所述的集装箱堆场作业模拟方法。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

根据初始采集的轨道吊操作记录和集装箱属性信息，提取出作业数据特征，根据作业数据特征按时间轴演化出堆场集装箱在轨道吊操作下的历史作业流动情况。同时通过将堆场历史堆垛状态数据分别按栈和贝进行输出，最后又以堆栈为单位将堆垛状态进行集装箱标签的转化。不仅反应了堆场堆垛状态随时间动态变化的过程，还将堆场各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况用集装箱标签表示了出来。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请中的集装箱堆场作业模拟过程的示意图；

图2是本申请中的一种集装箱堆场作业模拟方法的流程图；

图3是本申请中数据清洗过程的示意图；

图4是本申请中数据整合演化过程的示意图；

图5为集装箱箱区俯视图；

图6为集装箱箱区正视图；

图7为集装箱箱区左侧视图；

图8为集装箱箱区立体图；

图9是本申请中输入轨道吊操作信息的示意图；

图10是本申请中输入集装箱属性信息的示意图；

图11是本申请中集装箱标签的示意图；

图12是本申请输出轨道吊记录的示意图；

图13是本申请输出箱属性信息的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。

随着集装箱运输的发展，港口集装箱吞吐量大幅增加，堆场中集装箱相关数据量和数据复杂度均呈指数级增长，导致使用传统方法对堆场数据的处理及应用越来越困难。现有技术的传统处理方式仅能简单记录操作动作，无法还原堆场历史时间内任一时刻的整体堆垛状态。

基于此，本说明书实施例提出了一种新的基于大数据的集装箱堆场作业模拟的方案：通过采样堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息，进而根据这些初级采集的信息提取作业特征信息。对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况。该历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程。历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。本说明书实施例通过获取集装箱标签和历史作业情况，不仅可以分析堆场历史作业情况，优化堆场作业模式，同时还可以根据集装箱标签对堆场中翻箱情况进行预测研究等。

以下结合附图，说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1和图2所示，本说明书技术方案的集装箱堆场作业模拟方法包括以下步骤S210～步骤S230。其中步骤S210、获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息。步骤S220、根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息。步骤S230、对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况。其中历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

集装箱堆场是用于临时堆存进出口集装箱的场地，实现集装箱重箱(内部装有货物)及空箱(内部无货物)的交接、货运、检验和修理、承揽货源等。集装箱放置于港口区域的箱位中，如图8所示，港口集装箱的定位分为层、贝(bay)位、以及栈(即排)等。如图7所示例的排与层的示意，图6所示例的贝与层的示意，图5所示例的贝与排的示意。随着港口吞吐量的暴增，堆场中装卸作业的集装箱数量以及集装箱的堆垛状态不断变化。传统的方式仅能获取初级采样数据，如记录作业过程中轨道吊的指令数据和集装箱属性数据等。但随着集装箱数据的增多单纯记录这些数据难以复现历史作业过程中整体堆垛状态，对堆场作业的研究帮助不大。

具体地，步骤S210、获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息。

智慧港口应用现代港口设施，充分采用5G通信技术、物联网技术等，实现了港口现有设施的智能化，打破了传统港口的物理隔离，实现了港口供应链所有资源和各活动参与方之间的无缝连接和协调。每个堆场均设置有独立运行的轨道吊，用于对堆场内的集装箱进行堆码以及提箱、存箱等作业。集装箱属性信息包括箱号、箱型、尺寸、箱体个数等信息。轨道吊操作信息包括起始位置和终止位置、操作类型、箱区编号、关锁时间以及开锁时间等。因此，从数据库中获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息。如图9、图10所示，获取的轨道吊操作信息和集装箱属性信息。即通过获取输入的轨道吊操作信息和输入的集装箱属性信息，以便通过这些数据进行整合演化复现历史作业过程中整体堆垛状态。

步骤S220、根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息。作业特征信息用于分别从轨道吊作业和集装箱移入及移出过程来获取具体的操作数据信息。

具体地，从轨道吊操作记录中提取出被轨道吊作业的集装箱对应的集装箱号、操作类型、集装箱被轨道吊移动的起始位置和终止位置、轨道吊提起集装箱时的关锁时间、轨道吊放下集装箱时的开锁时间，从箱属性信息中提取出集装箱的箱号和出场时间。然后根据集装箱号将轨道吊和箱属性数据进行整合。

