本发明专利技术涉及集装箱卡车调度领域，公开了一种集装箱卡车智能调度系统及方法。该调度系统包括调度中心(1)，以及与调度中心(1)进行通信的集装箱码头任务中心(6)、集卡(2)、岸桥终端(3)和场桥终端(4)，还包括由码头各处布设的多个RFID电子标签读取器(51)组成的RFID区域定位系统(5)。调度中心(1)获取各集卡的属性和位置信息以及集装箱码头任务中心(6)上传的待完成任务信息，先根据各岸桥和场桥的作业效率进行集卡(2)数量上的分配，再对所有可行的分配方案计算完成任务的总代价，取代价最小的方案进行执行。本发明专利技术可提高码头作业效率，降低码头作业成本，提高设备的利用率，减少作业设备的无效空等，减少集卡的空载率和能耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集装箱卡车调度领域，尤其涉及。
技术介绍
随着现代港口竞争的不断加剧，如何提高码头作业设备利用率，降低作业成本已经成为码头提高服务水平，提升自身竞争力的重要研究课题。船舶在码头的停留时间、完成装卸作业时间已经成为衡量码头作业水平的重要指标，而该指标与码头作业设备的作业效率息息相关。集装箱码头的常规作业主要包括装船、卸船、移箱作业和进提箱作业。码头作业的常用设备包括岸桥、场桥和集卡(集装箱卡车)。卸船作业的基本流程为:岸桥将集装箱从船上卸到岸边在该岸桥下的集卡上，然后集卡将该集装箱运到堆场指定位置，再由堆场的场桥从集卡上将集装箱吊起放到堆场指定位置。装船作业流程则与卸船作业流程刚好相反，此处不再赘述。移箱作业的基本流程:场桥将集装箱从堆场吊起然后放在该场桥下的集卡上，然后集卡将该集装箱运到堆场指定位置，再由堆场目标位置的场桥从集卡上将集装箱吊起放到堆场指定位置。集卡调度问题主要是从能耗，成本的角度综合考虑实现码头作业设备调度的协同、经济和智能化。传统的调度模式为单个工作点(如对应于一辆岸桥或场桥)独占该工作点下的集卡资源，即一辆集卡只为一个工作点服务，经常出现的问题是集卡载着集装箱从堆场到岸边，然后空车返回堆场。很显然，这种调度模式下集卡空载率很高(50%)，利用率比较低。码头作业需要多个设备的协调配合，而现有的调度系统仅仅只考虑一种设备的作业代价，如仅考虑集卡。此外，现有的调度系统往往仅从代价最小的角度考虑，可能出现大量的任务分配给离集卡当前位置很近的岸桥或堆场，而离集卡当前位置很远的岸桥或堆场得不到集卡资源，以致无效空等，造成某些岸桥或堆场作业效率低下，影响码头的整体作业效率。以上种种因素导致采用现有技术中的集卡调度系统和方法不但作业效率低下，不能满足集卡实时调度的需要，而且能源消耗大，作业成本高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提高码头作业效率，优化集卡分配，针对现有技术的上述缺陷，提供一种集装箱卡车的智能调度系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本专利技术提供一种集装箱卡车智能调度系统，包括调度中心(I)和可与调度中心(I)进行通信的集装箱码头任务中心(6)、集卡(2)、安装在岸桥的岸桥终端(3)和/或安装在场桥的场桥终端(4)，还包括安装于岸桥出入口、场桥出入口、码头各路径的多个RFID电子标签读取器(51)组成的RFID区域定位系统(5)，其中，集装箱码头任务中心(6)包括用于生成和更新待完成任务列表的任务生成模块(61)和用于向调度中心发送待完成任务列表的第四通信模块(62)；所述集卡(2)上安装有车载终端(21)和用于存储和更新集卡(2)的属性信息的RFID电子标签(22)，该车载终端(21)包括用于存储和更新集卡任务信息的第一任务模块(212)和用于与调度中心⑴通信的第一通信模块(213);所述第一通信模块(213)用于接收调度中心(I)下发的任务指令信息或上传集卡任务信息至调度中心(I);所述RFID电子标签(22)可被所述RFID电子标签读取器(51)所识别，调度中心(I)可获取集卡(2)的位置信息和电子标签(22)所存储的集卡(2)的属性信息；所述岸桥终端(3)包括用于确认任务完成状态的第二任务模块(31)和用于向调度中心(I)上传实时的任务完成状态信息的第二通信模块(32)；所述场桥终端(4)包括用于确认任务完成状态的的第三任务模块(41)和用于向调度中心(I)上传实时的任务完成状态信息第三通信模块(42)；所述调度中心(I)接收集装箱码头任务中心(6)上传的实时的待完成任务信息以确定需要分配集卡的岸桥或场桥，调度中心(I)获取集卡的任务信息、位置信息和属性信息以确定空闲集卡的数量、位置及编号，调度中心(I)先选取所有可用的空闲集卡(2)并根据已设定的各个岸桥或场桥的作业效率向各个岸桥或场桥分配集卡数量，然后计算所有可行的集卡分配组合，并计算每种集卡分配组合下所有集卡(2)完成相应任务的代价总和，取代价最小的一种集卡分配组合为最优分配方案，最后根据最优分配方案下发任务指令给各集卡(2)。