專利名稱：自動化碼頭的堆場管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化碼頭領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種實現(xiàn)振華自動化碼頭模式下的堆場管理。
背景技術(shù)：
目前的港口有實現(xiàn)自動化的趨勢，這需要一個港口能夠承受、同時效率又盡可能 高的堆場集裝箱管理方案，只有合理的管理才可能高效的執(zhí)行任務(wù)。隨著任務(wù)類型的多樣化、系統(tǒng)的不斷自動化以及自動化堆場的自有特點和優(yōu)勢， 尤其是在堆場使用了低架橋和電動車(參見CN 1792761A所公開的“岸邊起重機和堆場起 重機間低架橋式小車轉(zhuǎn)接裝卸系統(tǒng)”)，借助空中交叉成功的解決了二維平面上的電動車沖 突問題，為了既能充分利用堆場自有的特點和優(yōu)勢，又能在港口自動化碼頭領(lǐng)域中實現(xiàn)各 種管理方案和計劃，就要根據(jù)堆場船只本身布局、堆場各設(shè)備各自的特點及相互動作和配 合關(guān)系來制定堆場管理。這里的各種管理方案和計劃一般地包括裝箱、卸箱、集卡進出箱、 集裝箱在堆場內(nèi)與堆場之間的調(diào)整以及編輯集裝箱的信息。這就需要一種實現(xiàn)自動化碼頭 模式下的堆場管理的方法，常規(guī)裝卸計劃方法不能全面提供各種類型的計劃，并且目前的 新型自動化碼頭還出現(xiàn)了低架橋系統(tǒng)，這使得常規(guī)裝卸計劃方法已無法滿足新型碼頭的需 求。由此可見，經(jīng)濟高效的自動化碼頭集成系統(tǒng)規(guī)模大，計劃復(fù)雜度高，為了更有效地 管理堆場，必須做出周全合理的計劃，從而讓各個分系統(tǒng)有條不紊的工作。這樣就需要開發(fā) 一種適合自動化碼頭的高效的堆場管理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自動化碼頭的堆場管理方法，該方法提供了有效的堆場 管理方案和堆場集裝箱任務(wù)計劃方案。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種自動化碼頭的堆場管 理方法，包括以下步驟根據(jù)用戶選定的任務(wù)類型，提供對應(yīng)的任務(wù)操作界面，其中任務(wù)類型包括進箱、出 箱、理箱、轉(zhuǎn)場的其中之一；接收經(jīng)由用戶在任務(wù)操作界面上的操作而提交的計劃，所述操作包括選定任務(wù)所 針對的操作對象；以及根據(jù)所述計劃生成對應(yīng)的一個或多個任務(wù)，其中排除選定的操作對象中已被安排 過計劃的對象，以及由于位置限制而無法被安排計劃的對象，所述任務(wù)的信息包括任務(wù)類 型、任務(wù)起始位置、任務(wù)目的位置、任務(wù)以及集裝箱箱號。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，當(dāng)包含多條任務(wù)時，根據(jù)堆場規(guī)則確定 任務(wù)順序。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，生成進箱任務(wù)的步驟包括選擇集卡區(qū)中待進箱的集裝箱區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩 余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)預(yù)定順序計算出集裝箱的提箱順序；選擇堆場上進 箱的集裝箱區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的有箱位置；檢查是否有空閑位置剩余， 若沒有空閑位置剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中下方懸空的或沒有進箱計劃的位置； 檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱 的放箱順序。