一种智慧码头运输系统及搭建方法与流程

1.本技术涉及码头运输技术领域，更具体地，涉及一种智慧码头运输系统及搭建方法。


背景技术：

2.码头运输，一方面主要是通过内集卡(运输车辆)将船上的货物卸载到堆场，另一方面是通过外集卡(运输车辆)将外来的货物运输到堆场或将堆场的货物运出。
3.现有技术中，很多内集卡采用无人集卡进行运输和管理，内集卡和外集卡分别有各自的车道，但两车道存在交汇处，因为码头情况较为复杂，相遇时无法确定通过优先级，而且内集卡工作区域同样存在此问题，导致运输效率较差、运输适应性低。
4.因此，如何提高运输效率，是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种智慧码头运输系统及搭建方法，用以解决现有技术中交汇处集卡无法合理通过的技术问题。所述系统包括：
6.获取模块，用于获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；
7.规划模块，用于根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；
8.信息模块，用于获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；
9.第一优先模块，用于根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；
10.规则模块，用于获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；
11.第二优先模块，用于根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；
12.预测模块，用于根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；
13.调整模块，用于若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。
14.本技术一些实施例中，规划模块，具体用于：
15.根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务确定起始点、终点、集卡数量、运输次数和运输时间；
16.根据起始点、终点确定多条初始运输路径，根据集卡数量、运输次数和运输时间确定集卡运输顺序，基于运输顺序分配集卡运输的批次信息；
17.获取每条初始运输路径的车辆数量阈值，将初始运输路径的车辆数量阈值映射，得到每条初始路径的拥挤度阈值；
18.基于集卡运输的批次信息确定初始运输路径上的每批次拥挤度，拥挤度公式如下；
[0019][0020]
其中，y为初始运输路径上每批次的拥挤度，n为在初始运输路径上该批次的集卡数量，αi为该批次中第i个集卡对应的拥挤权重，qi为该批次中第i个集卡的车辆信息，m为同时在该初始运输路径的其余车辆数量，βj为第j个其余车辆对应的拥挤权重，wj为第j个其余车辆对应的车辆信息，exp为指数函数；
[0021]
选择每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径作为运输路径；
[0022]
若不存在每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径，则将该批次集卡中最后一辆集卡安排到下一批次进行运输，以满足拥挤度阈值要求，从而选取初始路径。
[0023]
本技术一些实施例中，第一优先模块，具体用于：
[0024]
根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，包括：
[0025]
内集卡包括第一类内集卡和第二类内集卡；
[0026]
根据第一类内集卡和第二类内集卡的运输信息分别得到第一标记和第二标记，将第一标记和第二标记进行映射，得到对应的第一函数l1(s1，x1，z1)和第二函数l2(s2，x2，z2)，其中，s1和s2为此批次任务剩余时间，x1和x2为此批次剩余路程，z1和z2为剩余往返次数；
[0027]
若s1＜s2、x1＞x2且z1＞z2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0028]
若s1＞s2、x1＜x2且z1＜z2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0029]
若s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0030]
若s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0031]
若s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则预测此批次剩余路程的平均速度，此批次剩余路程的平均速度的公式如下：
[0032][0033]
其中，v为此批次剩余路程的平均速度，为第i个路段的平均速度，v0为第i个路段的初速度，v1为第i个路段的末速度，n为剩余路程的路段个数，exp为指数函数；
[0034]
基于预测此批次剩余路程的平均速度确定此批次任务预测剩余时间，基于此批次任务预测剩余时间与此批次任务剩余时间的差值，在预设修正因子库中选取修正因子对此批次任务剩余时间进行修正；
[0035]
若修正后的s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0036]
若修正后的s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0037]
若修正后的依旧s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则判断剩余往返次数的距离大小；
[0038]
剩余往返次数的距离大小公式为：
[0039][0040]
