CN117923081A - 一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备，系统包括：总控制器、行走控制器及吊具控制器；总控制器用于根据装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；行走控制器用于基于路径导航信息控制侧面换装设备移动至目的地；吊具控制器用于控制侧面换装设备的吊具对集装箱进行装卸；如此，根据装卸作业信息为侧面换装设备规划合适的导航路径信息，然后基于导航路径信息控制侧面换装设备移动至目的地，利用侧面装卸设备在铁路平车与平车之间、平车与集卡之间的全自动化集装箱装卸，降低站场人员作业强度，提高集装箱整体装卸效率。

Description

一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备

技术领域

本发明涉及铁路货物转运控制技术领域，尤其涉及一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备。

背景技术

铁路集装箱运输是现代化铁路货物运输发展的方向，是实施集装箱多式联运的重要环节。近年来，铁路集装箱运输得到了迅猛发展，但是存在装卸机械落后、管理信息系统不完善等问题，导致运输过程中货物的装卸速度慢，极大阻碍了铁路集装箱运输的发展。

目前，大部分铁路站场对人工的依赖程度比较高，吊车司机的装卸水平、卡车司机的作业效率等严重影响装卸效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种铁路集装箱装卸控制方法、总控制器及系统，以解决或者部分解决现有技术中在对铁路集装箱进行装卸时，人工操作导致装卸斜率较低的技术问题。

本发明的第一方面，提供一种铁路集装箱装卸控制系统，所述系统包括：总控制器、行走控制器及吊具控制器；其中，

所述总控制器，用于获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

所述行走控制器，用于基于所述路径导航信息控制所述侧面换装设备移动至目的地；

所述吊具控制器，用于控制所述侧面换装设备对集装箱进行装卸。

上述方案中，所述总控制器具体用于：

从所述装卸作业信息中提取目标信息，所述目标信息包括：目的地坐标及作业时段；

根据所述目标信息生成所述装卸作业指令。

上述方案中，所述总控制器具体用于：

从所述装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于所述当前位置信息及所述目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据所述至少一条规划路径信息确定所述导航路径信息。

上述方案中，所述总控制器具体用于：

针对所述至少一条规划路径信息中的任一当前规划路径信息，基于所述高精度地图信息判断所述当前规划路径信息中是否存在固定障碍物，若存在，则删除所述当前规划路径信息，获得剩余路径信息；

若所述剩余路径信息的数量为1，则将所述剩余路径信息确定为所述导航路径信息；

若所述剩余路径信息的数量大于1，则将距离最短的剩余路径信息确定为所述导航路径信息。

上述方案中，所述系统还包括：至少一个雷达传感器及雷达检测控制器；所述雷达传感器安装在所述侧面换装设备上；

所述雷达检测控制器，用于所述侧面换装设备移动至目的地的过程中，获取所述雷达传感器的第一雷达数据；并将所述第一雷达数据发送至所述总控制器；

所述总控制器，还用于若基于所述第一雷达数据确定存在移动的障碍物，则向所述行走控制器发送减速指令。

上述方案中，所述雷达检测控制器还用于：

当确定所述侧面换装设备达到目的地时，获取所述雷达传感器的第二雷达数据；

所述总控制器，还用于基于所述第二雷达数据确定所述侧面换装设备与所述铁路平车之间的第一距离，根据所述第一距离对所述侧面换装设备的位置进行调整。

上述方案中，所述雷达检测控制器还用于：

当确定集卡到达所述侧面换装设备的相邻位置时，获取所述雷达传感器的第三雷达数据；并将所述第三雷达数据发送至所述总控制器；

所述总控制器，还用于基于所述第三雷达数据确定所述侧面换装设备与所述集卡之间的第二距离，根据所述第二距离对所述侧面换装设备的位置进行调整。

本发明的第二方面，提供一种铁路集装箱装卸控制方法，应用在第一方面中任一项所述的系统中，所述方法包括：

利用总控制器获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

基于所述路径导航信息，利用行走控制器控制所述侧面换装设备移动至目的地；

利用吊具控制器控制所述侧面换装设备对集装箱进行装卸。

上述方案中，所述基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的路径导航信息，包括：

从所述装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于所述当前位置信息及所述目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据所述至少一条规划路径信息确定所述导航路径信息。