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，生成出箱任務(wù)的步驟包括選擇堆場區(qū) 中出箱的集裝箱區(qū)域；判斷所選集裝箱區(qū)域中的集裝箱是否為需要集卡出箱的集裝箱，否 則返回，是則進入下一步；排除集裝箱區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱 剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中上方有未計劃的集裝箱；繼續(xù)檢查 是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則按照預(yù)定順序依次排除超出集卡容量 的多余的集裝箱；繼續(xù)檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī) 則計算出集裝箱的出箱順序；選擇集卡區(qū)中的空閑區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的 位置；檢查選中區(qū)域中是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則進入下一 步；檢查待裝集卡的集裝箱是否是40尺箱或雙20尺箱，是則檢查集卡上是否有40尺空余 位置，有則進入下一步，若沒有則返回；若不是40尺箱或雙20尺箱，進入下一步；以及根據(jù) 堆場規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，生成理箱任務(wù)的步驟包括選擇堆場上 出箱的集裝箱區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若 沒有則返回，有則進入下一步；排除選中區(qū)域中上方有未計劃集裝箱的集裝箱；檢查是否 有集裝箱剩余，若沒有則返回，若有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱的出箱順序；選擇同一堆 場上放箱的空閑區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；檢查是否有空閑位置剩余， 若沒有空閑位置剩余則返回，若有則繼續(xù)排除選中區(qū)域中與出箱位置相同的位置；繼續(xù)檢 查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則再繼續(xù)排除選中區(qū)域中下方 懸空的位置；以及進一步檢查是否還有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則 根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，生成轉(zhuǎn)場任務(wù)的步驟包括選擇源堆場 中出箱的集裝箱區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余， 若沒有集裝箱剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中上方有未計劃集裝箱的集裝箱；檢查是 否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱的出箱順序； 選擇目的堆場區(qū)放箱的空閑區(qū)域；排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；檢查是否有空閑 位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則繼續(xù)排除選中區(qū)域中下方懸空的位置；以及繼 續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝 箱的放箱順序。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，還包括判斷任務(wù)是否適于通過雙箱來執(zhí) 行。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，所述堆場規(guī)則為從上到下、從左到右。在上述的自動化碼頭的堆場管理方法中，所述轉(zhuǎn)場任務(wù)是通過低架橋執(zhí)行。通過以上的堆場管理方法，系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的需求制定出簡單任務(wù)序列以供自動化碼頭的各分系統(tǒng)執(zhí)行，因此本發(fā)明可以應(yīng)對集成系統(tǒng)規(guī)模大的自動化碼頭，尤其是 使用了低架橋系統(tǒng)的自動化碼頭，制定出可靠且合理的計劃。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具 體實施方式作詳細(xì)說明，其中圖1示出了本發(fā)明一-實施例的堆場管理方案生成的流程圖
圖2示出了本發(fā)明一-實施例的理箱方法流程圖3示出了本發(fā)明一-實施例的轉(zhuǎn)場方法流程圖4示出了本發(fā)明一-實施例的集卡出箱方法流程圖5示出了本發(fā)明一-實施例的集卡進箱方法流程圖6示出了本發(fā)明一-實施例的集卡進箱任務(wù)操作界面；