其中，p为剩余往返次数的距离大小，γ1为第一类内集卡对应的修正系数，γ2为第二类内集卡对应的修正系数，e0为第一类内集卡往返一次的距离，e1为第二类内集卡往返一次的距离；
[0041]
根据剩余往返次数的距离大小和此批次剩余路程得到对应目前剩余距离，
[0042]
若第一类内集卡的目前剩余距离大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0043]
若第一类内集卡的目前剩余距离不大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第二类内集卡。
[0044]
本技术一些实施例中，规则模块，具体用于：
[0045]
根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，包括：
[0046]
基于车道位置确定初始交汇处，基于码头各区域位置确定初始交汇处的范围值，并将初始交汇处的范围值作为内集卡和外集卡的交汇处；
[0047]
若内集卡和外集卡在预设时间内同时出现在初始交汇处的范围值内，则需要根据交通规则顺序通过交汇处。
[0048]
本技术一些实施例中，规则模块，具体用于：
[0049]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则，包括：
[0050]
建立内集卡和外集卡对应的成本目标模型，
[0051][0052]
其中，c1是内集卡的启用成本，c2是内集卡司机工资，t1是此次内集卡若进行等待的时间，c3是内集卡延迟成本，t2是内集卡延期时间，c4是等待成本，n是内集卡在之间的等待次数，δi是第i次等待的等待成本，ri是第i次等待的等待时间，c5是外集卡的启用成本，c6是外集卡的司机工资，t3是此次外集卡若进行等待的时间，c7是等待成本，c8是外集卡延迟成本，t4是外集卡延期时间；
[0053]
赋予成本较大的一方交汇处的优先通过权。
[0054]
本技术一些实施例中，预测模块，具体用于：
[0055]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，包括：
[0056]
对内集卡和外集卡进行边缘描绘，得到相近的第一形和第二形；
[0057]
运输信息包括实时周边环境信息；
[0058]
基于实时周边环境信息确定不同位置下第一形和第二形的安全范围；
[0059]
根据运输路径建立初始运行轨迹，将带有安全范围的第一形和第二形代入初始运
行轨迹中，得到运行轨迹。
[0060]
本技术一些实施例中，预测模块，具体用于：
[0061]
根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，包括：
[0062]
计算同时间段内第一形的安全范围和第二形的安全范围间的距离平均值，根据距离平均值在预设碰撞概率库内找到对应的碰撞概率。
[0063]
本技术一些实施例中，调整模块，具体用于：
[0064]
若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令；
[0065]
获取当前时刻内集卡或外集卡实际运输路线，同时获取相同时间段内对应的运输路径；
[0066]
将实际运输路线与运输路径进行对齐处理，得到两者相似度，若相似度高于第一阈值且低于第二阈值，则将每个偏离点进行汇总，并得到偏离平均值，若偏离平均值超过预设平均值，则确认出现偏离，获取实际运输路线中相似度最低的线段，计算此线段多耗费的时间，并根据多耗费的时间控制当前集卡的方向和速度；
[0067]
若相似度低于第一阈值，则确认出现偏离，控制当前集卡的方向和速度。
[0068]
对应的，本技术还提供了一种智慧码头运输搭建方法，所述方法包括：
[0069]
获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；
[0070]
根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；
[0071]
获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；
[0072]
根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；
[0073]
获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；
[0074]
根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；
[0075]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；
[0076]
若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。
[0077]
通过应用以上技术方案，获取模块，用于获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；规划模块，用于根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；信息模块，用于获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；第一优先模块，用于根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；规则模块，用于获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建