本发明的第三方面，提供一种侧面换装设备，所述侧面换装设备包括如第一方面中任一项所述的控制系统。

本发明提供了一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备，系统包括：总控制器、行走控制器及吊具控制器；其中，所述总控制器，用于获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；所述行走控制器，用于基于所述路径导航信息控制所述侧面换装设备移动至目的地；所述吊具控制器，用于控制所述侧面换装设备的吊具对集装箱进行装卸；如此，根据装卸作业信息为侧面换装设备规划合适的导航路径信息，然后基于导航路径信息控制侧面换装设备移动至目的地，利用侧面装卸设备在铁路平车与平车之间、平车与集卡之间的全自动化集装箱装卸，降低站场人员作业强度，提高集装箱整体装卸效率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的铁路集装箱装卸控制系统整体结构示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的侧面换装设备结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的铁路集装箱装卸控制方法流程示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的对集装箱进行装载时的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了能够更好地理解本发明的技术方案，这里先介绍一下铁路集装箱装卸控制系统，应用在侧面换装设备中，如图1所述，系统包括：总控制器1、行走控制器2、吊具控制器3、雷达检测控制器4及定位器5；其中，总控制器1通过现场总线分别与行走控制器2、吊具控制器3、雷达检测控制器4及定位器5电连接。

本发明中，侧面换装设备用于实现铁路平车与集卡之间的集装箱自动装卸，也可以实现铁路平车与铁路平车之间的集装箱自动装卸。为了能够更好地理解本发明的技术方案，这里先简单介绍一下侧面换装设备的整体结构。

这里，如图2所示，侧面换装设备包括转接车10、侧移装置20、提升装置30、整体伸缩吊具40、横向伸缩机构。转接车10上设置有行走装置11(一般为行走轮)，整体伸缩吊具40和集卡分布于转接车10的横向(本领域中，一般以集装箱200、转接车10、铁路平车300的宽度方向作为横向，长度方向作为纵向，下同)两侧；侧移装置20安装于转接车10上，侧移装置20用于将集装箱200在铁路平车300与集卡(或铁路平车)之间转运；提升装置30用于驱动整体伸缩吊具40和横向伸缩机构升降，提升装置30包括固定支腿31和移动支腿32，固定支腿31和移动支腿32均为可沿竖向伸缩的伸缩机构，固定支腿31安装于转接车10上，移动支腿32安装于整体伸缩吊具40上；整体伸缩吊具40用于装卸集装箱200，整体伸缩吊具40通过横向伸缩机构驱动，以将集装箱200在铁路平车300与侧移装置20之间装卸、转运；横向伸缩机构用于驱动移动支腿32和整体伸缩吊具40横移，横向伸缩机构安装于固定支腿31的伸缩端。

通过整体伸缩吊具40将集装箱200在铁路装卸区与集装箱转接区之间装卸、转运，从而将集装箱200从铁路平车300上卸载或装载，通过转接车10充当中转站，通过侧移装置20将集装箱200在铁路平车300与集卡(或铁路平车)之间实现转运。

具体来讲，为提高集装箱装卸作业的效率，在侧面换装设备中安装有控制系统，系统包括：总控制器1、行走控制器2、吊具控制器3、雷达检测控制器4、定位器5、无线通信模块、雷达传感器、电机等。

总控制器1，用于获取装卸作业信息，根据装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

行走控制器2，用于基于路径导航信息控制所述侧面换装设备移动至目的地；

吊具控制器3，用于控制侧面换装设备对集装箱进行装卸。

当需要对集装箱进行装卸时，操作人员可利用外部终端设备向侧面换装设备的总控制器1发送装卸作业信息，那么总控制器1可利用无线通信模块接收到装卸作业信息，总控制器1可根据装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息。其中，外部终端设备可以为移动终端，也可以为控制中心内的计算机设备。外部终端设备可通过无线通信模块与总控制器1建立无线通信连接。

在一种实施方式中，总控制器1可根据装卸作业信息生成装卸作业指令，包括：

从装卸作业信息中提取目标信息，目标信息包括：目的地坐标及作业时段；

根据目标信息生成装卸作业指令。

然后总控制器1需要获取到侧面换装设备的当前位置信息，以能根据当前位置信息和装卸作业指令进行路径规划，为侧面换装设备确定出合适的导航路径信息。

这里由于系统包括有定位器5，因此当总控制器1接收到装卸作业信息时，可基于定位器5获取到侧面换装设备的当前位置信息。由于装卸作业指令中携带有目的地坐标，因此在一种实施方式中，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的路径导航信息，包括：