一些实施例中作业特征信息包括以下至少一项：集装箱箱号、操作类型、轨道吊的开关锁时间、集装箱的起始位置和终止位置，以及集装箱出场时间。

步骤S230、对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况。历史作业情况包括集装箱标签。历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程。集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

具体结合上述实施例，根据轨道吊操作集装箱时的关锁时间，将各集装箱对应的操作记录按时间轴进行排序。一些实施例中，按照升序排序的关锁时间作为轨道吊模拟的时间轴，轨道吊依据该时间轴及对应的集装箱的起始、终止位置依次对集装箱的装卸作业过程进行演化。从而通过操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况，如按照时间轴排列输出轨道吊操作记录、对应的箱属性信息以及对应的集装箱标签。即历史作业情况包括集装箱标签和每条标签对应的详细的箱属性信息(如图13所示输出箱属性信息)和轨道吊操作记录(如图12所示输出轨道吊记录)。集装箱标签如图11所示，可获知堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。箱属性信息和轨道吊操作记录结合可复现轨道吊进行操作后的堆场集装箱堆垛状态。如集装箱标签为0-1-N，其中N代表空，1代表移出，若编码中存在两个连续的1表示有一个箱子会翻箱，若编码中存在三个连续的1，表示两个箱子会被翻箱，具体参见表2的内容。

在一些实施例中集装箱标签以栈为单位将集装箱堆垛情况进行编码；堆垛状态表示某一时刻整个堆场中所有场箱位被占用的情况。

具体地，集装箱堆场内堆垛状态表示某一时刻整个堆场中所有场箱位被占用的情况。堆场箱量众多，随着堆场装卸作业的进行，集装箱的堆垛状态也在不断发生改变。

为复现堆场装卸作业过程中堆垛状态的动态变化过程，本说明书实施例通过对初始采集的基础数据进行处理，按照时间轴演化以栈为单位将集装箱堆垛情况进行编码，得到集装箱标签。

根据自动化集装箱码头生产系统中一段时间内发送过的轨道吊操作记录，结合该时间段内的所有进出场的集装箱属性信息，沿时间轴依次对轨道吊操作堆场上集装箱的动作进行模拟。在模拟过程中，随着轨道吊不断进行装卸作业，堆场堆垛的集装箱会动态变化。当堆场中有集装箱移位或进出时，模拟系统会将该集装箱所在的栈中发生变化后的所有集装箱的箱属性信息和对应的轨道吊操作记录输出，同时依据该栈中集装箱的下一次移动时间，将该栈的数据转化为5*5的数据标签。集装箱的下一次移动时间会在提取数据特征时获取到，如果有集装箱在堆场内多次移动，则在进行轨道吊操作记录模拟时，系统会自动根据轨道吊对该集装箱操作的次数去获取该集装箱的下一次移动时间。

集装箱标签与详细的集装箱属性信息和轨道吊操作记录是一一对应的，通过数据标签可以直接看出该栈中场箱位的占用情况和提箱、翻箱情况。此外，转化为数据标签后可大大减少数据量，可通过较少的数据量传递整个堆场的动态变化的场箱位占用情况和提箱、翻箱情况。

具体地，标签编码过程以某一栈堆垛集装箱的数据为例，将集装箱标签转化思路进行阐述。如表1栈内堆箱示例所示，该栈共有5层高，5个场箱位中有A、B、C、D四个集装箱。该栈第5层高没有集装箱，则该位置为空。在转化标签时，五个场箱位分别对应5*5矩阵中的五层。

首先找出最早被提出的集装箱。对比该栈中四个集装箱的下次移动时间可知，集装箱C是最早被提出的，集装箱A、B的下次移动时间均晚于集装箱C，因此在提出集装箱C时，要引起集装箱A、B两个翻箱。针对上述情况，先在矩阵对角线中第二层的位置标1，其右侧的连续两个位置也标1。由于第五层没有集装箱，则矩阵中第2层第5列标N。

然后找出第二个被提出的集装箱。对比剩余集装箱的下次移动时间可知，集装箱D为第二个被提出的集装箱，且由于集装箱A、B、C均已被提出，则提出集装箱D时不引起翻到。因此，针对集装箱D，在矩阵对角线上第1层第1列处标1，第1层的第2、3、4列标0。由于栈内第五层没有集装箱，则在矩阵第1层第5列处标N。