立交通规则；第二优先模块，用于根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；预测模块，用于根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；调整模块，用于若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。本技术通过运输任务确定每条道路的拥挤度，从而制定合理运输路径，根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的通过顺序，根据内集卡和外集卡的等待成本建立交通规则，提高了运输效率，并且保证了运输的准确性。
附图说明
[0078]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0079]
图1示出了本发明实施例提出的一种智慧码头运输系统的结构示意图；
[0080]
图2示出了本发明实施例提出的一种智慧码头运输的搭建方法的流程示意图。
具体实施方式
[0081]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0082]
本技术实施例提供一种智慧码头运输系统，如图1所示，该系统包括以下模块：
[0083]
获取模块201，用于获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；
[0084]
规划模块202，用于根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；
[0085]
信息模块203，用于获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；
[0086]
第一优先模块204，用于根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；
[0087]
规则模块205，用于获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；
[0088]
第二优先模块206，用于根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；
[0089]
预测模块207，用于根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；
[0090]
调整模块208，用于若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。
[0091]
本实施例中，内部任务是分配给内集卡的，外部任务分配给外集卡，内集卡是在码头内部活动的集卡，外集卡是码头外部的集卡。码头一般包括码头大门、堆场、码头前沿和泊位等区域。
[0092]
本实施例中，实时运输信息包括实时速度、实时位置、载重等即时信息。
[0093]
上述技术方案的有益效果：本技术通过运输任务确定每条道路的拥挤度，从而制定合理运输路径，根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的通过顺序，根据内集卡和外集卡的等待成本建立交通规则，提高了运输效率，并且保证了运输的准确性。
[0094]
本技术一种智慧码头运输系统一些实施例中，规划模块202，具体用于：
[0095]
根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务确定起始点、终点、集卡数量、运输次数和运输时间；
[0096]
根据起始点、终点确定多条初始运输路径，根据集卡数量、运输次数和运输时间确定集卡运输顺序，基于运输顺序分配集卡运输的批次信息；
[0097]
获取每条初始运输路径的车辆数量阈值，将初始运输路径的车辆数量阈值映射，得到每条初始路径的拥挤度阈值；
[0098]
基于集卡运输的批次信息确定初始运输路径上的每批次拥挤度，拥挤度公式如下；
[0099][0100]
其中，y为初始运输路径上每批次的拥挤度，n为在初始运输路径上该批次的集卡数量，αi为该批次中第i个集卡对应的拥挤权重，qi为该批次中第i个集卡的车辆信息，m为同时在该初始运输路径的其余车辆数量，βj为第j个其余车辆对应的拥挤权重，wj为第j个其余车辆对应的车辆信息，exp为指数函数；
[0101]
选择每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径作为运输路径；
[0102]
若不存在每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径，则将该批次集卡中最后一辆集卡安排到下一批次进行运输，以满足拥挤度阈值要求，从而选取初始路径。
[0103]
本实施例中，集卡运输的批次信息为运输的次数、每批运输的集卡数量。拥挤度仅为单种集卡的拥挤度，内集卡和外集卡的拥挤度需要分别计算。例如，计算内集卡的拥挤度时，wj所指的其余车辆可以包括外集卡。
[0104]
本实施例中，n一般在3-6范围内，m一般在2-4范围内。
[0105]
本实施例中，车辆信息指的是影响拥挤度的参数，例如车辆高度、车辆宽度、车辆体积等。
[0106]
本实施例中，若不存在每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径，则将该批次集卡中最后一辆集卡安排到下一批次进行运输。若还不符合要求，则接着减少集卡数量，直至满足要求，以此类推，确定路径。
[0107]
上述技术方案的有益效果：将运输信息和路段结合起来，确认每条路段的拥挤度，并判断是否符合阈值要求，提高了车辆路径规划的准确性，保证了路段的通畅，以提升运输速率。
[0108]
本技术一种智慧码头运输系统一些实施例中，第一优先模块204，具体用于：
[0109]
根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，包括：
[0110]
内集卡包括第一类内集卡和第二类内集卡；
[0111]
根据第一类内集卡和第二类内集卡的运输信息分别得到第一标记和第二标记，将第一标记和第二标记进行映射，得到对应的第一函数l1(s1，x1，z1)和第二函数l2(s2，x2，z2)，其中，s1和s2为此批次任务剩余时间，x1和x2为此批次剩余路程，z1和z2为剩余往返次数；