从装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于当前位置信息及目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据至少一条规划路径信息确定导航路径信息。

值得注意的是，假设需要从铁路平车上将集装箱卸载到集卡上，那么目的地坐标为铁路平车所在的坐标，起始地坐标为侧面换装设备的当前位置，当侧面换装设备沿导航路径信息移动至铁路平车位置处时，集卡可跟随侧面换装设备同步移动至铁路平车处。

而在起始地坐标和目的地坐标之间可能存在很多路径，总控制器1可基于起始地坐标、目的地坐标，利用路径规划算法确定出至少一条规划路径信息。

值得注意的是，在进行集装箱的装卸时，此时铁路场站是一个封闭区域，那么在至少一条规划路径信息中可能会存在固定障碍物，因此总控制器1还需要根据至少一条规划路径信息确定导航路径信息，包括：

针对至少一条规划路径信息中的任一当前规划路径信息，基于高精度地图判断当前规划路径信息中是否存在固定障碍物，若存在，则删除当前规划路径信息，获得剩余路径信息；

若剩余路径信息的数量为1，则将剩余路径信息确定为导航路径信息；

若剩余路径信息的数量大于1，则将距离最短的剩余路径信息确定为导航路径信息。

举例来说，假设确定出来的规划路径信息包括A、B、C三条路径，若确定A路径中存在固定障碍物，B路径和C路径中不存在固定障碍物，那么则比较B和C的距离，若B路径距离最短，则将B路径确定为导航路径信息。

若确定A路径和B路径中存在固定障碍物，C路径中不存在固定障碍物，那么则将C路径确定为导航路径信息。

导航路径信息确定出之后，总控制器1会基于导航路径信息生成行走控制指令，将行走控制指令发送至行走控制器2中。其中行走控制指令中包含有导航路径信息和行走指令。

行走控制器2接收到行走控制指令时，会基于行走指令控制电机启动，并按照导航路径信息驱动行走装置11开始行走。在行走过程中，行走控制器2可以基于导航路径信息控制电机的转向、加减速完成行走任务。

在实际行走时，很有可能突然出现移动的障碍物，此时系统还可以启动避障功能，对侧面换装设备进行避障保护。基于此，在一种实施方式中，系统还包括：至少一个雷达传感器及雷达检测控制器；雷达传感器安装在侧面换装设备上；

所述雷达检测控制器4，用于在侧面换装设备移动至目的地的过程中，获取雷达传感器的第一雷达数据；并将第一雷达数据发送至总控制器1；

若总控制器1基于第一雷达数据确定存在移动的障碍物，则向行走控制器2发送减速指令，行走控制器2可基于减速指令控制电机减速。

具体来说，雷达检测控制器4可获取到雷达传感器的第一雷达数据，将第一雷达数据发送至总控制器1中，总控制器1可基于第一雷达数据观察路况与周围环境，并精准判断目标物体(可移动物体)与侧面换装设备之间的空间距离，若确定目标物体与侧面换装设备之间的空间距离小于预设距离阈值时，则向行走控制器2发送减速指令。其中，雷达传感器具体可以为激光雷达，预设距离阈值可以为2～3m，也可以基于实际情况确定，不做限制。

当确定侧面换装设备达到目的地时，雷达检测控制器4还用于获取雷达传感器的第二雷达数据；总控制器1，还用于基于第二雷达数据确定侧面换装设备与铁路平车之间的第一距离，根据第一距离对侧面换装设备的位置进行调整；

同样的，当确定集卡行驶至侧面换装设备相邻位置时，雷达检测控制器4还用于获取雷达传感器的第三雷达数据；并将第三雷达数据发送至总控制器1；

总控制器1，还用于基于第三雷达数据确定侧面换装设备与集卡之间的第二距离，根据第二距离对侧面换装设备的位置进行调整。

具体来说，当侧面换装设备达到目的地(比如铁路平车)后，侧面换装设备与铁路平车之间需要进行经过精确定位才能方便侧面换装设备对集装箱进行卸载。因此总控制器1需要基于第二雷达信息对侧面换装设备的位置进行微调，使得铁路平车与侧面换装设备的距离需要保持在一个合适的距离，方便侧面换装设备对集装箱进行卸载。

