本發(fā)明涉及自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)控制，具體涉及優(yōu)化水平布局自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)收箱指令的控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，集裝箱海運(yùn)在全球物流體系中發(fā)揮著不可替代的作用。海運(yùn)運(yùn)量的提升，對(duì)集裝箱港口帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了集裝箱碼頭作業(yè)的自動(dòng)化和智能化，集裝箱碼頭自動(dòng)化程度越來(lái)越高。水平布局的自動(dòng)化集裝箱碼頭作為自動(dòng)化集裝箱碼頭的一種類(lèi)型，在自動(dòng)化碼頭的基礎(chǔ)上，以水平堆場(chǎng)布局為主，水平運(yùn)輸設(shè)備的路徑規(guī)劃方式更加多樣，能夠有效提升水平運(yùn)輸設(shè)備的作業(yè)效率，減少擁堵，從而提高整個(gè)碼頭的作業(yè)效率。

2、集裝箱堆場(chǎng)在港口物流系統(tǒng)中具有重要的地位和作用，對(duì)于集裝箱的集散、儲(chǔ)存、裝卸、配載、轉(zhuǎn)運(yùn)、中轉(zhuǎn)、保管、管理和信息追蹤等環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵的支撐和推動(dòng)作用，對(duì)于提高港口物流效率、降低物流成本、增強(qiáng)物流服務(wù)能力具有重要意義。目前，全國(guó)自動(dòng)化碼頭堆場(chǎng)集裝箱裝卸以垂直布局、端部裝卸為主，此類(lèi)堆場(chǎng)優(yōu)點(diǎn)在于土地利用面積高，但是常常出現(xiàn)擁堵的情況。而水平布局、場(chǎng)側(cè)作業(yè)很好的解決了這種問(wèn)題，可通過(guò)對(duì)集裝箱堆場(chǎng)作業(yè)指令控制方法的優(yōu)化，能夠有效提升碼頭堆場(chǎng)作業(yè)效率和管理水平，從而提高整個(gè)自動(dòng)化集裝箱碼頭的運(yùn)行效率。

3、但是，在水平布局的自動(dòng)化集裝箱碼頭中堆場(chǎng)管理中，會(huì)存在以下缺點(diǎn)：出現(xiàn)堆場(chǎng)指令分布不合理、單個(gè)堆場(chǎng)內(nèi)同時(shí)存在出箱與收箱指令導(dǎo)致igv堆場(chǎng)內(nèi)排隊(duì)、igv的水平運(yùn)輸距離較長(zhǎng)、設(shè)備等待時(shí)間久等，從而影響堆場(chǎng)作業(yè)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，有必要針對(duì)上述的問(wèn)題，提出優(yōu)化水平布局自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)收箱指令的控制方法，以克服上述背景技術(shù)中的若干缺點(diǎn)，并解決以下技術(shù)問(wèn)題：如何通過(guò)優(yōu)化igv堆場(chǎng)內(nèi)排隊(duì)、igv的水平運(yùn)輸距離以及設(shè)備等待時(shí)間的方式提高水平布局自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)的作業(yè)效率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提出一種優(yōu)化水平布局自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)收箱指令的控制方法，應(yīng)用于包括tos系統(tǒng)和多臺(tái)igv的進(jìn)行水水中轉(zhuǎn)作業(yè)的水平布局的自動(dòng)化集裝箱碼頭，該自動(dòng)化集裝箱碼頭還設(shè)有閘口、多個(gè)堆場(chǎng)、多臺(tái)堆場(chǎng)集裝箱起吊設(shè)備、交互區(qū)和岸橋，該控制方法包括以下步驟：

4、步驟s1，對(duì)堆場(chǎng)的策劃任務(wù)進(jìn)行設(shè)置：限定集裝箱的各項(xiàng)設(shè)置屬性并將集裝箱分為不同的類(lèi)別，然后獲取所有集裝箱的堆場(chǎng)可落箱位置及各個(gè)可落箱位置的優(yōu)先次序，當(dāng)岸橋卸集裝箱至igv或裝載有集裝箱的外集卡到達(dá)自動(dòng)化集裝箱碼頭的交互區(qū)的緩沖車(chē)位后，執(zhí)行集裝箱找位流程，從而獲得岸邊的卸船任務(wù)的所有可落箱位置及順序和外集卡的還箱任務(wù)的所有可落箱位置及順序；