[0112]
若s1＜s2、x1＞x2且z1＞z2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0113]
若s1＞s2、x1＜x2且z1＜z2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0114]
若s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0115]
若s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0116]
若s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则预测此批次剩余路程的平均速度，此批次剩余路程的平均速度的公式如下：
[0117][0118]
其中，v为此批次剩余路程的平均速度，为第i个路段的平均速度，v0为第i个路段的初速度，v1为第i个路段的末速度，n为剩余路程的路段个数，exp为指数函数；
[0119]
基于预测此批次剩余路程的平均速度确定此批次任务预测剩余时间，基于此批次任务预测剩余时间与此批次任务剩余时间的差值，在预设修正因子库中选取修正因子对此批次任务剩余时间进行修正；
[0120]
若修正后的s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0121]
若修正后的s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0122]
若修正后的依旧s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则判断剩余往返次数的距离大小；
[0123]
剩余往返次数的距离大小公式为：
[0124][0125]
其中，p为剩余往返次数的距离大小，γ1为第一类内集卡对应的修正系数，γ2为第二类内集卡对应的修正系数，e0为第一类内集卡往返一次的距离，e1为第二类内集卡往返一次的距离；
[0126]
根据剩余往返次数的距离大小和此批次剩余路程得到对应目前剩余距离，
[0127]
若第一类内集卡的目前剩余距离大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0128]
若第一类内集卡的目前剩余距离不大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第二类内集卡。
[0129]
本实施例中，按照作业区域差异划分内集卡类别，第一类内集卡为往返于岸边和堆场间，负责装卸船作业中途的集装箱运输。第二类内集卡为堆场至码头大门区域，负责收
发箱作业过程中的运输任务。第一类内集卡和第二类内集卡存在交叉区域，因此可能出现相遇的交通堵塞情况。
[0130]
本实施例中，建立第一类内集卡的第一函数和第二类内集卡的第二函数，因为函数相同，只需比较变量s1，x1，z1和s2，x2，z2即可。s和x是当前任务的剩余时间和路径，与剩余往返次数并无关系。剩余往返次数可以是一个周期，并非仅局限于往返的概念。
[0131]
本实施例中，修正因子对此批次任务剩余时间进行修正，即修正因子与此批次任务剩余时间的乘积为修正后的此批次任务剩余时间。修正因子的取值范围在[0.8-1.2]。
[0132]
本实施例中，目前剩余距离为剩余往返次数的距离大小和此批次剩余路程两者之和。
[0133]
上述技术方案的有益效果：根据运输信息确定优先通过权，若根据运输信息无法直接判断，则修正剩余时间，再次进行比较，若还是不符合，则判断剩余总距离。提高了内集卡的运输效率和性价比，保证了码头内集卡的有序运输。
[0134]
本技术一种智慧码头运输系统一些实施例中，规则模块205，具体用于：
[0135]
根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，包括：
[0136]
基于车道位置确定初始交汇处，基于码头各区域位置确定初始交汇处的范围值，并将初始交汇处的范围值作为内集卡和外集卡的交汇处；
[0137]
若内集卡和外集卡在预设时间内同时出现在初始交汇处的范围值内，则需要根据交通规则顺序通过交汇处。
[0138]
本技术一些实施例中，规则模块205，具体用于：
[0139]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则，包括：
[0140]
建立内集卡和外集卡对应的成本目标模型，
[0141][0142]
其中，c1是内集卡的启用成本，c2是内集卡司机工资，t1是此次内集卡若进行等待的时间，c3是内集卡延迟成本，t2是内集卡延期时间，c4是等待成本，n是内集卡在之间的等待次数，δi是第i次等待的等待成本，ri是第i次等待的等待时间，c5是外集卡的启用成本，c6是外集卡的司机工资，t3是此次外集卡若进行等待的时间，c7是等待成本，c8是外集卡延迟成本，t4是外集卡延期时间；
[0143]
赋予成本较大的一方交汇处的优先通过权。
[0144]
本实施例中，为了快速及时的通过，初始交汇处的范围值内同时出现内集卡和外集卡，则判断两者需要确定通过的先后顺序。
[0145]
本实施例中，建立两者等待的成本模型，即假设内集卡和外集卡分别等待的成本，使得成本较大的优先通过，成本较小的进行等待。
[0146]
本实施例中，上述公式中，与t相乘的c均是以时间为单位的成本，很多的内集卡都是无人驾驶，则司机工资部分为0，c3t2是总的延迟成本，t2是内集卡延期时间，即此次等待时间导致任务超期，超过任务期限的时长。如果此次等待时间不会导致任务超期，则不存在
此部分成本，外集卡同理。是内集卡之前等待总成本，若之前没有等待(第一优先模块204内容)，则不存在此部分成本，为0。
[0147]
上述技术方案的有益效果：根据内集卡和外集卡的各自成本建立交通规则，成本较大的一方优先通过，此成本需要考虑之前内集卡的等待情况，提高了内集卡和外集卡交通的有序性，导致通过时成本损失较少。