依次找出所有要被提出的集装箱，根据其引起的翻倒情况，在矩阵中相应位置标1。

由于栈内第5层为空，则矩阵第5层和第5列均标N，矩阵内其它剩余位置标0。

表1

箱号	下次移动时间
		A	2023/06/07 11:45
B	2023/06/07 12:22
		C	2023/06/07 10:00
D	2023/06/07 15:32

标签解码过程，由集装箱标签中的任意一个不全为N的列可以看出该栈内有几个集装箱。结合上述实施例由表2集装箱标签示例可知，矩阵第5层为N，则该栈有4个集装箱。观察矩阵对角线可知，对角线上第1层和第2层为1，则该栈中第1层和第2层集装箱为任务箱，要被提出。由于矩阵第2层中有连续的3个1，且第2列的1表示要被提出的任务箱，则第3、4列的两个1表示因栈内第2层要提出任务箱引起第3、4层两个集装箱翻倒。统计所有的连续的1的数量，共有3个1相连，则有两个翻倒箱。

表2

N	N	N	N	N
					0	0	0	0	N
0	0	0	0	N
					0	1	1	1	N
1	0	0	0	N

在一些实施例中，对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况，包括按照时间轴分别以栈和贝为输出单元获得集装箱移入或移出的堆垛数据；将堆垛数据转化为以栈为输出单位对应的历史作业情况。堆垛数据包括集装箱移入、移出数据，以及翻箱或提箱的数据。

具体地，在堆场作业过程中轨道吊移动了某个集装箱，则该集装箱对应的栈或贝的数据就会被采样输出。如图4所示，遍历经过筛选后的有效数据，以每个集装箱为维度对轨道吊装卸该集装箱的动作进行模拟。进而判断集装箱的起始位置是否在堆场，或者集装箱的终止位置是否在堆场。若是则轨道吊操作后该集装箱起始场箱位变为空，或者轨道吊操作后，该集装箱终止场箱位多一个集装箱。若否则场箱位上无集装箱变化。同时将模拟过程的数据进行存储，如将场箱位上发生进箱的信息以“进箱时间：场箱位+箱号+落位时间+下次移动时间+轨道吊ID(或编号)”的形式存储。又如将场箱位上发生出箱的信息以“出箱时间；场箱位+null”的形式存储。

进而将所有发生进/出箱的数据，以进/出箱时间作为时间轴，按照进/出箱时间升序排列。沿时间轴依次演化输出并判断是否以贝为单位输出。若是则以贝为单位输出沿时间轴变化的场箱位+箱属性+轨道吊操作记录+集装箱标签。若否则以栈为单位输出沿时间轴变化的场箱位+箱属性+轨道吊操作记录+标签。

结合上述算法将初始采样输出的数据分别按照栈输出和按贝输出，生成两组数据。按栈输出数据即当某一堆栈中有集装箱移入或移出时进行采样，便将这一栈的集装箱堆垛数据进行输出。按贝输出的数据采样，即只要某一贝位中有集装箱移入或移出时，便将该贝中所有集装箱的堆垛数据进行输出。每组采样包含轨道吊操作记录、箱属性信息，其中轨道吊操作记录和箱属性信息一一对应，将这些初级采样数据进行整合演化得到历史作业情况，且历史作业情况中集装箱标签结合初级采样数据以栈为单位将集装箱的堆垛情况进行了编码。

本说明书实施例不仅获取堆场作业过程中的初级采样数据，还可以将这些初级采样数据进行整合演化按照时间轴获得堆场历史作业情况以及得到轨道吊操作下的集装箱标签。同时因为根据码头信息系统中已有轨道吊指令数据和箱属性数据进行模拟演化，不会对码头的实际生产业务增加任何负担，还可以应对实际生产中众多、复杂度不断增长的箱位数据。

在一些实施例中，根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息包括：将每个集装箱对应的所有轨道吊操作信息按轨道吊关锁时间进行排序；剔除不完整轨道吊操作信息对应的集装箱属性信息；对完整轨道吊操作信息的集装箱进行作业特征信息的提取；作业特征信息包括以下至少一项：集装箱箱号、操作类型、轨道吊的开关锁时间、集装箱的起始位置和终止位置，以及集装箱出场时间。

