支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法与流程

1.本发明属于港口自动驾驶内集卡云控平台技术领域,特别涉及一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法。


背景技术：

2.传统的方法是港口自动驾驶内集卡车队直接接入港口作业管理系统（tos），tos根据每个作业计划分配固定数量的内集卡车队（1岸桥：n内集卡，n通常为3台~4台）并直接调配自动驾驶内集卡车辆。在港口多条作业线并行的场合，如果根据每条作业线分配固定数量的内集卡车队，虽然能使作业调度简捷化，但随着港口作业吞吐量不断增长，岸桥的数量不断增加，这种指定数量分配模式必然会造成内集卡数量的成倍增加，不仅会带来运维成本的直线上升，同时由于每个作业线出箱量不同从而产生不同的作业完成时间，会大大增加一定数量内集卡的空闲率，造成车队作业效率整体低下。此外，目前市场上的港口tos系统基本上是以产品形态进行提供，系统内部改造难度和成本较高；tos系统虽具有标准的港口装卸作业流程管理体系，但目前还缺乏对水平运输设备（即：自动驾驶内集卡）灵活调配机制，尤其是作业过程中车辆的动态调配机制。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法。
4.发明所采用的技术方案是：一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法,适于在云控平台计算设备中执行, 其特征在于，包括以下步骤，步骤1，港口tos系统根据整体装卸作业计划，向云控平台提供内集卡整体作业需求，包括：作业线信息、作业优先级信息、作业岸桥群组信息、每个岸桥作业量信息、作业堆场倍位信息和每个场吊作业量信息；步骤2，向云控平台根据每台集卡的作业状态、每个岸桥作业量和对应堆场场吊作业量、每个岸桥和对应场吊作业效率信息，基于不间断循环作业逻辑，动态分配每条作业线的车队组队信息；步骤3，云控平台输出的车队组队信息进行拆分，动态生成每台内集卡的作业指令并下发至相应车辆；步骤4，云控平台实时接收自动驾驶内集卡上报的作业状态、位置信息以及车辆工况信息；步骤5，云控平台向港口tos系统实时转发自动驾驶内集卡上报的数据信息。
5.上述方案中，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，并通过云控平台对单条作业线完成后的车辆继续分配其他作业：云控平台实时接收车辆作业完成状态信息；基于其他作业线车队当前车辆作业状态、作业时间约束条件、作业量、作业优先级
信息，分析每个进行中作业线的车队周转率和可分配的剩余作业量，识别最合适的作业线车辆添加需求；基于当前车辆剩余电量信息和继续作业信息判断车辆首先是否需要充电：需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续作业指令，该车辆驶往新的作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆动态调配信息。
6.上述方案中，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，对单条作业线作业排队中的车辆临时分配其他作业：云控平台基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可临时调配的车辆；识别不存在作业排队车辆的作业线或存在充电车辆的作业线，同时根据计算出的该作业线当前车队车辆下次装卸作业开始时间和可临时调配的车辆作业的等待时间进行逐一对比分析，识别最合适的临时调配车辆；通过云控平台向该车辆下发临时调配作业指令，该车辆驶往临时作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆临时调配信息；云控平台实时接收车辆临时作业完成状态信息；基于当前车辆剩余电量信息和继续原作业信息判断车辆首先是否需要充电：需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续原作业指令，该车辆驶往原作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆继续原作业信息。
7.上述方案中，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，对单条作业线故障车辆动态替换其他车辆继续作业，具体包括：云控平台实时接收作业线故障车辆信息；基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可出队的冗余车辆，如果判断不存在冗余车辆，则从备用车辆中动态指定一台车辆；通过云控平台向该车辆下发新作业指令，该车辆驶往新作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆新作业调配信息。