[0148]
本技术一种智慧码头运输系统一些实施例中，预测模块207，具体用于：
[0149]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，包括：
[0150]
对内集卡和外集卡进行边缘描绘，得到相近的第一形和第二形；
[0151]
运输信息包括实时周边环境信息；
[0152]
基于实时周边环境信息确定不同位置下第一形和第二形的安全范围；
[0153]
根据运输路径建立初始运行轨迹，将带有安全范围的第一形和第二形代入初始运行轨迹中，得到运行轨迹。
[0154]
本技术一些实施例中，预测模块207，具体用于：
[0155]
根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，包括：
[0156]
计算同时间段内第一形的安全范围和第二形的安全范围间的距离平均值，根据距离平均值在预设碰撞概率库内找到对应的碰撞概率。
[0157]
本实施例中，边缘描绘是描绘的集卡的形状和大小，安全范围是指不同位置时集卡的安全碰撞范围不同。
[0158]
本实施例中，安全范围间的距离平均值是指在第一形或第二形的安全范围中选取多个标志点，计算多个标志点间的距离(第一形和第二形间的)，从而得到距离平均值。
[0159]
本实施例中，预设碰撞概率库内每个距离平均值均对应有一个碰撞概率，根据碰撞概率预测是否发生碰撞，若碰撞概率超过概率阈值则预测会发生碰撞，反之，则无。如果预测发生碰撞，则修正运输路径以防止碰撞。
[0160]
上述技术方案的有益效果：各集卡在运行时，可能会发生碰撞，提前预测碰撞概率，以修正运输路径，确保集卡运输的安全可靠性，适应复杂的码头运输环境。
[0161]
本技术一种智慧码头运输系统一些实施例中，调整模块208，具体用于：
[0162]
若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令；
[0163]
获取当前时刻内集卡或外集卡实际运输路线，同时获取相同时间段内对应的运输路径；
[0164]
将实际运输路线与运输路径进行对齐处理，得到两者相似度，若相似度高于第一阈值且低于第二阈值，则将每个偏离点进行汇总，并得到偏离平均值，若偏离平均值超过预设平均值，则确认出现偏离，获取实际运输路线中相似度最低的线段，计算此线段多耗费的时间，并根据多耗费的时间控制当前集卡的方向和速度；
[0165]
若相似度低于第一阈值，则确认出现偏离，控制当前集卡的方向和速度。
[0166]
本实施例中，对齐指的是时间刻度上的对齐，方便比较位置。
[0167]
本实施例中，相似度最低的线段是指偏差最大的点所组成的线段，从而计算多出时间。
[0168]
本实施例中，第一阈值小于第二阈值。
[0169]
本实施例中，获取实际运输路线与运输路径的时间周期自行设定，以检测实际路线与预定路线的偏差，并非是在集卡走完全程进行比对。
[0170]
上述技术方案的有益效果：定期检测实际运输路线与各自对应的运输路径的偏差，以方便进行后续调整和监测。提高了运输的实时监管性，保证路线进行的可靠性。
[0171]
需要说明的是，不同公式中的i、j、n、m意义并不相同，仅仅只是为了方便技术人员进行理解。
[0172]
本领域技术人员可以理解实施场景中的系统中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的系统中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个系统中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0173]
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
[0174]
对应的，本技术还提供了一种智慧码头运输搭建方法，如图2所示，所述方法包括：
[0175]
步骤s101，获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；
[0176]
步骤s102，根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；
[0177]
步骤s103，获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；
[0178]
步骤s104，根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；
[0179]
步骤s105，获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；
[0180]
步骤s106，根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；
[0181]
步骤s107，根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；
[0182]
步骤s108，若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。
[0183]
本技术一些实施例中，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径，包括：
[0184]
根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务确定起始点、终点、集卡数量、运输次数和运输时间；
[0185]
根据起始点、终点确定多条初始运输路径，根据集卡数量、运输次数和运输时间确定集卡运输顺序，基于运输顺序分配集卡运输的批次信息；
[0186]
获取每条初始运输路径的车辆数量阈值，将初始运输路径的车辆数量阈值映射，得到每条初始路径的拥挤度阈值；
[0187]
基于集卡运输的批次信息确定初始运输路径上的每批次拥挤度，拥挤度公式如下；