所述集卡(2)完成相应任务的代价以时间T为度量，包括集卡所耗费时间、岸桥等待时间和场桥等待时间的加权和，其中集卡完成相应任务所耗费时间包括集卡行驶时间Tl、集卡在岸桥下等待的时间T2和集卡在场桥下等待的时间T3之和，岸桥等待时间包括岸桥无集卡工作时的待机时间T4，场桥等待时间包括场桥无集卡工作时的待机时间T5，即T= 其中 λ，μ 为预先设定的常数，O < λ < 1,0< μ < I, λ+μ <1。所述集卡属性信息包括集卡编号和集卡最大载重量。所述第一通信模块为无线通信模块。所述第二通信模块、第三通信模块和第四通信模块为有线通信模块或无线通信模块。本专利技术还提供利用权利要求1-5任意一项所述的集装箱卡车智能调度系统的一种集装箱卡车智能调度方法，其特征在于，包括如下步骤:S1、调度中心设置参与调度的场桥、岸桥、集卡以及各项参数；S2、调度中心接收集装箱码头任务中心发送的待完成任务列表；调度中心接收所有集卡的集卡属性信息、集卡任务信息和集卡位置信息，确定空闲集卡的数量；S3、调度中心根据各个岸桥或场桥的作业效率向有任务的各个岸桥或场桥分配集卡数量；S4、调度中心选取从步骤SI中设置的的岸桥或场桥已经激活的待完成任务，各个岸桥或场桥的选取任务数与步骤S3分配的的集卡数相关；S5、调度中心计算出所有可行的集卡分配组合，并计算每种集卡分配组合下所有集卡完成相应任务的代价总和；S6、选取代价最小的集卡分配组合作为最优分配方案,调度中心根据最优分配方案向被选取的各个集卡车载终端下发任务指令；S7、调度中心判断已激活的待完成任务数量是否为0，如果否则转到步骤S2，如果是，则结束。所述的各项参数包括参数λ和μ、各岸桥或场桥的工作效率和集卡平均速度。所述集卡完成相应任务的代价以时间T为度量，包括集卡所耗费时间、岸桥等待时间和场桥等待时间的加权和，其中集卡所耗费时间包括集卡行驶时间Tl、集卡在岸桥下等待的时间Τ2和集卡在场桥下等待的时间Τ3之和，岸桥等待时间包括岸桥无集卡工作时的待机时间Τ4，场桥等待时间包括场桥无集卡工作时的待机时间Τ5，即T =λ*Τ4+μ*Τ5+(1-λ-μ)*(Τ1+Τ2+Τ3)，其中 λ，μ 为预先设定的常数，O < λ < 1,0 < μ〈1，λ+μ〈I。实施本专利技术的有益效果:本专利技术提供的集装箱卡车智能调度系统和方法先对各岸桥(场桥)进行集卡数量上的分配，可避免出现某些岸桥(场桥)分配不到(或过少)集卡资源而出现长时间空等，再计算集卡完成相应任务的代价，取代价最小的方案进行执行，本专利技术可提高码头作业效率，降低码头作业成本，提高设备的利用率，减少作业设备的无效空等，减少集卡的空载率和能耗。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中:图1是本专利技术实施例的集装箱卡车智能调度系统连接示意图；图2是本专利技术实施例的集装箱卡车智能调度系统结构及连接示意图；图3是本专利技术实施例的集装箱卡车智能调度方法流程示意图。具体实施例方式图中标号统一说明如下:1:调度中心；2:集卡；3:厗桥终端；4:场桥终端；5:RF本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集装箱卡车智能调度系统，其特征在于，包括调度中心(1)和可与调度中心(1)进行通信的集装箱码头任务中心（6）、集卡(2)、安装在岸桥的岸桥终端(3)和/或安装在场桥的场桥终端(4)，?