5、步驟s2，對(duì)堆場(chǎng)的工作量進(jìn)行設(shè)置：根據(jù)對(duì)應(yīng)堆場(chǎng)收箱任務(wù)的設(shè)定堆場(chǎng)作業(yè)工作量的第一指令來(lái)源以及對(duì)應(yīng)堆場(chǎng)出箱任務(wù)的設(shè)定堆場(chǎng)作業(yè)工作量的第二指令來(lái)源，獲得對(duì)應(yīng)每一種任務(wù)類(lèi)型的工作量成本和對(duì)應(yīng)每一個(gè)堆場(chǎng)當(dāng)前所有任務(wù)類(lèi)型的工作量成本總和；

6、步驟s3，對(duì)堆場(chǎng)的作業(yè)指令數(shù)進(jìn)行設(shè)置：根據(jù)人工設(shè)定的對(duì)應(yīng)每一個(gè)來(lái)源的指令數(shù)最大值，統(tǒng)計(jì)出每一個(gè)堆場(chǎng)當(dāng)前的所有任務(wù)指令數(shù)總和，當(dāng)其中一個(gè)堆場(chǎng)當(dāng)前的所有任務(wù)指令數(shù)的總和超過(guò)該堆場(chǎng)設(shè)定的最大指令數(shù)限制，則該堆場(chǎng)不再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)出每一個(gè)堆場(chǎng)當(dāng)前的所有任務(wù)指令數(shù)總和，并且該堆場(chǎng)的區(qū)號(hào)不進(jìn)行派位；

7、步驟s4，對(duì)堆場(chǎng)集裝箱起吊設(shè)備的作業(yè)設(shè)備指令數(shù)進(jìn)行設(shè)置：根據(jù)每一個(gè)堆場(chǎng)集裝箱起吊設(shè)備的編號(hào)設(shè)定所述堆場(chǎng)集裝箱起吊設(shè)備的最大指令數(shù)，計(jì)算該機(jī)械當(dāng)前時(shí)刻指令數(shù)量，若超過(guò)指定的指令數(shù)最大值，則控制該機(jī)械作業(yè)的區(qū)域內(nèi)所有可用位置不能派位；

8、步驟s5，對(duì)作業(yè)單元貝的作業(yè)單元指令數(shù)進(jìn)行設(shè)置：人工設(shè)定堆場(chǎng)內(nèi)指定的若干個(gè)實(shí)際貝位作為一個(gè)作業(yè)單元貝，還需設(shè)定一個(gè)作業(yè)單元貝內(nèi)所有指令數(shù)上限，當(dāng)一個(gè)作業(yè)單元貝內(nèi)存在的指令數(shù)超過(guò)設(shè)定的最大值，則當(dāng)前單元貝內(nèi)所有可用位置均跳過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，且不能派位；

9、步驟s6，控制剩余的可落箱位置按照優(yōu)先級(jí)輸出，優(yōu)先級(jí)最高的為最終位置。

10、進(jìn)一步地，于步驟s4中，通過(guò)tos系統(tǒng)對(duì)堆場(chǎng)集裝箱起吊設(shè)備的作業(yè)設(shè)備指令數(shù)進(jìn)行設(shè)置，還于tos系統(tǒng)中選定需統(tǒng)計(jì)分析的選項(xiàng)：限制20尺、限制40尺、限制卸船、限制裝船、限制閘口、限定移箱指令。

11、進(jìn)一步地，于步驟s5中，通過(guò)tos系統(tǒng)對(duì)作業(yè)單元貝的作業(yè)單元指令數(shù)進(jìn)行設(shè)置，還于tos系統(tǒng)中選定需統(tǒng)計(jì)分析的選項(xiàng)：一車(chē)雙箱檢測(cè)、計(jì)算裝船、計(jì)算閘口提箱、計(jì)算貝內(nèi)翻倒、計(jì)算跨貝翻倒。

12、進(jìn)一步地，于步驟s5中，一車(chē)雙箱的檢測(cè)方式為：當(dāng)?shù)诙€(gè)箱子派位時(shí)，可跳過(guò)指令數(shù)的檢測(cè)。

13、進(jìn)一步地，于步驟1中，當(dāng)通過(guò)tos系統(tǒng)對(duì)堆場(chǎng)的策劃任務(wù)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，還通過(guò)tos系統(tǒng)在空間層面對(duì)集裝箱分布進(jìn)行設(shè)置選項(xiàng)，該設(shè)置的選項(xiàng)包括設(shè)定收箱計(jì)劃的堆場(chǎng)、一個(gè)堆場(chǎng)內(nèi)的貝/排范圍、堆垛規(guī)則及基本的集裝箱屬性。