圖7示出了本發(fā)明一-實施例的集卡出箱任務(wù)操作界面；
圖8示出了本發(fā)明一-實施例的堆場內(nèi)理箱任務(wù)操作界面；
圖9示出了本發(fā)明一-實施例的堆場間轉(zhuǎn)場任務(wù)操作界面；
圖10示出了本發(fā)明-一實施例的堆場箱信息管理界面；
圖11示出了本發(fā)明-一實施例的船舶集裝箱信息管理界面；
圖12示出了本發(fā)明-一實施例的集卡信息管理界面；
圖13示出了本發(fā)明-一實施例的岸邊起重機與低架橋；
圖14示出了本發(fā)明-一實施例的碼頭布置圖。
具體實施例方式圖14示出了本發(fā)明一實施例的碼頭布置圖。參照圖14所示，在岸邊集裝箱起重機 (后文簡稱為“岸橋” )10的后伸距下布置有四條平行于岸橋大車軌道的水平分配機構(gòu)20， 在本發(fā)明的上下文中稱為“低架橋”，低架橋20的長度和對應(yīng)的裝卸堆場30相匹配。因此 可以將船上任一集裝箱自動送往堆場30上的任一指定位置上。每個泊位上每條低架橋20為一個裝卸線，原則上每個岸橋10對應(yīng)一條裝卸線進 行裝卸，特殊情況下，岸橋10也可以對二條或多條裝卸線進行裝卸，參照圖14所示。參見圖13所示，每條低架橋20上可布置一條或多條水平分配線，當(dāng)水平分配線有 多條時，它們之間按不同的高度設(shè)置，且相互之間不會干涉。每條水平分配線上一高一低成 組布置有兩個電動小車，高的為起重小車21，低的為低架橋平板小車22，起重小車21和低 架橋平板小車22在各自軌道上可以互不干涉的交叉運行。每臺岸橋10可以對應(yīng)二組電動 小車作業(yè)，其中一組電動小車負(fù)責(zé)岸橋左側(cè)箱區(qū)的作業(yè)，另一組電動小車負(fù)責(zé)岸橋右側(cè)箱 區(qū)的作業(yè)。在低架橋20下對應(yīng)每堆箱區(qū)分別設(shè)置有垂直于低架橋長度方向的地面軌道40并 延伸至堆場30的海側(cè)端部裝卸區(qū)，在各地面軌道40上分別配置有可沿該軌道運行的地面 平板小車50。地面平板小車50可運行到一起重小車21下方，起重小車21將集裝箱下降至 低架橋20下方地面平板小車50上方時，抓箱的吊具作90度回轉(zhuǎn)，從而可使裝載在其上的 集裝箱在轉(zhuǎn)運過程中作90度回轉(zhuǎn)以便進入堆場30。然后將吊具上的集裝箱卸載到地面平板小車50。地面平板小車50攜箱駛?cè)攵褕?0內(nèi)，堆場30內(nèi)對應(yīng)每一地面軌道40設(shè)置堆 場起重機32，以進行堆場的卸箱任務(wù)。反之則為裝箱任務(wù)。參見圖1，圖1是本發(fā)明一實施例堆場管理方案生成的流程圖100，該流程圖包 括步驟102.根據(jù)任務(wù)類型觸發(fā)操作界面。自動化碼頭上的作業(yè)任務(wù)類型一般有集卡到堆場的進箱任務(wù)、堆場到集卡的出箱 任務(wù)、堆場之間的轉(zhuǎn)場任務(wù)、以及同一堆場內(nèi)的理箱任務(wù)，首先針對用戶所選的任務(wù)類型觸 發(fā)對應(yīng)的操作界面。步驟104.接收用戶制作的計劃。在該步驟中，用戶會在任務(wù)操作界面上進行操作，選定集卡進箱、集卡出箱、轉(zhuǎn)場、 理箱等任務(wù)所針對的操作對象(例如集裝箱或者是空余位置)。然后，用戶會提交計劃，系 統(tǒng)會接收提交的計劃。響應(yīng)于提交的計劃，系統(tǒng)會在后續(xù)的步驟中生成供設(shè)備執(zhí)行的任務(wù)。制作計劃時為避免與裝卸船計劃發(fā)生沖突，堆場管理系統(tǒng)只能為未計劃過的集裝 箱制作對應(yīng)的計劃。在進行進箱、出箱、理箱、轉(zhuǎn)場計劃時，系統(tǒng)會先判斷堆場上被選中的集 裝箱是否有其他任務(wù)，若有則自動取消對此箱子的操作，不允許用戶操作，沒有則允許選箱 操作。在之后，允許用戶制定集卡進箱、集卡出箱、轉(zhuǎn)場、理箱等計劃。圖6-圖9示出各個任務(wù)操作界面，以圖6為例，左側(cè)集卡的集裝箱上顯示集裝箱 號(C0SU8291250)，集卡下方顯示集卡號(CarNO :1111)。右側(cè)堆場區(qū)中，后帶括號的貝號， 如Bayl5(14)與前一貝相鄰，每一貝中的方格表示20尺箱，其中以“ X ”標(biāo)記的為40尺箱， 其放置在兩相鄰貝上(如Bay05與Bay07 (06)的5個40尺箱)，以陰影標(biāo)記的為20尺箱。a.當(dāng)選定的任務(wù)類型為集卡進箱任務(wù)時，其操作界面參見圖6所示。首先選擇一個攜箱未計劃的集卡以及集卡將要停靠的軌道(如軌道1)，在模擬集 卡上，能分別模擬出40英尺箱、20英尺箱以及雙20英尺箱。然后左側(cè)窗口選擇該集卡所承 載的集裝箱，此時集卡區(qū)域?qū)⒛M出集裝箱的任務(wù)序列號以及對應(yīng)的集卡和集卡軌道。