CN209835088U

CN209835088U - 一种列车集装箱多目标定位系统及公铁运输车

Info

Publication number: CN209835088U
Application number: CN201920407013.9U
Authority: CN
Inventors: 汪子恂; 张攀攀; 苏利杰; 梅琨; 陈治国; 刘伟; 宋少波
Original assignee: CRRC Yangtze Co Ltd
Current assignee: CRRC Yangtze Co Ltd
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2029-03-28

Abstract

本实用新型实施例提供的一种列车集装箱多目标定位系统及公铁运输车，其中所述系统用于检测目标列车上的集装箱，所述系统包括：用于检测所述目标列车的平车以及所述平车上集装箱的采集装置，用于定位采集装置的定位装置，以及用于接收所述采集装置及所述定位装置的数据的处理装置；所述采集装置与所述定位装置分别与所述处理装置耦合；所述采集装置安装在可沿所述目标列车进行匀速移动的设备上，所述定位装置靠近所述目标列车的停靠点设置。本实用新型解决了目前站场铁路列车集装箱自动化装卸时，难以进行快速的多目标检测及定位的问题。

Description

一种列车集装箱多目标定位系统及公铁运输车

技术领域

本实用新型涉及铁路运输技术领域，具体而言，涉及一种列车集装箱多目标定位系统及公铁运输车。

背景技术

随着全球物流运输业的迅猛发展，集装箱运输已逐渐成为货物运输的主流趋势，并被视为未来物流运输业的一场革命。我国集装箱运输虽然起步晚，但发展较快，集装箱运输在铁路系统也以每年接近30％的速度递增，并在全国范围内将形成了集装箱运输网络体系。

其中，铁路站场集装箱装卸是集装箱运输中极其重要的环节，但由于列车具有多段平车，在集装箱进行装卸的时候需要检测确定平车上是否存在集装箱，目前通常是通过人工进行确认，劳动强度大、成本高；为适应集装箱运输发展的需要，急需自动装卸系统来提高集装箱的自动化搬运，降低成本、提高效率、减轻操作人员的疲劳强度。

而要实现对站场铁路列车上的集装箱进行自动化的装卸，就需要解决铁路列车上集装箱的多目标检测及定位问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种列车集装箱多目标定位系统及公铁运输车，解决了目前站场铁路列车集装箱自动化装卸时，难以进行快速的多目标检测及定位的问题。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种列车集装箱多目标定位系统，其特征在于，用于检测目标列车上的集装箱，所述系统包括：用于检测所述目标列车的平车以及所述平车上集装箱的采集装置，用于定位采集装置的定位装置，以及用于接收所述采集装置及所述定位装置的数据的处理装置；

所述采集装置与所述定位装置分别与所述处理装置耦合；所述采集装置安装在可沿所述目标列车进行匀速移动的设备上，所述定位装置靠近所述目标列车的停靠点设置。

优选地，所述采集装置包括：用于检测所述平车的车架号的扫描单元、用于检测所述集装箱的第一传感单元和用于检测所述平车的第二传感单元。

优选地，所述扫描单元为图像扫描装置。

优选地，所述第一传感单元和所述第二传感单元均为组合式传感器。

优选地，所述第一传感单元设置在所述第二传感单元的上方。

优选地，所述采集装置设置在可沿所述目标列车进行匀速移动的公铁运输车上。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种公铁运输车，包括：车体，设置在所述车体上的如第一方面中所述的采集装置。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型的列车集装箱多目标定位系统，通过采集装置，用于以预设速度值进行移动并对目标列车进行检测，获得随时间变化的集装箱数据及随时间变化的平车数据，可保证短时间内对目标列车上的多个平车及集装箱进行快速检测；同时通过定位装置，获取采集装置移动时的实时位置数据；最后处理装置根据集装箱数据、平车数据以及实时位置数据，计算目标列车上的每个集装箱的定位信息，该定位信息可用于自动化装卸中。解决了目前站场铁路列车集装箱自动化装卸时，难以进行快速的多目标检测及定位的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的一种列车集装箱多目标定位系统的结构框图；

图2为本实用新型第一实施例中第一传感单元与第二传感单元的信号示意图；

图3为本实用新型第一实施例提供的一种列车集装箱多目标定位系统的应用场景图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参照图1，在本实施例中提供一种列车集装箱多目标定位系统100，包括：采集装置110，定位装置120和处理装置130。