同样的，当侧面换装设备将集装箱从铁路平车平移至自身上后，还需要将集装箱平移至集卡上。那么侧面换装设备与集卡之间也需要进行经过精确定位才能方便侧面换装设备对集装箱进行装载。因此总控制器1需要基于第三雷达信息对侧面换装设备的位置进行微调，使得集卡与侧面换装设备的距离需要保持在一个合适的距离，方便侧面换装设备对集装箱进行装载。

具体的，侧面换装设备调整到一个合适位置后，总控制器1向吊具控制器3发送吊装指令，吊具控制器3基于吊装指令实现对集装箱的卸载，实现如下：

整体伸缩吊具40带动移动支腿32沿横向外伸，外伸到位后两根移动支腿32同步伸长。

提升装置(固定支腿31和移动支腿32)同步下降，带动整体伸缩吊具40下降，吊起集装箱200，随后提升装置(固定支腿31和移动支腿32)同步上升，带动整体伸缩吊具40及集装箱200上升，离开铁路平车。

侧移装置20第二层、第一层分别伸出至铁路平车承载面；

提升装置(固定支腿31和移动支腿32)同步下降，带动整体伸缩吊具40及集装箱200下降，集装箱200吊落至侧移装置20第一层；

侧移装置20第一层带集装箱200缩回至转接车10，然后第二层缩回，此时集装箱200的负载完全由转接车10承担。此时侧面换装设备将集装箱从铁路平车上转移到了侧面换装设备的转接车10上。

然后侧面换装设备再将集装箱平移至集卡上，在此就不过多赘述。其中，利用侧面换装设备将集装箱从铁路平车平移至集卡上的流程示意图如图4所示。可以理解的是，当需要将集装箱从铁路平车平移至另一铁路平车上时，集卡更换为另一铁路平车即可。

可以看出，本发明根据装卸作业信息为侧面换装设备规划合适的导航路径信息，然后基于导航路径信息控制侧面换装设备移动至目的地，利用侧面装卸设备在铁路平车与平车之间、平车与集卡之间的全自动化集装箱装卸，降低站场人员作业强度，提高集装箱整体装卸效率。

基于与前述实施例同样的发明构思，本发明还提供一种侧面换装设备，侧面换装设备包括上述提及的装卸控制系统。侧面换装设备的具体结构与装卸控制系统的具体结构可参考上文对应描述，在此就不再赘述。

基于与前述实施例同样的发明构思，本发明还提供一种铁路集装箱装卸控制方法，应用在上述控制系统中，如图3所示，方法主要包括以下步骤：

S310，利用总控制器获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

S311，基于所述路径导航信息，利用行走控制器控制所述侧面换装设备移动至目的地；

S312，利用吊具控制器控制所述侧面换装设备对集装箱进行装卸。

具体来讲，当需要对集装箱进行装卸时，操作人员可利用外部终端设备向侧面换装设备的总控制器1发送装卸作业信息，那么总控制器1可利用无线通信模块接收到装卸作业信息，总控制器1可根据装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息。其中，外部终端设备可以为移动终端，也可以为控制中心内的计算机设备。外部终端设备可通过无线通信模块与总控制器1建立无线通信连接。

在一种实施方式中，根据装卸作业信息生成装卸作业指令，包括：

从装卸作业信息中提取目标信息，目标信息包括：目的地坐标及作业时段；

根据目标信息生成装卸作业指令。

利用总控制器1获取到侧面换装设备的当前位置信息，以能根据当前位置信息和装卸作业指令进行路径规划，为侧面换装设备确定出合适的导航路径信息。

这里由于系统包括有定位器5，因此当总控制器1接收到装卸作业信息时，可基于定位器5获取到侧面换装设备的当前位置信息。由于装卸作业指令中携带有目的地坐标，因此在一种实施方式中，基于当前位置信息及装卸作业指令进行路径规划，得到对应的路径导航信息，包括：

从装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于当前位置信息及目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据至少一条规划路径信息确定导航路径信息。