接 著在右邊窗口選擇集裝箱進箱后將要放置的堆場位置，選擇成功后在堆場的對應(yīng)位置會同 時給出該集裝箱對應(yīng)的任務(wù)序列號。最后提交這個計劃，堆場管理系統(tǒng)便會自動生成相應(yīng) 的一條或幾條集卡進箱任務(wù)。每個任務(wù)會包含任務(wù)類型、任務(wù)起始位置(在本例中為集裝箱)、任務(wù)目的位置 (在本例中為堆場)、集裝箱箱號、尺寸等信息。這里特別處理了 40英尺箱子和20英尺箱子的操作，可以進行一個40英尺箱子、 兩個20英尺箱子或者一個20英尺箱子的計劃。系統(tǒng)根據(jù)用戶提交的計劃生成便于設(shè)備執(zhí)行的簡單任務(wù)，這將在后述的任務(wù)生成 算法中介紹。值得一提的是，如果先后從2輛集卡進行進箱計劃，再同時提交這個計劃，系統(tǒng)會 根據(jù)具體情況判斷是否可以生成雙箱任務(wù)，滿足條件則可以將這2條任務(wù)合并在一起執(zhí) 行，這大大提高了集卡進箱的操作效率。b.當(dāng)選定的任務(wù)類型為集卡出箱任務(wù)時，其操作界面參見圖7所示。首先選擇要對左側(cè)堆場上哪個箱子進行出箱操作，一旦選擇成功便會在對應(yīng) 的集裝箱上顯示它的任務(wù)序列號，然后選擇一個未計劃的有空閑箱位的集卡和相應(yīng)的集卡軌道，此時右側(cè)集卡區(qū)域會將要放箱的集卡空閑箱位上顯示該集裝箱的箱號(如 C0SU8291242)以及對應(yīng)的任務(wù)序列號。在模擬集卡上，能分別模擬出40英尺箱、20英尺箱 以及雙20英尺箱。最后提交這個計劃，系統(tǒng)便會自動生成相應(yīng)一條或幾條出箱任務(wù)。這里特別處理了 40英尺箱子和20英尺箱子的操作，可以進行一個40英尺箱子、 兩個20英尺箱子或者一個20英尺箱子的計劃。同樣的，如果先后2個集裝箱分別計劃在兩輛集卡上，本系統(tǒng)會根據(jù)具體情況判 斷是否可以生成雙箱任務(wù)，滿足條件則可以將這2條任務(wù)合并在一起執(zhí)行，這大大提高了 集卡出箱的操作效率。c.當(dāng)選定的任務(wù)類型為堆場內(nèi)理箱任務(wù)時，其操作界面參見圖8所示。首先在兩邊選取要進行理箱計劃的堆場號(圖中左側(cè)和右側(cè)顯示同一個堆場)， 然后在左側(cè)的源堆場區(qū)選擇需要進行理箱的集裝箱區(qū)域(圖中左邊窗口的集裝箱01-05)， 即在左邊區(qū)域選中需要操作的集裝箱區(qū)域，同時顯示相應(yīng)任務(wù)序列號。接著在右側(cè)的目的 堆場區(qū)選擇需要進行放箱的空閑區(qū)域(圖中右邊窗口的位置01-05)，即在右邊區(qū)域選中將 要放置集裝箱的空閑區(qū)域，同時顯示相應(yīng)任務(wù)序列號。最后提交這個計劃，系統(tǒng)便會自動生 成多條堆場內(nèi)理箱任務(wù)。這里也采用了前文所述雙箱任務(wù)技術(shù)，一旦滿足雙箱條件，系統(tǒng)便會自動生成雙 箱任務(wù)，大大提高了理箱的操作效率。d.當(dāng)選定的任務(wù)類型為堆場間轉(zhuǎn)場任務(wù)時，其操作界面參見圖9所示。首先在兩邊選取要計劃的堆場號(圖中左側(cè)和右側(cè)顯示不同的堆場)，然后在左 側(cè)的源堆場區(qū)選擇需要進行轉(zhuǎn)場的集裝箱區(qū)域(圖中左邊窗口的集裝箱01-06)，接著在右 側(cè)的目的堆場區(qū)域選擇需要進行放箱的空閑區(qū)域(圖中右邊窗口的位置01-06)，最后提交 這個計劃，系統(tǒng)便會自動生成多條堆場間轉(zhuǎn)場任務(wù)。類似地，這一任務(wù)也可以結(jié)合雙箱技術(shù)來提高轉(zhuǎn)場的操作效率。e.當(dāng)選定的任務(wù)類型為堆場箱管理時，其操作界面參見圖10所示。在圖10中，圖示化顯示各堆場箱子詳細(xì)信息，并提供了一系列的編輯功能(如復(fù) 制、粘貼)，可以方便的對箱信息進行編輯。這里大體描述本系統(tǒng)的箱信息顯示處理部分。該模塊主要包括為兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，一 部分是堆場或者船的框架信息，即圖中的貝號、列號、層號、以及各貝的列數(shù)、層數(shù)等等信 息；另一部分是箱信息。首先根據(jù)框架信息畫出框架，然后在其中填充箱信息，可以明顯的 顯示20尺、40尺箱子，并支持多種顯示模式，比如簡略模式和詳細(xì)信息模式。圖中顯示為詳 細(xì)信息模式。圖11示出了本發(fā)明一實施例的船舶集裝箱信息管理界面，它提供類似于圖10的 編輯功能。f.當(dāng)選定的任務(wù)類型為集卡信息管理時，其操作界面參見圖12所示。首先在左邊窗口選擇需要查詢或編輯的集卡車牌號(如1111)，此時右邊窗口便 會顯示該集卡的詳細(xì)信息。用戶可以根據(jù)實際需求情況編輯相關(guān)信息，然后提交編輯后的 結(jié)果，系統(tǒng)自動判斷該編輯內(nèi)容是否合理，如箱號是否與原有的重復(fù)、標(biāo)箱個數(shù)等。合理則 編輯成功。該界面還提供了添加(New)新增的集卡信息或刪除(Delete)不需要的集卡信息。