[0188][0189]
其中，y为初始运输路径上每批次的拥挤度，n为在初始运输路径上该批次的集卡数量，αi为该批次中第i个集卡对应的拥挤权重，qi为该批次中第i个集卡的车辆信息，m为同时在该初始运输路径的其余车辆数量，βj为第j个其余车辆对应的拥挤权重，wj为第j个其余车辆对应的车辆信息，exp为指数函数；
[0190]
选择每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径作为运输路径；
[0191]
若不存在每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径，则将该批次集卡中最后一辆集卡安排到下一批次进行运输，以满足拥挤度阈值要求，从而选取初始路径。
[0192]
本技术一些实施例中，根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口，包括：
[0193]
根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，包括：
[0194]
内集卡包括第一类内集卡和第二类内集卡；
[0195]
根据第一类内集卡和第二类内集卡的运输信息分别得到第一标记和第二标记，将第一标记和第二标记进行映射，得到对应的第一函数l1(s1，x1，z1)和第二函数l2(s2，x2，z2)，其中，s1和s2为此批次任务剩余时间，x1和x2为此批次剩余路程，z1和z2为剩余往返次数；
[0196]
若s1＜s2、x1＞x2且z1＞z2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0197]
若s1＞s2、x1＜x2且z1＜z2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0198]
若s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0199]
若s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0200]
若s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则预测此批次剩余路程的平均速度，此批次剩余路程的平均速度的公式如下：
[0201][0202]
其中，v为此批次剩余路程的平均速度，为第i个路段的平均速度，v0为第i个路段的初速度，v1为第i个路段的末速度，n为剩余路程的路段个数，exp为指数函数；
[0203]
基于预测此批次剩余路程的平均速度确定此批次任务预测剩余时间，基于此批次任务预测剩余时间与此批次任务剩余时间的差值，在预设修正因子库中选取修正因子对此批次任务剩余时间进行修正；
[0204]
若修正后的s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0205]
若修正后的s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；
[0206]
若修正后的依旧s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则判断剩余往返次数的距离大小；
[0207]
剩余往返次数的距离大小公式为：
[0208][0209]
其中，p为剩余往返次数的距离大小，γ1为第一类内集卡对应的修正系数，γ2为第二类内集卡对应的修正系数，e0为第一类内集卡往返一次的距离，e1为第二类内集卡往返一次的距离；
[0210]
根据剩余往返次数的距离大小和此批次剩余路程得到对应目前剩余距离，
[0211]
若第一类内集卡的目前剩余距离大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第一类内集卡；
[0212]
若第一类内集卡的目前剩余距离不大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第二类内集卡。
[0213]
本技术一些实施例中，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，包括：
[0214]
根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，包括：
[0215]
基于车道位置确定初始交汇处，基于码头各区域位置确定初始交汇处的范围值，并将初始交汇处的范围值作为内集卡和外集卡的交汇处；
[0216]
若内集卡和外集卡在预设时间内同时出现在初始交汇处的范围值内，则需要根据交通规则顺序通过交汇处。
[0217]
本技术一些实施例中，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则，包括：
[0218]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则，包括：
[0219]
建立内集卡和外集卡对应的成本目标模型，
[0220][0221]
其中，c1是内集卡的启用成本，c2是内集卡司机工资，t1是此次内集卡若进行等待的时间，c3是内集卡延迟成本，t2是内集卡延期时间，c4是等待成本，n是内集卡在之间的等待次数，δi是第i次等待的等待成本，ri是第i次等待的等待时间，c5是外集卡的启用成本，c6是外集卡的司机工资，t3是此次外集卡若进行等待的时间，c7是等待成本，c8是外集卡延迟成本，t4是外集卡延期时间；
[0222]
赋予成本较大的一方交汇处的优先通过权。
[0223]
本技术一些实施例中，根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹：
[0224]
根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，包括：
[0225]
对内集卡和外集卡进行边缘描绘，得到相近的第一形和第二形；
[0226]
