碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法和系統(tǒng)，能夠在兩臺軌道式起重機操作中產(chǎn)生沖突區(qū)域時提供最優(yōu)的優(yōu)先執(zhí)行順序方案，來調(diào)度軌道式起重機獲得好的執(zhí)行效率。其技術(shù)方案為：獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)；將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟；通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間；通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案；根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
【專利說明】碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化碼頭領(lǐng)域，尤其涉及自動化碼頭軌道式起重機自動化任務(wù)調(diào)度方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)碼頭的軌道式起重機由司機操作，由司機互相之間交流決定相互的避讓，自動化碼頭的軌道式起重機的任務(wù)執(zhí)行全都由電腦控制，兩臺軌道式起重機在任務(wù)執(zhí)行空間上有沖突的情況，當(dāng)產(chǎn)生沖突時就需要有一個軌道式起重機選擇避讓或等待。不同的避讓選擇會導(dǎo)致軌道式起重機的執(zhí)行效率不同。由于自動化碼頭對效率的要求所以需要一種智能的方法來決定兩個軌道式起重機之間任務(wù)步驟執(zhí)行的優(yōu)先順序，來獲得好的執(zhí)行效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法和系統(tǒng)，能夠在兩臺軌道式起重機操作中產(chǎn)生沖突區(qū)域時提供最優(yōu)的優(yōu)先執(zhí)行順序方案，來調(diào)度軌道式起重機獲得好的執(zhí)行效率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:本發(fā)明公開了一種碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，包括:
[0005]獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)；
[0006]將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟；
[0007]通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間；
[0008]通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案；
[0009]根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的一實施例，當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解為兩個單元的操作步驟為:
[0011]第一單元的操作步驟:軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作；
[0012]第二單元的操作步驟:軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的一實施例，當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解的步驟是排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的一實施例，在計算出所有方案的完成任務(wù)時間的步驟中，對于第一單元和第二單元，都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的一實施例，在判斷出所要執(zhí)行的方案的步驟中，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)的執(zhí)行順序。
[0016]本發(fā)明還揭示了一種碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，包括:
[0017]任務(wù)獲取裝置，獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)；
[0018]任務(wù)分解裝置，將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟；
[0019]任務(wù)時間計算裝置，通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間；
[0020]方案確定裝置，通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案；
[0021]任務(wù)執(zhí)行裝置，根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的一實施例，任務(wù)分解裝置進一步包括:
[0023]第一單元的操作模塊，軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作；
[0024]第二單元的操作模塊，軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的一實施例，任務(wù)分解裝置排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的一實施例，任務(wù)時間計算裝置中，對于第一單元和第二單元都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的一實施例，方案確定裝置中，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)的執(zhí)行順序。
[0028]本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本發(fā)明通過遍歷出所有軌道式起重機任務(wù)執(zhí)行的優(yōu)先順序，預(yù)估每一種方法的完成時間，并從中選出一種最短時間執(zhí)行順序。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明智能化決定兩個軌道式起重機之間任務(wù)步驟執(zhí)行的優(yōu)先順序，通過合理的避讓選擇提高軌道式起重機的執(zhí)行效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1示出了本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的較佳實施例的流程圖。
[0030]圖2示出了遍歷所有可能的優(yōu)先順序的示意圖。
[0031]圖3示出了每一個優(yōu)先執(zhí)行順序從頂點開始執(zhí)行的流程圖。
[0032]圖4示出了本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的較佳實施例的原理圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。
[0034]圖1示出了本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法的較佳實施例的流程。請參見圖1，本實施例的最優(yōu)路徑調(diào)度方法的實施步驟詳述如下。[0035]步驟S1:獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)。
[0036]軌道式起重機管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)從TOS獲取到當(dāng)前軌道式起重機最新的任務(wù)。
[0037]步驟S2:將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟。
[0038]當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解為兩個單元的操作步驟為:第一單元的操作步驟為軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作，第二單元的操作步驟為軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。
[0039]當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解的步驟是排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
[0040]在本步驟中，根據(jù)當(dāng)前情況遍歷出所有可能的優(yōu)先順序，如圖2所示，假設(shè)當(dāng)前軌道式起重機為A,同一區(qū)域另一臺軌道式起重機為B。
[0041]如果B軌道式起重機任務(wù)還未開始執(zhí)行，遍歷起點為起點200，從起點開始到所有頂點的路徑就是可能的優(yōu)先執(zhí)行順序。
