本發(fā)明涉及港口作業(yè)，特別是涉及一種港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著港口物流行業(yè)快速發(fā)展，自動化場橋在港口作業(yè)過程中的作用日益凸顯，港口自動化作業(yè)過程中，如何在安全的前提下，完成高效率、準(zhǔn)確的自動化作業(yè)，是智慧化港口關(guān)注的關(guān)鍵問題。自動化發(fā)布作業(yè)指令由tos(total?operating?system)系統(tǒng)發(fā)布給港口作業(yè)系統(tǒng)，按照順序邏輯將指令派發(fā)給各場橋進行自動化指令作業(yè)，以自動化代替人工，減少了人工介入，節(jié)約了人力成本。然而現(xiàn)有指令派發(fā)及場橋行走路線影響場橋的調(diào)度運行，影響自動化作業(yè)效率。

2、由于自動化場橋的指令派發(fā)與路徑規(guī)劃問題一直是制約其效率提升的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的指令派發(fā)與路徑規(guī)劃方法往往存在效率不高、優(yōu)化效果不佳等問題，無法滿足自動化港口作業(yè)的高效、智能需求。因此，需要設(shè)計一種指令派發(fā)方法，以此提升場橋使用效率，并在作業(yè)過程中為場橋選取最優(yōu)路徑，整體提升港口自動化作業(yè)效率，具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)在港口碼頭自動化作業(yè)場橋利用率低、作業(yè)效率低的問題，提供一種港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，是綜合考慮作業(yè)下的自動化場橋指令派發(fā)方法，并結(jié)合粒子群路徑規(guī)劃算法，實現(xiàn)了自動化場橋指令的高效派發(fā)與移動路徑優(yōu)化，能夠顯著提高場橋的作業(yè)效率和整體性能。

2、本發(fā)明的一個方面，提供一種港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，包括步驟：

3、對tos系統(tǒng)分發(fā)的作業(yè)指令拆分，解讀作業(yè)指令所在場地貝位信息；

4、獲取碼頭內(nèi)所有可用的自動化場橋的位置信息；

5、按預(yù)設(shè)優(yōu)先派發(fā)分配方法將作業(yè)指令分配至可用的自動化場橋，使每個自動化場橋與相應(yīng)的作業(yè)指令相匹配對應(yīng)；

6、基于自動化場橋與作業(yè)指令的對應(yīng)的關(guān)系，利用粒子群最優(yōu)路徑規(guī)劃算法，規(guī)劃自動化場橋的行走路線，使自動化場橋以安全、路徑最短、耗時最短的方式到達指定位置進行作業(yè)；

7、預(yù)設(shè)優(yōu)先派發(fā)分配方法包括按作業(yè)類型和/或貝位優(yōu)先派發(fā)分配作業(yè)指令；

8、按貝位優(yōu)先派發(fā)作業(yè)指令，包括：

9、將貝位按大小進行排序，在派發(fā)作業(yè)指令時，按大貝位優(yōu)先、小貝位排后，將作業(yè)指令按貝位大小依次順序派發(fā)；對同一貝位的作業(yè)指令，按作業(yè)類型優(yōu)先級順序再派發(fā)。

10、其中，按作業(yè)類型優(yōu)先派發(fā)分配作業(yè)指令，包括：

11、根據(jù)碼頭作業(yè)種類的不同，設(shè)置不同作業(yè)類型，然后將不同作業(yè)類型按作業(yè)優(yōu)先級進行排序；進行作業(yè)指令派發(fā)時，優(yōu)先派發(fā)優(yōu)先級高的作業(yè)類型的作業(yè)指令給距離最近的自動化場橋。

12、其中，不同作業(yè)類型包括裝船、卸船、進箱、提箱、移箱、同貝位倒箱。

13、其中，對不同作業(yè)類型不同貝位的作業(yè)指令首先按作業(yè)類型排序，對相同作業(yè)類型不同貝位的作業(yè)指令按照大貝位優(yōu)先級進行順序派發(fā)。

14、其中，對同貝位倒箱的作業(yè)指令，按大貝位優(yōu)先原則進行排序。

15、其中，同一輛集卡同一個貝位多條作業(yè)指令，多條作業(yè)指令優(yōu)先級順序連續(xù)排列。

16、其中，相同作業(yè)類型同一貝位作業(yè)指令中，層高的貝位的作業(yè)指令排在層低的貝位的作業(yè)指令的前面。

17、本發(fā)明的另一個方面，提供一種港口自動化場橋路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括存儲器以及處理器，所述存儲器用于存儲支持所述處理器執(zhí)行的方法程序，所述處理器被配置為用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序，以實現(xiàn)所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法。

18、本發(fā)明提出的自動化作業(yè)指令派發(fā)方法，接收由碼頭操作系統(tǒng)tos發(fā)布的作業(yè)指令后，進行預(yù)設(shè)的指令優(yōu)先派發(fā)方法或策略，進行作業(yè)指令的二次優(yōu)化派發(fā)，然后結(jié)合粒子群路徑優(yōu)化算法規(guī)劃自動化場橋執(zhí)行作業(yè)指令的最優(yōu)移動路，在最優(yōu)路徑規(guī)劃完成后，控制使場橋在接收到最優(yōu)派發(fā)的作業(yè)指令后，以最優(yōu)路徑、最快時間到達指定地點，從而提升碼頭作業(yè)效率。

技術(shù)特征：

1.港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，按作業(yè)類型優(yōu)先派發(fā)分配作業(yè)指令，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，不同作業(yè)類型包括裝船、卸船、進箱、提箱、移箱、同貝位倒箱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，對不同作業(yè)類型不同貝位的作業(yè)指令首先按作業(yè)類型排序，對相同作業(yè)類型不同貝位的作業(yè)指令按照大貝位優(yōu)先級進行順序派發(fā)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，對同貝位倒箱的作業(yè)指令，按大貝位優(yōu)先原則進行排序。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，同一輛集卡同一個貝位多條作業(yè)指令，多條作業(yè)指令優(yōu)先級順序連續(xù)排列。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法，其特征在于，相同作業(yè)類型同一貝位作業(yè)指令中，層高的貝位的作業(yè)指令排在層低的貝位的作業(yè)指令的前面。

8.港口自動化場橋路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，包括存儲器以及處理器，所述存儲器用于存儲支持所述處理器執(zhí)行的方法程序，所述處理器被配置為用于執(zhí)行存儲器中存儲的程序，以實現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項所述港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)，港口自動化場橋路徑規(guī)劃方法包括：對TOS系統(tǒng)分發(fā)的作業(yè)指令拆分，解讀作業(yè)指令所在場地貝位信息；獲取碼頭內(nèi)所有可用的自動化場橋的位置信息；按預(yù)設(shè)優(yōu)先派發(fā)分配方法將作業(yè)指令分配至可用的自動化場橋，使每個自動化場橋與相應(yīng)的作業(yè)指令相匹配對應(yīng)；基于自動化場橋與作業(yè)指令的對應(yīng)的關(guān)系，利用粒子群最優(yōu)路徑規(guī)劃算法，規(guī)劃自動化場橋的行走路線，使自動化場橋以安全、路徑最短、耗時最短的方式到達指定位置進行作業(yè)。本發(fā)明實現(xiàn)了港口自動化場橋路徑自動規(guī)劃，使自動化場橋能以安全、路徑最短、耗時最短的方式到達指定位置進行作業(yè)。

技術(shù)研發(fā)人員：嚴巖,董佳彬,高逸,孫全振,張哲琦
受保護的技術(shù)使用者：天津港聯(lián)盟國際集裝箱碼頭有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9