运输信息包括实时周边环境信息；
[0227]
基于实时周边环境信息确定不同位置下第一形和第二形的安全范围；
[0228]
根据运输路径建立初始运行轨迹，将带有安全范围的第一形和第二形代入初始运行轨迹中，得到运行轨迹。
[0229]
本技术一些实施例中，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，包括：
[0230]
根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，包括：
[0231]
计算同时间段内第一形的安全范围和第二形的安全范围间的距离平均值，根据距离平均值在预设碰撞概率库内找到对应的碰撞概率。
[0232]
本技术一些实施例中，若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令，包括：
[0233]
若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令；
[0234]
获取当前时刻内集卡或外集卡实际运输路线，同时获取相同时间段内对应的运输路径；
[0235]
将实际运输路线与运输路径进行对齐处理，得到两者相似度，若相似度高于第一阈值且低于第二阈值，则将每个偏离点进行汇总，并得到偏离平均值，若偏离平均值超过预设平均值，则确认出现偏离，获取实际运输路线中相似度最低的线段，计算此线段多耗费的时间，并根据多耗费的时间控制当前集卡的方向和速度；
[0236]
若相似度低于第一阈值，则确认出现偏离，控制当前集卡的方向和速度。
[0237]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
[0238]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种智慧码头运输系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块，用于获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；规划模块，用于根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；信息模块，用于获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；第一优先模块，用于根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；规则模块，用于获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；第二优先模块，用于根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；预测模块，用于根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；调整模块，用于若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。2.如权利要求1所述的智慧码头运输系统，其特征在于，规划模块，具体用于：根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务确定起始点、终点、集卡数量、运输次数和运输时间；根据起始点、终点确定多条初始运输路径，根据集卡数量、运输次数和运输时间确定集卡运输顺序，基于运输顺序分配集卡运输的批次信息；获取每条初始运输路径的车辆数量阈值，将初始运输路径的车辆数量阈值映射，得到每条初始路径的拥挤度阈值；基于集卡运输的批次信息确定初始运输路径上的每批次拥挤度，拥挤度公式如下；其中，y为初始运输路径上每批次的拥挤度，n为在初始运输路径上该批次的集卡数量，α
i
为该批次中第i个集卡对应的拥挤权重，q
i
为该批次中第i个集卡的车辆信息，m为同时在该初始运输路径的其余车辆数量，β
j
为第j个其余车辆对应的拥挤权重，w
j
为第j个其余车辆对应的车辆信息，exp为指数函数；选择每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径作为运输路径；若不存在每批次拥挤度低于拥挤度阈值的初始路径，则将该批次集卡中最后一辆集卡安排到下一批次进行运输，以满足拥挤度阈值要求，从而选取初始路径。3.如权利要求1所述的智慧码头运输系统，其特征在于，第一优先模块，具体用于：根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，包括：内集卡包括第一类内集卡和第二类内集卡；
根据第一类内集卡和第二类内集卡的运输信息分别得到第一标记和第二标记，将第一标记和第二标记进行映射，得到对应的第一函数l1(s1，x1，z1)和第二函数l2(s2，x2，z2)，其中，s1和s2为此批次任务剩余时间，x1和x2为此批次剩余路程，z1和z2为剩余往返次数；若s1＜s2、x1＞x2且z1＞z2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；若s1＞s2、x1＜x2且z1＜z2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；若s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；若s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；若s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则预测此批次剩余路程的平均速度，此批次剩余路程的平均速度的公式如下：其中，v为此批次剩余路程的平均速度，为第i个路段的平均速度，v0为第i个路段的初速度，v1为第i个路段的末速度，n为剩余路程的路段个数，exp为指数函数；基于预测此批次