如图2所示，演化之前按照箱号对轨道吊操作记录进行分组，将每个箱号对应的所有轨道吊操作记录按轨道吊关锁时间排序，如升序排列，根据每个箱号对应的轨道吊操作记录，对集装箱的移动情况进行校验。判断集装箱对应的第一条轨道吊操作记录的起始位置是否为堆场，或者集装箱是否有最终出场时间，或者集装箱的起始场箱位或目的场箱位是否为空，若均为否则筛除这些无效数据。即剔除不完整的轨道吊操作信息对应的集装箱属性信息。对完整的轨道吊操作信息对应的集装箱进行作业特征信息的提取，作业特征信息包括但不限于集装箱箱号、操作类型、轨道吊的开关锁时间、集装箱的起始位置和终止位置，以及集装箱出场时间。以便通过遍历筛选出的有效数据以每个集装箱为维度，对轨道吊装卸该集装箱的动作进行模拟。

在一些实施例中，获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息，包括：删除无效的轨道吊操作信息，并将剩余轨道吊操作信息按照统一格式的时间排序后对应集装箱属性信息；筛选轨道吊操作信息与集装箱属性信息不一致的数据；将轨道吊操作信息和集装箱属性信息分别转化为统一格式的数据。

自动化集装箱码头生产作业时会存在码头工作人员发送了轨道吊指令后又进行了取消、多次重复发送指令、指令录入无效等情况。因此码头生产系统中的轨道吊指令记录会有大量的无效数据存在。如图3示例，具体地，筛选指令记录中状态异常的数据或者筛选箱号长度不正确的数据，从而删除无效的轨道吊操作信息，并将剩余轨道吊操作信息按照统一时间格式进行排序后关联集装箱属性信息。筛选轨道吊操作信息与集装箱属性信息不一致的数据。进而将轨道吊操作信息和集装箱属性信息分别转化为统一格式的数据。因此将上述这些数据转化为固定统一的格式数据后，方便了后续的作业特征信息提取以及操作演化来得到轨道吊操作下的历史作业情况。

一些实施例中，在演化之前按照箱号对轨道吊操作记录进行分组，将每个箱号对应的所有轨道吊操作记录按轨道吊关锁时间排序，如升序排列，根据每个箱号对应的轨道吊操作记录，对集装箱的移动情况进行校验。判断集装箱对应的第一条轨道吊操作记录的起始位置是否为堆场，或者集装箱是否有最终出场时间，或者集装箱的起始场箱位或目的场箱位是否为空，若均为否则筛除这些无效数据。

在一些实施例中，所述集装箱堆场作业模拟方法还包括：将集装箱标签以图和/或表的形式进行展示。

结合上述实施例，通过对作业特征信息进行操作演化得到集装箱标签，该集装箱标签可以表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

如表2示例对集装箱标签进行直观展示。矩阵第5层为N，则该栈有4个集装箱。观察矩阵对角线可知，对角线上第1层和第2层为1，则该栈中第1层和第2层集装箱为任务箱，要被提出。由于矩阵第2层中有连续的3个1，且第2列的1表示要被提出的任务箱，则第3、4列的两个1表示因栈内第2层要提出任务箱引起第3、4层两个集装箱翻倒。统计所有的连续的1的数量，共有3个1相连，则有两个翻倒箱。

因此本申请说明书可以将初始采集数据进行整合演化形成集装箱标签以及历史作业情况。

在一些实施例中，根据集装箱标签结合当前集装箱存放数据对堆垛状态下的翻箱和提箱情况进行预测。

本说明书实施例通过对初始采集数据进行演化整合，获得可以反应堆场作业过程中堆垛状态随时间的动态变化，即历史作业情况。

通过这个历史作业情况获得堆垛数据的变化规律结合当前集装箱存放数据，通过对即将移入移出集装箱的装卸时间等预测，从而对移入移出集装箱装卸的时间等情况进行预测。或者根据集装箱标签结合当前集装箱存放数据，根据即将移出集装箱或更换箱位的时间等，对各个堆垛状态下的翻箱和提箱情况进行预测。

在一些实施例中，本申请说明书还提供一种集装箱堆场作业模拟装置，该集装箱堆场作业模拟装置包括：

获取模块，用于获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息。

提取模块，用于根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息。

输出模块，用于对作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况；其中历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示对堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况。

本说明书实施例的集装箱堆场作业模拟装置对应地可用于执行图2所示方法实施例中的步骤，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本说明书实施例提供的一种集装箱堆场作业模拟系统，该系统包括：处理器、存储器和计算机程序；其中