还包括安装于岸桥出入口、场桥出入口、码头各路径的多个RFID电子标签读取器(51)组成的RFID区域定位系统（5），其中，集装箱码头任务中心（6）包括用于生成和更新待完成任务列表的任务生成模块（61）和用于向调度中心发送待完成任务列表的第四通信模块（62）；所述集卡(2)上安装有车载终端(21)和用于存储和更新集卡（2）的属性信息的RFID电子标签(22)，该车载终端(21)包括用于存储和更新集卡任务信息的第一任务模块(212)和用于与调度中心（1）通信的第一通信模块(213)；所述第一通信模块(213)用于接收调度中心(1)下发的任务指令信息或上传集卡任务信息至调度中心(1)；所述RFID电子标签(22)可被所述RFID电子标签读取器(51)所识别，调度中心(1)可获取集卡(2)的位置信息和电子标签（22）所存储的集卡（2）的属性信息；所述岸桥终端(3)包括用于确认任务完成状态的第二任务模块(31)和用于向调度中心(1)上传实时的任务完成状态信息的第二通信模块(32)；所述场桥终端(4)包括用于确认任务完成状态的的第三任务模块(41)和用于向调度中心(1)上传实时的任务完成状态信息第三通信模块(42)；所述调度中心(1)接收集装箱码头任务中心（6）上传的实时的待完成任务信息以确定需要分配集卡的岸桥或场桥，调度中心（1）获取集卡的任务信息、位置信息和属性信息以确定空闲集卡的数量、位置及编号，调度中心（1）先选取所有可用的空闲集卡(2)并根据已设定的各个岸桥或场桥的作业效率向各个岸桥或场桥分配集卡数量，然后计算所有可行的集卡分配组合，并计算每种集卡分配组合下所有集卡(2)完成相应任务的代价总和，取代价最小的一种集卡分配组合为最优分配方案，最后根据最优分配方案下发任务指令给各集卡(2)。...
【技术特征摘要】
1.一种集装箱卡车智能调度系统，其特征在于，包括调度中心(I)和可与调度中心(I)进行通信的集装箱码头任务中心(6)、集卡(2)、安装在岸桥的岸桥终端(3)和/或安装在场桥的场桥终端(4)，还包括安装于岸桥出入口、场桥出入口、码头各路径的多个RFID电子标签读取器(51)组成的RFID区域定位系统(5)，其中， 集装箱码头任务中心(6)包括用于生成和更新待完成任务列表的任务生成模块(61)和用于向调度中心发送待完成任务列表的第四通信模块(62); 所述集卡(2)上安装有车载终端(21)和用于存储和更新集卡(2)的属性信息的RFID电子标签(22)，该车载终端(21)包括用于存储和更新集卡任务信息的第一任务模块(212)和用于与调度中心(I)通信的第一通信模块(213);所述第一通信模块(213)用于接收调度中心(I)下发的任务指令信息或上传集卡任务信息至调度中心(I);所述RFID电子标签(22)可被所述RFID电子标签读取器(51)所识别，调度中心(I)可获取集卡(2)的位置信息和电子标签(22)所存储的集卡(2)的属性信息； 所述岸桥终端(3)包括用于确认任务完成状态的第二任务模块(31)和用于向调度中心(I)上传实时的任务完成状态信息的第二通信模块(32)； 所述场桥终端(4)包括用于确认任务完成状态的的第三任务模块(41)和用于向调度中心(I)上传实时的任务完成状态/[目息第二通彳目模块(42)； 所述调度中心(I)接收集装箱码头任务中心(6)上传的实时的待完成任务信息以确定需要分配集卡的岸桥或场桥，调度中心(I)获取集卡的任务信息、位置信息和属性信息以确定空闲集卡的数量、位置及编号，调度中心(I)先选取所有可用的空闲集卡(2)并根据已设定的各个岸桥或场桥的作业效率向各个岸桥或场桥分配集卡数量，然后计算所有可行的集卡分配组合，并计算每种集卡 分配组合下所有集卡(2)完成相应任务的代价总和，取代价最小的一种集卡分配组合为最优分配方案，最后根据最优分配方案下发任务指令给各集卡⑵。2.根据权利要求1所述的一种集装箱卡车智能调度系统，其特征在于，所述集卡(2)完成相应任务的代价以时间T为度量，包括集卡所耗费时间、岸桥等待时间和场桥等待时间的加权和，其中集卡完成相应任务所耗费时间包括集卡行驶时间Tl、集卡在岸桥下等待的时间T2和集卡在场桥下等待的时间T3之和，岸桥等待时间包括岸桥无集卡工作时的待机时间T4，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴少聪，乐萌，颜银慧，李峰，杜俊文，杨玉林，卢赞新，高磊，龚卫龙，
申请(专利权)人：招商局国际信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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