步驟106.根據(jù)算法生成簡單任務(wù)。在下面的方法中，有一些因素是需要考慮的。計劃對象是否已被安排過計劃。例如，已經(jīng)制定過裝卸船計劃的箱子或空位通常 不應(yīng)再進行進箱、出箱、理箱或轉(zhuǎn)場操作，以避免計劃的沖突。上下層關(guān)系而導(dǎo)致的位置限制下層箱子必須在上層箱子移走后才能進行提箱操 作，而上層箱子必須在下層箱子移到位后才能進行放箱操作。一個反面的例子是，如果有出 箱計劃的集裝箱上方仍有未計劃的另一集裝箱，則該集裝箱出箱當(dāng)前是無法安排計劃的。 另一反面的例子是，如果有進箱計劃的集裝箱下方懸空(即沒有集裝箱)，則該集裝箱進箱 當(dāng)前是無法安排計劃的。下述的實例通過排除逐步排除已被安排過計劃的對象以及無法被安排計劃的對 象來最終確定任務(wù)的對象。下面分別就具體任務(wù)類型介紹生成任務(wù)的方法。a.當(dāng)選定的任務(wù)類型為根據(jù)圖8所示操作界面創(chuàng)建的堆場內(nèi)理箱任務(wù)時，其流程 圖參見圖2所示。參見圖2(a)，源堆場區(qū)部分的算法流程包括S201，選擇堆場上出箱的集裝箱區(qū)域；S202，排除選中區(qū)域已被安排計劃的集裝箱；S203，檢查是否有集裝箱剩余，若沒有則返回(即退出本流程，在本流程中對用戶 而言意味著沒有集裝箱被選中)，有則進入步驟S204，再排除選中區(qū)域中上方有未計劃集 裝箱的集裝箱；S205，再檢查是否有集裝箱剩余，若沒有則返回，若有則進入步驟S206，根據(jù)從上 到下、從左到右的堆場規(guī)則計算出集裝箱的出箱順序并于圖8所示界面顯示出來。例如，集 裝箱01應(yīng)當(dāng)優(yōu)先被操作，而集裝箱02-05應(yīng)當(dāng)在后被操作。參見圖2(b)，與源堆場區(qū)處于同一堆場的目的堆場區(qū)部分的算法流程包括S211，選擇同一堆場上放箱的空閑區(qū)域；S212，排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；S213，檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回(即退出本流程，在 本流程中對用戶而言意味著沒有空閑位置被選中)，若有則進入步驟S214，繼續(xù)排除選中 區(qū)域中與出箱位置相同的位置；S215，繼續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則進入步 驟S216，再繼續(xù)排除選中區(qū)域中下方懸空的位置；S217，再進一步繼續(xù)檢查是否還有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若 有則進入步驟S218，根據(jù)堆場堆放規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序，如逐行從上到下每行是 從左到右，從中間到兩邊或者從兩邊到中間等規(guī)則。并將這些放箱順序于圖8所示界面顯 示出來。每個任務(wù)會包含任務(wù)類型、任務(wù)起始位置(在本例中為堆場一區(qū)域)、任務(wù)目的位 置(在本例中為堆場另一區(qū)域)、集裝箱箱號、尺寸等信息。當(dāng)存在多個任務(wù)時，這些任務(wù)會 按由堆場規(guī)則確定的順序組成任務(wù)隊列。b.當(dāng)選定的任務(wù)類型為根據(jù)圖9所示操作界面創(chuàng)建的不同堆場間的轉(zhuǎn)場任務(wù)時，其流程圖參見圖3。參見圖3(a)，源堆場區(qū)部分的算法流程如下S301，選擇源堆場中出箱的集裝箱區(qū)域；S302，排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；S303，檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回(即退出本流程，在本流 程中對用戶而言意味著沒有集裝箱被選中)，有則進入步驟S304，再排除選中區(qū)域中上方 有未計劃集裝箱的集裝箱；S305,繼續(xù)檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則進入步驟 S306，根據(jù)從上到下、從左到右的堆場規(guī)則計算出集裝箱的出箱順序并顯示出來。