8.本发明的有益效果是：该支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法，港口tos系统根据整体装卸作业计划，向云控平台提供内集卡整体作业需求；云控平台根据每台集卡的作业状态等信息,基于大作业量分配最小循环作业车队、小作业量分配最大循环作业车队”机制，采用不间断循环作业逻辑，动态分配每条作业线的车队组队信息。与传统的港口tos系统内集卡调配方法相比，通过部署云控平台实现车辆动态调配方法，在减少集卡投入的同时，能更有效的降低空驶率、提升作业周转率，最终真正达到提高港口生产效率的目的。
附图说明
9.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本发明实施例中支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法的框图；图2为本发明实施例中对单条作业线完成后的车辆继续分配其他作业的流程图；图3为本发明实施例中对单条作业线作业排队中的车辆临时分配其他作业的流程图；图4为本发明实施例中对单条作业线故障车辆动态替换其他车辆继续作业的流程图。
具体实施方式
11.使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图4和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
12.本实施例采用的一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法,适于在云控平台计算设备中执行,包括以下步骤，步骤1，港口tos系统根据整体装卸作业计划，向云控平台提供内集卡整体作业需求，包括：作业线信息、作业优先级信息、作业岸桥群组信息、每个岸桥作业量信息、作业堆场倍位信息和每个场吊作业量信息。
13.步骤2，向云控平台根据每台集卡的作业状态、每个岸桥作业量和对应堆场场吊作业量、每个岸桥和对应场吊作业效率信息，基于不间断循环作业逻辑，动态分配每条作业线的车队组队信息；传统的做法是每个岸桥分配固定数量的车辆（1岸桥：n内集卡，n通常为3台~4台），而动态分配主要是根据每个岸桥不同的作业量、作业时间分配不定数量的车辆，确保车辆高效作业。
14.步骤3，云控平台输出的车队组队信息进行拆分，动态生成每台内集卡的作业指令并下发至相应车辆；云控平台通过步骤2 动态为每条作业线分配作业车辆数后，再根据所有车辆作业状态，为每条作业线指定具体的作业车辆编号并下达相应的作业指令步骤4，云控平台实时接收自动驾驶内集卡上报的作业状态、位置信息以及车辆工况信息；步骤5，云控平台向港口tos系统实时转发自动驾驶内集卡上报的数据信息。
15.本实施例采用“大作业量分配最小循环作业车队、小作业量分配最大循环作业车队”的机制，为后续作业过程中车辆动态调配做准备。这个机制的核心在于确保小作业量作业线提前完成，满足大作业量作业线可动态加入作业车辆，确保每条作业线高效完成情况1: 港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，并通过云控平台对单条作业线完成后的车辆继续分配其他作业：条件是车辆当前状态仅为“空闲”。
16.云控平台实时接收车辆作业完成状态信息；
基于其他作业线车队当前车辆作业状态、作业时间约束条件、作业量、作业优先级信息，分析每个进行中作业线的车队周转率和可分配的剩余作业量，识别最合适的作业线车辆添加需求。这里所述的最合适的场合是指“不存在作业排队车辆”且“剩余作业量可分配新增车辆”。
17.基于当前车辆剩余电量信息和继续作业信息判断车辆首先是否需要充电：需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续作业指令，该车辆驶往新的作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆动态调配信息。
18.情况2:对单条作业线作业排队中的车辆临时分配其他作业：条件是车辆当前状态仅为“作业排队中”。
19.云控平台基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可临时调配的车辆。本实施例中，最合适场合“车辆当前状态为“作业排队中
””
且“车辆作业等待时间大于其他作业线完整一次作业时间”。
20.识别不存在作业排队车辆的作业线或存在充电车辆的作业线，同时根据计算出的该作业线当前车队车辆下次装卸作业开始时间和可临时调配的车辆作业的等待时间进行逐一对比分析，识别最合适的临时调配车辆。
21.通过云控平台向该车辆下发临时调配作业指令，该车辆驶往临时作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆临时调配信息；云控平台实时接收车辆临时作业完成状态信息；基于当前车辆剩余电量信息和继续原作业信息判断车辆首先是否需要充电：需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续原作业指令，该车辆驶往原作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆继续原作业信息。
22.情况3:对单条作业线故障车辆动态替换其他车辆继续作业，具体包括：条件是车辆当前状态仅为“故障3级”。
23.云控平台实时接收作业线故障车辆信息，所述的故障等级分为3级，故障1级：可继续作业；故障2级：限功率继续作业；故障3级：无法继续作业，立即停车等待维修。