14、進(jìn)一步地，于步驟s1中，碼頭操作人員提前建立多個(gè)集裝箱過(guò)濾器，集裝箱過(guò)濾器中可限定集裝箱的各項(xiàng)屬性，集裝箱經(jīng)集裝箱過(guò)濾器分類(lèi)后，再由人工設(shè)定不同類(lèi)別集裝箱的收箱計(jì)劃場(chǎng)區(qū)、場(chǎng)區(qū)的范圍及堆垛規(guī)則，進(jìn)而獲得所有集裝箱的堆場(chǎng)可落箱位置及各個(gè)可落箱位置的優(yōu)先次序，當(dāng)集裝箱通過(guò)船舶運(yùn)送至碼頭岸邊，經(jīng)由岸邊作業(yè)機(jī)械將集裝箱放至igv上后，或集裝箱通過(guò)外集卡運(yùn)送到自動(dòng)化集裝箱碼頭的交互區(qū)的緩沖停車(chē)位后，進(jìn)行實(shí)時(shí)找位，集裝箱會(huì)匹配過(guò)濾器，從而獲得岸邊的卸船任務(wù)的所有可落箱位置及順序和外集卡的還箱任務(wù)的所有可落箱位置及順序。

15、進(jìn)一步地，水水中轉(zhuǎn)作業(yè)的過(guò)程為船舶到港后，集裝箱經(jīng)岸邊作業(yè)機(jī)械卸載至igv，igv依據(jù)任務(wù)派位結(jié)果，進(jìn)入堆場(chǎng)作業(yè)位置，堆場(chǎng)作業(yè)機(jī)械將集裝箱運(yùn)送至指定位置存放；出堆場(chǎng)時(shí)，堆場(chǎng)作業(yè)機(jī)械將集裝箱裝載至igv，igv行駛至目標(biāo)船舶作業(yè)位置，由岸邊作業(yè)機(jī)械進(jìn)行裝船作業(yè)。

16、進(jìn)一步地，于步驟s1中，所述的自動(dòng)化集裝箱碼頭的水平布局方式為整體堆場(chǎng)與碼頭主岸線平行分布；該自動(dòng)化集裝箱碼頭的外集卡作業(yè)方式，是通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)堆場(chǎng)，將區(qū)域范圍是從交互區(qū)到岸邊的自動(dòng)化作業(yè)區(qū)域與外集卡作業(yè)區(qū)域分隔開(kāi)；位于堆場(chǎng)一側(cè)為igv作業(yè)車(chē)道，位于堆場(chǎng)另一側(cè)為外集卡作業(yè)車(chē)道，堆場(chǎng)兩側(cè)分別由堆場(chǎng)的雙懸臂軌道吊作業(yè)。

17、進(jìn)一步地，于步驟s1中，實(shí)時(shí)卸船找位指令經(jīng)過(guò)理貨員確認(rèn)上igv后則立刻進(jìn)行派位，若進(jìn)行一車(chē)雙箱運(yùn)輸則需等待于igv車(chē)前后的兩個(gè)箱子均確認(rèn)指令上車(chē)后再進(jìn)行派位；當(dāng)執(zhí)行外集卡還箱任務(wù)時(shí)，則在進(jìn)入對(duì)應(yīng)交互區(qū)外集卡作業(yè)位置的閘口之前進(jìn)行派位。

18、進(jìn)一步地，于步驟s2中，雙懸臂軌道吊將集裝箱從交互區(qū)的igv作業(yè)一側(cè)直接起吊運(yùn)送至外集卡側(cè)，或從外集卡側(cè)直接運(yùn)送至交互區(qū)的igv作業(yè)一側(cè)，則集裝箱不進(jìn)入堆場(chǎng)；

19、于步驟s2中，自動(dòng)化集裝箱碼頭的堆場(chǎng)位置的命名方式為“堆場(chǎng)區(qū)號(hào)”+“堆場(chǎng)排號(hào)”+“堆場(chǎng)層高”，當(dāng)一個(gè)堆場(chǎng)區(qū)號(hào)不派位時(shí)，則表示整個(gè)場(chǎng)區(qū)的所有可用位置均不能派位。

20、本發(fā)明的有益效果為：

21、本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化igv堆場(chǎng)內(nèi)排隊(duì)、igv的水平運(yùn)輸距離以及設(shè)備等待時(shí)間的方式提高了水平布局自動(dòng)化集裝箱碼頭堆場(chǎng)的作業(yè)效率，結(jié)合自動(dòng)化集裝箱碼頭水平布局的作業(yè)特點(diǎn)，可以合理的控制各個(gè)堆場(chǎng)的收箱指令數(shù)量，有利于減少水平運(yùn)輸車(chē)輛擁堵的情況，提高堆場(chǎng)設(shè)備的作業(yè)效率，消除管理中存在的不足。