例如，集 裝箱01-03應(yīng)當(dāng)優(yōu)先被操作，而集裝箱04-06應(yīng)當(dāng)在后被操作。參見圖3 (b)，目的堆場區(qū)部分的算法流程如下S311，選擇目的堆場區(qū)放箱的空閑區(qū)域；S312，排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；S313，檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回(即退出本流程，在 本流程中對用戶而言意味著沒有空閑位置被選中)，有則進入步驟S314，繼續(xù)排除選中區(qū) 域中下方懸空的位置；S315，繼續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則進入步驟 S316，根據(jù)堆場的堆放規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序并于圖9所示界面顯示出來。每個任務(wù)會包含任務(wù)類型、任務(wù)起始位置(在本例中為一堆場)、任務(wù)目的位置 (在本例中為另一堆場)、集裝箱箱號、尺寸等信息。當(dāng)存在多個任務(wù)時，這些任務(wù)會按由堆 場規(guī)則確定的順序組成任務(wù)隊列。結(jié)合參照圖13-14，堆場起重機32將源堆場的集裝箱放置在地面平板小車50上， 地面平板小車50攜箱進入低架橋20下方；處于水平分配線高端的起重小車21移至地面平 板小車50上方，將集裝箱從地面平板小車抓起旋轉(zhuǎn)90度并起升，此時處于水平分配線低端 的低架橋平板小車22移動至該起重小車21的正下方，起重小車21將集裝箱放下并起升吊 具；低架橋平板小車21獲取集裝箱后移動至目的堆場的地面平板車軌道上方，移動離該低 架橋平板小車最近的另一起重小車至它的正上方，從低架橋平板小車上抓起集裝箱；低架 橋平板小車移走，起重小車21放下集裝箱并旋轉(zhuǎn)90度，并將集裝箱放置在另一地面平板小 車，由地面平板小車攜箱移至目的堆場的目的貝位；最后由該堆場的堆場起重機從地面平 板小車提箱并放置在目的位置。結(jié)合低架橋的這些特點，為了更高效利用低架橋水平運輸，堆場管理會將同方向 的計劃(即源堆場是同一個堆場或同一側(cè)堆場，且目的堆場是同一個堆場或同一側(cè)堆場的 轉(zhuǎn)場計劃)生成連續(xù)的任務(wù)。這樣在低架橋進行水平運輸集裝箱的同時地面平板小車可以 去獲取下一個集裝箱。C.當(dāng)選定的任務(wù)類型為根據(jù)圖7所示操作界面創(chuàng)建的集卡出箱任務(wù)時，參見圖4 流程圖。如圖4(a)所示，堆場區(qū)部分的算法流程如下S401，選擇堆場區(qū)中出箱的集裝箱區(qū)域；S402，判斷所選集裝箱是否為需要集卡出箱的集裝箱，否則返回(即退出本流程，
10在本流程中對用戶而言意味著沒有集裝箱被選中)，是則進入步驟S403，排除已被安排計 劃的集裝箱；S404，檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則進入步驟S405，再 排除選中區(qū)域中上方有未計劃集裝箱的集裝箱；S406，檢查檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則進入步驟 S407，按從下到上、從右到左的順序依次排除超出集卡容量的多余的集裝箱(一輛集卡最 多能裝2個20尺箱或1個40尺箱)；步驟S408，檢查檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則進入步驟 S409，根據(jù)從上到下、從左到右的堆場規(guī)則計算出集卡的進箱順序并于圖7所示界面顯示 出來，同時計算結(jié)果會被返回。參照圖4(b)，集卡區(qū)部分的算法流程如下S411，選擇集卡區(qū)中的空閑區(qū)域，輸入堆場區(qū)部分返回的計算結(jié)果；S412，排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；S413，檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回(即退出本流程，在 本流程中對用戶而言意味著沒有集卡空閑位置被選中)，有則進入步驟S414，檢查待裝集 卡的集裝箱是否是40尺箱或雙20尺箱，是則進入步驟S415檢查集卡上是否有40尺空閑 位置，有則進入步驟S416，若沒有則返回；若不是40尺箱或雙20尺箱(即待裝集裝箱為一 個20尺箱)，跳到步驟S416 ；S416，根據(jù)從上到下、從左到右的堆場規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序并于圖7所 示界面顯示出來。