[0042]如果B軌道式起重機已經(jīng)在執(zhí)行步驟第一單元(i)的操作步驟，那么遍歷起點就是220，從起點開始到所有頂點的路徑就是可能的優(yōu)先執(zhí)行順序。
[0043]如果B軌道式起重機已經(jīng)在執(zhí)行步驟第二單元(ii)的操作步驟，那么遍歷起點就是222，從起點開始到頂點路徑只有唯一路徑222->2221->22211。
[0044]步驟S3:通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間。
[0045]在計算出所有方案的完成任務(wù)時間的步驟中，對于第一單元和第二單元，都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
[0046]預(yù)估每一種方法的完成時間的流程如圖3所示，以每一個優(yōu)先執(zhí)行順序從頂點開始執(zhí)行。
[0047]步驟S300:獲取下一條優(yōu)先執(zhí)行的操作。
[0048]如果無法獲取下一步操作說明已經(jīng)走完全路徑，預(yù)估計算已經(jīng)結(jié)束，輸出時間結(jié)果；如果獲得下一優(yōu)先操作，執(zhí)行步驟S310。
[0049]步驟S310:進行沖突判斷。需要判斷當(dāng)前操作的軌道式起重機如果在其前一步操作執(zhí)行結(jié)束后立刻執(zhí)行是否會與另一臺軌道式起重機之前優(yōu)先的操作產(chǎn)生沖突。
[0050]如果沒有沖突，執(zhí)行步驟S320 ;如果有沖突，執(zhí)行步驟S311。
[0051]步驟S311:將該軌道式起重機當(dāng)前操作的開始時間更換為另一臺軌道式起重機離開沖突區(qū)域的時間，如果沒有離開，則更換為另一臺軌道式起重機完成之前操作的時間。將起始位置更換為沖突區(qū)域邊緣位置。再以這個開始時間和開始位置執(zhí)行步驟S320。
[0052]步驟S320:執(zhí)行當(dāng)前操作步驟，計算出該操作所花的時間和所移動的位置。再繼續(xù)執(zhí)行步驟S300。
[0053]步驟S4:通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案。
[0054]在判斷出所要執(zhí)行的方案的步驟中，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)(花費時間最少)的執(zhí)行順序。
[0055]步驟S5:根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。[0056]圖4示出了本發(fā)明的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)的較佳實施例的原理。請參見圖4，本實施例的系統(tǒng)包括:任務(wù)獲取裝置1、任務(wù)分解裝置2、任務(wù)時間計算裝置3、方案確定裝置4、任務(wù)執(zhí)行裝置5。
[0057]任務(wù)獲取裝置I獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)。
[0058]任務(wù)分解裝置2將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟。任務(wù)分解裝置2進一步包括第一單元的操作模塊21和第二單元的操作模塊22。第一單元的操作模塊21中軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作，第二單元的操作模塊22中軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。任務(wù)分解裝置2排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
[0059]任務(wù)時間計算裝置3通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間。對于第一單元和第二單元都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
[0060]方案確定裝置4通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案，亦即，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)的執(zhí)行順序。
[0061]任務(wù)執(zhí)行裝置5根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
[0062]上述實施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實現(xiàn)和使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書所提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，包括: 獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)； 將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟； 通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間； 通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案； 根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，其特征在于，當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解為兩個單元的操作步驟為: 第一單元的操作步驟:軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作； 第二單元的操作步驟:軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，其特征在于，當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解的步驟是排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
4.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，其特征在于，在計算出所有方案的完成任務(wù)時間的步驟中，對于第一單元和第二單元，都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度方法，其特征在于，在判斷出所要執(zhí)行的方案的步驟中，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)的執(zhí)行順序。
6.一種碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，包括: 任務(wù)獲取裝置，獲取當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)； 任務(wù)分解裝置，將當(dāng)前軌道式起重機的任務(wù)分解成為按順序執(zhí)行的兩個單元操作步驟； 任務(wù)時間計算裝置，通過預(yù)估按照單個優(yōu)先順序執(zhí)行方案執(zhí)行可能產(chǎn)生的沖突和避讓情況，計算出所有方案的完成任務(wù)時間； 方案確定裝置，通過比較所有方案的完成任務(wù)時間，判斷出所要執(zhí)行的方案； 任務(wù)執(zhí)行裝置，根據(jù)所要執(zhí)行的方案中的執(zhí)行順序來指揮碼頭軌道式起重機的操作動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，任務(wù)分解裝置進一步包括: 第一單元的操作模塊，軌道式起重機移動到提箱點進行提箱操作； 第二單元的操作模塊，軌道式起重機移動到目的點進行放箱操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，任務(wù)分解裝置排列出與同一活動區(qū)域另一臺軌道式起重機的當(dāng)前任務(wù)剩余單元操作步驟執(zhí)行的所有優(yōu)先順序排列方案。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，任務(wù)時間計算裝置中，對于第一單元和第二單元都判斷是否和之前的另一臺軌道式起重機的操作產(chǎn)生沖突，如果有沖突則判斷是否需要避讓，并預(yù)估單元操作的可開始時間和結(jié)束時間。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碼頭軌道式起重機最優(yōu)路徑調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，方案確定裝置中，比較所有方案的完成任務(wù)時間，選擇出最早完成所有預(yù)估任務(wù)的執(zhí)行順序。
【文檔編號】G06Q10/04GK103810541SQ201410078689
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】周偉峰 申請人:上海振華重工電氣有限公司, 上海振華重工(集團)股份有限公司