采集装置110，用于以预设速度值进行移动并对目标列车进行检测，获得随时间变化的集装箱数据，其中，所述集装箱数据为与所述目标列车上的集装箱相关的数据。

在具体实施的时候，采集装置110可安装在任意的车辆或可进行匀速移动的设备上；预设速度值可根据目标列车实际的车长、所限制的采集时间进行设定。在采集装置110移动的过程中应当保证尽可能的匀速直线运动，但允许存在一定的误差。优选的，采集装置110移动的过程中应当与目标列车并行的移动。

目标列车，用于运载集装箱。具体的，集装箱放置在目标列车的平车上。当目标列车停靠在站台时，需要对目标列车上的平车上放置的集装箱进行快速的检测，以确定哪些平车上放置有集装箱以及集装箱的大小。快速的得到集装箱的定位信息可有利于快速的调配对应的公铁运输车对集装箱进行准确的转运。

进一步的，采集装置还用于，以预设速度值进行移动并对目标列车进行检测，获得随时间变化的平车数据；其中，所述平车数据为与所述目标列车的平车相关的数据。

本实施例提供一种具体实施方式，采集装置110包括：扫描单元、第一传感单元和第二传感单元；平车数据包括平车的扫描数据以及平车检测数据。其中，扫描单元可为，图像扫描装置或红外扫描装置等，例如用于记录影像或图片的摄像头；第一传感单元、第二传感单元可均为组合式传感器。

扫描单元，用于以预设速度值进行移动并对目标列车进行扫描，获得多个平车的扫描数据；具体的，若扫描单元为图像扫描装置时，扫描数据可为图像数据。进一步的，在本实施例中还可采用射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)来代替图像扫描装置，例如在目标列车的每个平车上对应安装一射频标签，扫描单元采用射频阅读器就可对目标列车的平车进行识别。

第一传感单元，用于以预设速度值进行移动并检测每个平车的边缘，获得平车检测数据；本实施例提供一种具体的检测方式：第一传感单元可向平车所在的高度位置发出信号，并接收发出的信号到达平车后被平车反射回的信号。

第二传感单元，用于以预设速度值进行移动并检测每个集装箱的边缘，获得集装箱数据。本实施例提供一种具体的检测方式：第二传感单元可向平车上的集装箱放置位置所在的高度位置发出信号，并接收发出的信号到达集装箱后被平车反射回的信号。

请参阅图2，图2中示出了一种示例性的第一传感单元及第二传感单元在t_a-t_b时段内获取的目标列车信号示意图(平车检测数据、集装箱数据)，其中，l_a与l_b为集装箱m的两个边缘信号，集装箱信号中对应有3个集装箱；L_a与L_b为平车M的两个边缘信号，平车信号中对应有4个平车。

定位装置120，用于获取采集装置110移动时的实时位置数据。

若该定位装置120为定位雷达，可固定安装在采集装置110运动路线的两侧；若该定位装置120为卫星定位模块(GPS、北斗导航等)可直接与采集装置110安装在一起或集成在采集装置110中。

处理装置130，用于根据所述集装箱数据以及实时位置数据，获得目标列车上的每个集装箱的定位信息。

进一步的，在增加平车数据的情况下，处理装置130，还用于，根据集装箱数据、平车数据以及实时位置数据，获得目标列车上的每个集装箱的定位信息。通过加入平车数据可更加方便对集装箱所在的平车进行识别和统计，还可剔除未装载集装箱的平车，便于后续管理。

处理装置130可以为一具有数据处理能力的处理器或设备，例如，本地运算器、云端服务器等，采集装置110以及定位装置120的数据均可发送到该处理装置130进行运算和处理。

该处理装置130与采集装置110、定位装置120可以无线连接，也可有线连接，不做限制。

进一步的，该处理装置130还具体用于：

根据所述实时位置数据，以及集装箱数据，确定每个集装箱的位置坐标。

一种具体的实施方式如下：

从集装箱数据中确定在t1-t2时刻检测到一集装箱，那么在实时位置数据中的t1-t2时刻对应的坐标位置(区段：坐标A-坐标B)即为采集装置110 移动过的坐标，由于在采集装置110靠近目标列车做匀速的并行移动，故 t1-t2时刻对应的区段即为该集装箱在目标列车上的区段，可将该区段作为该集装箱的位置坐标；进一步的，由于在采集装置110靠近目标列车做匀速的并行移动，可以知道采集装置110与目标列车的间距为固定值，通过该固定值可直接得出该集装箱所在的具体坐标区段，也可将该坐标区段作为该集装箱的位置坐标。