每個任務(wù)會包含任務(wù)類型、任務(wù)起始位置(在本例中為堆場區(qū)域)、任務(wù)目的位置 (在本例中為集卡區(qū)域)、集裝箱箱號、尺寸等信息。當(dāng)存在多個任務(wù)時，這些任務(wù)會按由堆 場規(guī)則確定的順序組成任務(wù)隊列。在一實施例中，集卡裝箱時根據(jù)堆場上所選箱子的信息將其顯示在集卡上并給出 能否裝第二個20尺箱的信息。當(dāng)需要對集裝箱大小進行修改時，有兩種情況20尺箱修改 為40尺箱時，則先判斷與相鄰貝對應(yīng)位置是否有箱，若有箱則無法修改，返回失敗；若無箱 則繼續(xù)判斷該箱位是否出現(xiàn)懸空現(xiàn)象，若無懸空現(xiàn)象則將此40尺箱放置在這兩貝，否則無 法修改，返回失敗。40尺箱修改為20尺箱時，則根據(jù)用戶選擇的貝位進行放置。d.當(dāng)選定的任務(wù)類型為根據(jù)圖6所示操作界面創(chuàng)建的集卡進箱任務(wù)時，參見圖5 所示流程圖。參照圖5(a)，集卡區(qū)部分的算法流程如下S501，選擇集卡區(qū)中待進箱的集裝箱區(qū)域；S502，排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；S503,檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則進入步驟S504，根 據(jù)從左到右的順序計算出集裝箱的提箱順序并顯示于圖6所示界面出來。參照圖5(b)，堆場區(qū)部分的算法流程如下S511，選擇堆場上進箱的集裝箱區(qū)域，輸入集卡區(qū)部分返回的計算結(jié)果；S512，排除已被安排計劃的有箱位置；S513，檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則進入步驟S514，再排除選中區(qū)域中下方懸空或未計劃過放箱的位置；S515，繼續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則進入步驟 S516，根據(jù)堆場堆放規(guī)則計算出集卡的放箱順序并顯示出來。每個任務(wù)會包含任務(wù)類型、任務(wù)起始位置(在本例中為集卡區(qū)域)、任務(wù)目的位置 (在本例中為堆場區(qū)域)、集裝箱箱號、尺寸等信息。當(dāng)存在多個任務(wù)時，這些任務(wù)會按由堆 場規(guī)則確定的順序組成任務(wù)隊列。在生成上述這些進箱、出箱、理箱及轉(zhuǎn)場任務(wù)之前，還可以判斷堆場上的箱位是否 支持雙箱任務(wù)，以及是否用兩輛不同的集卡和兩個軌道來分別運輸這條任務(wù)，如果條件都 滿足，則采用雙箱任務(wù)，兩輛集卡同時運行，從而大大提高了任務(wù)操作效率。在一實施例中，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫可以存儲簡單任務(wù)隊列信息表及集裝箱信息列表。 其中，簡單任務(wù)隊列信息表可以包括任務(wù)類型、任務(wù)設(shè)備、任務(wù)起止點等信息。集裝箱信息 列表可以包括集裝箱箱號、箱位、尺寸、集裝箱當(dāng)前狀態(tài)等信息。為了避免被選中的待裝集裝箱的數(shù)量與集卡空閑位置不匹配的方法，可由另一數(shù) 據(jù)庫存儲集卡位置定義表、集卡集裝箱信息表及堆場集裝箱信息表。其中，集卡位置定義表 可以包括集卡位置、待裝集裝箱對應(yīng)于起重機上的位置等。集卡集裝箱信息表和堆場集裝 箱信息表都可以包括集裝箱箱號、尺寸、集裝箱當(dāng)前狀態(tài)等。系統(tǒng)會按照生成的簡單任務(wù)的預(yù)計時間和任務(wù)優(yōu)先級，依次分配到各調(diào)度線路執(zhí) 行。每個線路都由相關(guān)設(shè)備組成，不同的線路可以共用一個設(shè)備。調(diào)度系統(tǒng)會將每條任務(wù) 分解為各個設(shè)備的指令，然后分發(fā)指令到各個設(shè)備的指令隊列中，各設(shè)備依次執(zhí)行隊列中 的指令。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護范 圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種自動化碼頭的堆場管理方法，包括以下步驟根據(jù)用戶選定的任務(wù)類型，提供對應(yīng)的任務(wù)操作界面，其中任務(wù)類型包括進箱、出箱、 理箱、轉(zhuǎn)場的其中之一；接收經(jīng)由用戶在任務(wù)操作界面上的操作而提交的計劃，所述操作包括選定任務(wù)所針對 的操作對象；以及根據(jù)所述計劃生成對應(yīng)的一個或多個任務(wù)，其中排除選定的操作對象中已被安排過計 劃的對象，以及由于位置限制而無法被安排計劃的對象，所述任務(wù)的信息包括任務(wù)類型、 任務(wù)起始位置、任務(wù)目的位置、任務(wù)以及集裝箱箱號。