剩余路程的平均速度确定此批次任务预测剩余时间，基于此批次任务预测剩余时间与此批次任务剩余时间的差值，在预设修正因子库中选取修正因子对此批次任务剩余时间进行修正；若修正后的s1＜s2且x1＜x2，则将优先通过权赋予第一类内集卡；若修正后的s1＞s2且x1＞x2，则将优先通过权赋予第二类内集卡；若修正后的依旧s1＞s2且x1＜x2或s1＜s2且x1＞x2，则判断剩余往返次数的距离大小；剩余往返次数的距离大小公式为：其中，p为剩余往返次数的距离大小，γ1为第一类内集卡对应的修正系数，γ2为第二类内集卡对应的修正系数，e0为第一类内集卡往返一次的距离，e1为第二类内集卡往返一次的距离；根据剩余往返次数的距离大小和此批次剩余路程得到对应目前剩余距离，若第一类内集卡的目前剩余距离大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第一类内集卡；若第一类内集卡的目前剩余距离不大于第二类内集卡的目前剩余距离，则将优先通过权赋予第二类内集卡。4.如权利要求1所述的智慧码头运输系统，其特征在于，规则模块，具体用于：根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，包括：基于车道位置确定初始交汇处，基于码头各区域位置确定初始交汇处的范围值，并将初始交汇处的范围值作为内集卡和外集卡的交汇处；若内集卡和外集卡在预设时间内同时出现在初始交汇处的范围值内，则需要根据交通
规则顺序通过交汇处。5.如权利要求4所述的智慧码头运输系统，其特征在于，规则模块，具体用于：根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则，包括：建立内集卡和外集卡对应的成本目标模型，其中，c1是内集卡的启用成本，c2是内集卡司机工资，t1是此次内集卡若进行等待的时间，c3是内集卡延迟成本，t2是内集卡延期时间，c4是等待成本，n是内集卡在之间的等待次数，δ
i
是第i次等待的等待成本，r
i
是第i次等待的等待时间，c5是外集卡的启用成本，c6是外集卡的司机工资，t3是此次外集卡若进行等待的时间，c7是等待成本，c8是外集卡延迟成本，t4是外集卡延期时间；赋予成本较大的一方交汇处的优先通过权。6.如权利要求1所述的智慧码头运输系统，其特征在于，预测模块，具体用于：根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，包括：对内集卡和外集卡进行边缘描绘，得到相近的第一形和第二形；运输信息包括实时周边环境信息；基于实时周边环境信息确定不同位置下第一形和第二形的安全范围；根据运输路径建立初始运行轨迹，将带有安全范围的第一形和第二形代入初始运行轨迹中，得到运行轨迹。7.如权利要求6所述的智慧码头运输系统，其特征在于，预测模块，具体用于：根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，包括：计算同时间段内第一形的安全范围和第二形的安全范围间的距离平均值，根据距离平均值在预设碰撞概率库内找到对应的碰撞概率。8.如权利要求1所述的智慧码头运输系统，其特征在于，调整模块，具体用于：若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令；获取当前时刻内集卡或外集卡实际运输路线，同时获取相同时间段内对应的运输路径；将实际运输路线与运输路径进行对齐处理，得到两者相似度，若相似度高于第一阈值且低于第二阈值，则将每个偏离点进行汇总，并得到偏离平均值，若偏离平均值超过预设平均值，则确认出现偏离，获取实际运输路线中相似度最低的线段，计算此线段多耗费的时间，并根据多耗费的时间控制当前集卡的方向和速度；若相似度低于第一阈值，则确认出现偏离，控制当前集卡的方向和速度。9.一种智慧码头运输搭建方法，其特征在于，所述方法包括：获取码头任务，码头任务包括内部任务和外部任务，根据码头内部任务确定内集卡的运输任务；根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任
务规划运输路径；获取实时运输信息，根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；获取码头各区域位置和车道位置，根据码头各区域位置和车道位置确定内集卡和外集卡的交汇处，根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；根据交通规则确定交汇处的优先通过权，根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；根据内集卡和外集卡的运输信息建立运行轨迹，根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；若内集卡或外集卡实际运输路线与各自对应的运输路径出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。

技术总结
本发明公开了一种智慧码头运输系统及搭建方法，涉及码头运输技术领域，包括，根据码头外部任务确定外集卡的运输任务，根据内集卡的运输任务和外集卡的运输任务规划运输路径；根据实时运输信息和运输路径得到内集卡和外集卡的运输信息；根据内集卡的运输信息确定内集卡相遇时的优先通过权，根据优先通过权内集卡按顺序通过路口；根据内集卡和外集卡的运输信息建立交通规则；根据优先通过权内集卡和外集卡按顺序通过交汇处；根据运行轨迹预测发生碰撞的概率，根据发生碰撞的概率调整内集卡和外集卡对应的运输路径；若内集卡或外集卡出现偏离，则根据偏离程度确对内集卡或外集卡发送控制指令。提高了运输效率和运输的有序性。提高了运输效率和运输的有序性。提高了运输效率和运输的有序性。


技术研发人员：施凯 程延光 唐伟 叶剑 徐斌 李海旭
受保护的技术使用者：华能南京金陵发电有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/7/19