值得注意的是，假设需要从铁路平车上将集装箱卸载到集卡上，那么目的地坐标为铁路平车所在的坐标，起始地坐标为侧面换装设备的当前位置，当侧面换装设备沿导航路径信息移动至铁路平车位置处时，集卡可跟随侧面换装设备同步移动至铁路平车处。

而在起始地坐标和目的地坐标之间可能存在很多路径，可基于起始地坐标、目的地坐标，利用路径规划算法确定出至少一条规划路径信息。

值得注意的是，在进行集装箱的装卸时，此时铁路场站是一个封闭区域，那么在至少一条规划路径信息中可能会存在固定障碍物，因此还需要根据至少一条规划路径信息确定导航路径信息，包括：

针对至少一条规划路径信息中的任一当前规划路径信息，基于高精度地图判断当前规划路径信息中是否存在固定障碍物，若存在，则删除当前规划路径信息，获得剩余路径信息；

若剩余路径信息的数量为1，则将剩余路径信息确定为导航路径信息；

若剩余路径信息的数量大于1，则将距离最短的剩余路径信息确定为导航路径信息。

举例来说，假设确定出来的规划路径信息包括A、B、C三条路径，若确定A路径中存在固定障碍物，B路径和C路径中不存在固定障碍物，那么则比较B和C的距离，若B路径距离最短，则将B路径确定为导航路径信息。

若确定A路径和B路径中存在固定障碍物，C路径中不存在固定障碍物，那么则将C路径确定为导航路径信息。

导航路径信息确定出之后，总控制器1会基于导航路径信息生成行走控制指令，将行走控制指令发送至行走控制器2中。其中行走控制指令中包含有导航路径信息和行走指令。

行走控制器2接收到行走控制指令时，会基于行走指令控制电机启动，并按照导航路径信息驱动行走装置11开始行走。在行走过程中，行走控制器2可以基于导航路径信息控制电机的转向、加减速完成行走任务。

在实际行走时，很有可能突然出现移动的障碍物，此时系统还可以启动避障功能，对侧面换装设备进行避障保护。基于此，在一种实施方式中，系统还包括：至少一个雷达传感器及雷达检测控制器；雷达传感器安装在侧面换装设备上；方法还包括：

在侧面换装设备移动至目的地的过程中，获取雷达传感器的第一雷达数据；并将第一雷达数据发送至总控制器1；

总控制器1，还用于若基于第一雷达数据确定存在移动的障碍物，则向行走控制器2发送减速指令，行走控制器2可基于减速指令控制电机减速。

具体来说，雷达检测控制器4可获取到雷达传感器的第一雷达数据，将第一雷达数据发送至总控制器1中，总控制器1可基于第一雷达数据观察路况与周围环境，并精准判断目标物体(可移动物体)与侧面换装设备之间的空间距离，若确定目标物体与侧面换装设备之间的空间距离小于预设距离阈值时，则向行走控制器2发送减速指令。其中，雷达传感器具体可以为激光雷达，预设距离阈值可以为2～3m，也可以基于实际情况确定，不做限制。

当确定侧面换装设备达到目的地时，雷达检测控制器4还用于获取雷达传感器的第二雷达数据；总控制器1，还用于基于第二雷达数据确定侧面换装设备与铁路平车之间的第一距离，根据第一距离对侧面换装设备的位置进行调整；

同样的，当确定集卡行驶至侧面换装设备相邻位置时，雷达检测控制器4还用于获取雷达传感器的第三雷达数据；并将第三雷达数据发送至总控制器1；

总控制器1，还用于基于第三雷达数据确定侧面换装设备与集卡之间的第二距离，根据第二距离对侧面换装设备的位置进行调整。

具体来说，当侧面换装设备达到目的地(比如铁路平车)后，侧面换装设备与铁路平车之间需要进行经过精确定位才能方便侧面换装设备对集装箱进行卸载。因此总控制器1需要基于第二雷达信息对侧面换装设备的位置进行微调，使得铁路平车与侧面换装设备的距离需要保持在一个合适的距离，方便侧面换装设备对集装箱进行卸载。

同样的，当侧面换装设备将集装箱从铁路平车平移至自身上后，还需要将集装箱平移至集卡上。那么侧面换装设备与集卡之间也需要进行经过精确定位才能方便侧面换装设备对集装箱进行装载。因此总控制器1需要基于第三雷达信息对侧面换装设备的位置进行微调，使得集卡与侧面换装设备的距离需要保持在一个合适的距离，方便侧面换装设备对集装箱进行装载。