存储器，用于存储所述计算机程序，该存储器还可以是闪存(flash)。所述计算机程序例如是实现上述方法的应用程序、功能模块等。

处理器，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述方法中设备执行的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

可选地，存储器既可以是独立的，也可以跟处理器集成在一起。

当所述存储器是独立于处理器之外的器件时，所述设备还可以包括：

总线，用于连接所述存储器和处理器。

本申请还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

其中，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储介质可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本说明书中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，所述集装箱堆场作业模拟方法包括：

获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息；

根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息；

对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况；其中所述历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，所述集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况；

其中，对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况，包括：按照时间轴分别以栈和贝为输出单位获得集装箱移入或移出的堆垛数据；将所述堆垛数据转化为以栈为输出单位对应的历史作业情况；

其中，所述集装箱标签按照时间轴以栈为单位将集装箱堆垛情况进行编码，以表的形式展示，所述集装箱标签对应一栈堆垛集装箱的数据设置为n*n的矩阵，n为一个栈中场箱位的个数；每个矩阵位中包括1、0、N中的一项，N代表为空，1代表移出，除1和N的其他矩阵位中设置为0；

所述集装箱标签中，按行若一行中存在两个连续的1表示有一个箱子会翻箱，若一行中存在三个连续的1表示两个箱子会被翻箱；

所述作业特征信息包括集装箱箱号、操作类型、轨道吊的开关锁时间、集装箱的起始位置和终止位置，以及集装箱出场时间。

2.根据权利要求1所述的集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，堆垛状态表示某一时刻整个堆场中所有场箱位被占用的情况。

3.根据权利要求1所述集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息，包括：

将每个集装箱对应的所有轨道吊操作信息按轨道吊关锁时间进行排序；

剔除不完整轨道吊操作信息对应的集装箱属性信息；

对完整轨道吊操作信息的集装箱进行作业特征信息的提取。

4.根据权利要求1所述的集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息，包括：

删除无效的轨道吊操作信息，并将剩余轨道吊操作信息按照统一格式的时间排序后对应集装箱属性信息；

筛选轨道吊操作信息与集装箱属性信息不一致的数据；

将轨道吊操作信息和集装箱属性信息分别转化为统一格式的数据。

5.根据权利要求1所述的集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，所述集装箱堆场作业模拟方法还包括：

将集装箱标签以图的形式进行展示。

6.根据权利要求5所述的集装箱堆场作业模拟方法，其特征在于，根据集装箱标签结合当前集装箱存放数据对堆垛状态下的翻箱和提箱情况进行预测。

7.一种集装箱堆场作业模拟装置，其特征在于，所述集装箱堆场作业模拟装置包括：

获取模块，用于获取集装箱堆场作业过程中轨道吊操作信息和集装箱属性信息；

提取模块，用于根据轨道吊操作信息和集装箱属性信息提取作业特征信息；其中，所述作业特征信息包括集装箱箱号、操作类型、轨道吊的开关锁时间、集装箱的起始位置和终止位置，以及集装箱出场时间；

输出模块，用于对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况；其中历史作业情况用于反应堆场作业过程中堆垛状态随时间动态变化过程，历史作业情况包括集装箱标签，集装箱标签用于表示堆场中各种堆垛状态下的翻箱和提箱情况；

其中，对所述作业特征信息进行操作演化得到轨道吊操作下的历史作业情况，包括：按照时间轴分别以栈和贝为输出单位获得集装箱移入或移出的堆垛数据；将所述堆垛数据转化为以栈为输出单位对应的历史作业情况；

其中，所述集装箱标签按照时间轴以栈为单位将集装箱堆垛情况进行编码，以表的形式展示，所述集装箱标签对应一栈堆垛集装箱的数据设置为n*n的矩阵，n为一个栈中场箱位的个数；每个矩阵位中包括1、0、N中的一项，N代表为空，1代表移出，除1和N的其他矩阵位中设置为0；

所述集装箱标签中，按行若一行中存在两个连续的1表示有一个箱子会翻箱，若一行中存在三个连续的1表示两个箱子会被翻箱。

8.一种集装箱堆场作业模拟系统，其特征在于，包括存储器、处理器以及计算机程序，所述计算机程序存储在所述存储器中，所述处理器运行所述计算机程序执行权利要求1-6中任一项所述的集装箱堆场作业模拟方法。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现权利要求1-6中任一项所述的集装箱堆场作业模拟方法。