根据所述集装箱数据确定每个集装箱的尺寸；具体的，由于采集装置 110的移动速度已知，可根据检测到的同一个集装箱的两个边缘时间差来计算该集装箱的尺寸。

根据所述集装箱数据，以及多个平车的扫描数据，确定每个集装箱对应的平车的标识号；例如，在时段A中检测到某一集装箱A的两个边缘，则根据时段A对应的扫描数据即可获得平集装箱A所在平车的标识号。若扫描数据为图像时，可直接对时段A对应的扫描数据进行图像识别以识别出集装箱A所在平车的标识号，该标识号可为平车的车架号。

将每个集装箱对应的位置坐标、对应的的尺寸以及对应的平车的标识号，作为该个集装箱的定位信息。

通过该种方式可快速的获取到目标列车上的每个集装箱的定位信息，解决了自动化搬运中集装箱快速定位的问题。

进一步的，向目标列车装载集装箱时，需要定位未固定集装箱的平车位置以及平车尺寸，以确定可装载的集装箱的尺寸。因此处理装置130还用于：

根据所述实时位置数据，以及所述集装箱数据，确定每个集装箱的位置坐标；

根据所述实时位置数据，以及所述平车检测数据，确定每个平车的位置坐标；

根据所述平车检测数据，确定每个平车的尺寸；检测出平车的尺寸就可知道该平车上可装载的集装箱的尺寸。

根据每个集装箱的位置坐标、每个平车的位置坐标以及每个平车的尺寸，确定未固定集装箱的平车的位置信息。具体的，平车的位置坐标不与任一集装箱的位置坐标重合时，即该平车上未装载集装箱。

进一步的，处理装置130还可根据所述平车检测数据，以及多个平车的扫描数据，确定每个平车对应的标识号；处理装置130可将该平车的标示号加入到该平车的位置信息中。

请参阅图3，为了使本实用新型方案便于理解，在本实施例中提供了如下的应用列车集装箱多目标定位系统的场景：

采集装置与处理装置耦合，采集装置安装在公铁运输车1(该公铁运输车也可以是其他可进行匀速移动的设备)上，该公铁运输车1沿停靠的目标列车旁以一固定的速度值运动。具体的，采集装置包括图像扫描装置2、第一组合式传感器3和第二组合式传感器4，其中图像扫描装置2、第一组合式传感器3和第二组合式传感器4均固定安装在公铁运输车1靠近目标列车的一侧。优选地，第一组合式传感器3与第二组合式传感器4可安装在同一垂线上，保证采集的传感信号的一致性，第一组合式传感器3位于第二组合式传感器4的上方，第一组合式传感器3对准集装箱6所在的高度位置，第二组合式传感器4对准平车5所在的高度位置。图像扫描装置2 对平车5侧方的车架号8进行扫描。定位装置7与处理装置耦合，定位装置7靠近目标列车的停靠点设置，进一步的，可固定安装在公铁运输车1 行驶的路沿上，优选地，可靠近目标列车停靠时的中点附近，保证公铁运输车1两端的定位距离大致相同，提高定位准确度。

采集装置与定位装置7采集的信号后可通过一信号处理电路进行处理，例如降噪、滤波等。然后，将处理后的信号传入信号运算器(处理装置可由处理电路与信号运算器构成)，例如公铁运输车1的车载电脑、云端服务器、本地服务器等。通过信号运算器根据预设定的算法计算可获得最终集装箱的定位信息，通过图像识别获得车架号8；其中，预设定的算法，例如 L＝vt，L为集装箱长度、v为公铁运输车1的速度、t为检测到的同一集装箱的两个边缘的时长。

第二实施例

本实施例中提供一种公铁运输车，该公铁运输车包括：车体，设置在车体上的采集装置和和处理装置；其中，所述采集装置，用于在所述车体以预设速度值移动时，对目标列车进行数据采集，获得随时间变化的集装箱数据；所述处理装置，用于根据所述集装箱数据以及所述车体的实时位置数据，获得所述目标列车上的每个集装箱的定位信息。

关于本实施例中的公铁运输车，其中各部分执行操作的具体方式已经在第一实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种列车集装箱多目标定位系统，其特征在于，用于检测目标列车上的集装箱，所述系统包括：用于检测所述目标列车的平车以及所述平车上集装箱的采集装置，用于定位采集装置的定位装置，以及用于接收所述采集装置及所述定位装置的数据的处理装置；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集装置包括：用于检测所述平车的车架号的扫描单元、用于检测所述集装箱的第一传感单元和用于检测所述平车的第二传感单元。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述扫描单元为图像扫描装置。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一传感单元和所述第二传感单元均为组合式传感器。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一传感单元设置在所述第二传感单元的上方。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集装置设置在可沿所述目标列车进行匀速移动的公铁运输车上。

7.一种公铁运输车，其特征在于，包括：车体，设置在所述车体上的如权利要求1-6中任一所述的采集装置。