24.基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可出队的冗余车辆，如果判断不存在冗余车辆，则从备用车辆中动态指定一台车辆；通过云控平台向该车辆下发新作业指令，该车辆驶往新作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆新作业调配信息。
25.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法,适于在云控平台计算设备中执行, 其特征在于，包括以下步骤，步骤1，港口tos系统根据整体装卸作业计划，向云控平台提供内集卡整体作业需求，包括：作业线信息、作业优先级信息、作业岸桥群组信息、每个岸桥作业量信息、作业堆场倍位信息和每个场吊作业量信息；步骤2，向云控平台根据每台集卡的作业状态、每个岸桥作业量和对应堆场场吊作业量、每个岸桥和对应场吊作业效率信息，基于不间断循环作业逻辑，动态分配每条作业线的车队组队信息；步骤3，云控平台输出的车队组队信息进行拆分，动态生成每台内集卡的作业指令并下发至相应车辆；步骤4，云控平台实时接收自动驾驶内集卡上报的作业状态、位置信息以及车辆工况信息；步骤5，云控平台向港口tos系统实时转发自动驾驶内集卡上报的数据信息。2.根据权利要求1所述的支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法，其特征在于，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，并通过云控平台对单条作业线完成后的车辆继续分配其他作业：云控平台实时接收车辆作业完成状态信息；基于其他作业线车队当前车辆作业状态、作业时间约束条件、作业量、作业优先级信息，分析每个进行中作业线的车队周转率和可分配的剩余作业量，识别最合适的作业线车辆添加需求；基于当前车辆剩余电量信息和继续作业信息判断车辆首先是否需要充电：需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续作业指令，该车辆驶往新的作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆动态调配信息。3.根据权利要求1所述的支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法，其特征在于，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，对单条作业线作业排队中的车辆临时分配其他作业：云控平台基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可临时调配的车辆；识别不存在作业排队车辆的作业线或存在充电车辆的作业线，同时根据计算出的该作业线当前车队车辆下次装卸作业开始时间和可临时调配的车辆作业的等待时间进行逐一对比分析，识别最合适的临时调配车辆；通过云控平台向该车辆下发临时调配作业指令，该车辆驶往临时作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆临时调配信息；云控平台实时接收车辆临时作业完成状态信息；基于当前车辆剩余电量信息和继续原作业信息判断车辆首先是否需要充电：
需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发充电指令，该车辆驶往充电区域进行充电；不需要充电的场合，通过云控平台向该车辆下发继续原作业指令，该车辆驶往原作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆继续原作业信息。4.根据权利要求1～3任一权利要求所述的支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法，其特征在于，港口tos系统接根据接收到的自动驾驶内集卡上报的数据信息进行更新，对单条作业线故障车辆动态替换其他车辆继续作业，具体包括：云控平台实时接收作业线故障车辆信息；基于不影响当前作业不间断运行的前提下，识别每个作业线是否存在作业排队中的车辆并筛选出最合适的可出队的冗余车辆，如果判断不存在冗余车辆，则从备用车辆中动态指定一台车辆；通过云控平台向该车辆下发新作业指令，该车辆驶往新作业区域；通过云控平台向港口tos系统转发该车辆新作业调配信息。

技术总结
一种支持港口自动驾驶车队多线共享作业的智能调配方法，属于港口自动驾驶内集卡云控平台技术领域。港口TOS系统根据整体装卸作业计划，向云控平台提供内集卡整体作业需求；云控平台根据每台集卡的作业状态等信息,基于大作业量分配最小循环作业车队、小作业量分配最大循环作业车队”机制，采用不间断循环作业逻辑，动态分配每条作业线的车队组队信息。与传统的港口TOS系统内集卡调配方法相比，通过部署云控平台实现车辆动态调配方法，在减少集卡投入的同时，能更有效的降低空驶率、提升作业周转率，最终真正达到提高港口生产效率的目的。的。的。


技术研发人员：王作磊 王建伟 曲遥尧
受保护的技术使用者：荆州智达电动汽车有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/3/8