具体的，侧面换装设备调整到一个合适位置后，总控制器1向吊具控制器3发送吊装指令，吊具控制器3基于吊装指令实现对集装箱的卸载。卸载的具体过程可参考上文对应描述，故在此不再赘述。

本发明提供的铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备，能够带来的有益效果至少是：

本发明提供一种铁路集装箱装卸控制系统、方法及侧面换装设备，系统包括：总控制器、行走控制器及吊具控制器；其中，所述总控制器，用于获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；所述行走控制器，用于基于所述路径导航信息控制所述侧面换装设备移动至目的地；所述吊具控制器，用于控制所述侧面换装设备的吊具对集装箱进行装卸；如此，根据装卸作业信息为侧面换装设备规划合适的导航路径信息，然后基于导航路径信息控制侧面换装设备移动至目的地，利用侧面装卸设备在铁路平车与平车之间、平车与集卡之间的全自动化集装箱装卸，降低站场人员作业强度，提高集装箱整体装卸效率。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路集装箱装卸控制系统，其特征在于，所述系统包括：总控制器、行走控制器及吊具控制器；其中，

所述总控制器，用于获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

所述行走控制器，用于基于所述路径导航信息控制所述侧面换装设备移动至目的地；

所述吊具控制器，用于控制所述侧面换装设备对集装箱进行装卸。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总控制器具体用于：

从所述装卸作业信息中提取目标信息，所述目标信息包括：目的地坐标及作业时段；

根据所述目标信息生成所述装卸作业指令。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总控制器具体用于：

从所述装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于所述当前位置信息及所述目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据所述至少一条规划路径信息确定所述导航路径信息。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述总控制器具体用于：

针对所述至少一条规划路径信息中的任一当前规划路径信息，基于所述高精度地图信息判断所述当前规划路径信息中是否存在固定障碍物，若存在，则删除所述当前规划路径信息，获得剩余路径信息；

若所述剩余路径信息的数量为1，则将所述剩余路径信息确定为所述导航路径信息；

若所述剩余路径信息的数量大于1，则将距离最短的剩余路径信息确定为所述导航路径信息。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个雷达传感器及雷达检测控制器；所述雷达传感器安装在所述侧面换装设备上；

所述雷达检测控制器，用于所述侧面换装设备移动至目的地的过程中，获取所述雷达传感器的第一雷达数据；并将所述第一雷达数据发送至所述总控制器；

所述总控制器，还用于若基于所述第一雷达数据确定存在移动的障碍物，则向所述行走控制器发送减速指令。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述雷达检测控制器还用于：

当确定所述侧面换装设备达到目的地时，获取所述雷达传感器的第二雷达数据；

所述总控制器，还用于基于所述第二雷达数据确定所述侧面换装设备与所述铁路平车之间的第一距离，根据所述第一距离对所述侧面换装设备的位置进行调整。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述雷达检测控制器还用于：

当确定集卡到达所述侧面换装设备的相邻位置时，获取所述雷达传感器的第三雷达数据；并将所述第三雷达数据发送至所述总控制器；

所述总控制器，还用于基于所述第三雷达数据确定所述侧面换装设备与所述集卡之间的第二距离，根据所述第二距离对所述侧面换装设备的位置进行调整。

8.一种铁路集装箱装卸控制方法，其特征在于，应用在所述权利要求1～7任一项所述的系统中，所述方法包括：

利用总控制器获取装卸作业信息，根据所述装卸作业信息生成装卸作业指令；获取侧面换装设备的当前位置信息，基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的导航路径信息；

基于所述路径导航信息，利用行走控制器控制所述侧面换装设备移动至目的地；

利用吊具控制器控制所述侧面换装设备对集装箱进行装卸。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前位置信息及所述装卸作业指令进行路径规划，得到对应的路径导航信息，包括：

从所述装卸作业指令中提取目的地坐标；

基于所述当前位置信息及所述目的地坐标在预先加载的高精度地图中确定至少一条规划路径信息；

根据所述至少一条规划路径信息确定所述导航路径信息。

10.一种侧面换装设备，其特征在于，所述侧面换装设备包括如权利要求1至7任一项所述的控制系统。