2.如權(quán)利要求1所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，當(dāng)包含多條任務(wù)時， 根據(jù)堆場規(guī)則確定任務(wù)順序。
3.如權(quán)利要求1所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，生成進箱任務(wù)的步 驟包括選擇集卡區(qū)中待進箱的集裝箱區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)預(yù)定順序計算出集裝箱 的提箱順序；選擇堆場上進箱的集裝箱區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的有箱位置；檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中下方 懸空的或沒有進箱計劃的位置；檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集 裝箱的放箱順序。
4.如權(quán)利要求1所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，生成出箱任務(wù)的步 驟包括選擇堆場區(qū)中出箱的集裝箱區(qū)域；判斷所選集裝箱區(qū)域中的集裝箱是否為需要集卡出箱的集裝箱，否則返回，是則進入 下一步；排除集裝箱區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中上方有未 計劃的集裝箱；繼續(xù)檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則按照預(yù)定順序依次排除 超出集卡容量的多余的集裝箱；繼續(xù)檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集 裝箱的出箱順序；選擇集卡區(qū)中的空閑區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；檢查選中區(qū)域中是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則進入下一步；檢查待裝集卡的集裝箱是否是40尺箱或雙20尺箱，是則檢查集卡上是否有40尺空余位置，有則進入下一步，若沒有則返回；若不是40尺箱或雙20尺箱，進入下一步； 根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱的放箱順序。
5.如權(quán)利要求1所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，生成理箱任務(wù)的步 驟包括選擇堆場上出箱的集裝箱區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱； 檢查是否有集裝箱剩余，若沒有則返回，有則進入下一步； 排除選中區(qū)域中上方有未計劃集裝箱的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若沒有則返回，若有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱的出箱順序；選擇同一堆場上放箱的空閑區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則繼續(xù)排除選中區(qū)域中 與出箱位置相同的位置；繼續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則再繼續(xù)排除選中 區(qū)域中下方懸空的位置；進一步檢查是否還有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，若有則根據(jù)堆場規(guī) 則計算出集裝箱的放箱順序。
6.如權(quán)利要求1所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，生成轉(zhuǎn)場任務(wù)的步 驟包括選擇源堆場中出箱的集裝箱區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則再排除選中區(qū)域中上方有未 計劃集裝箱的集裝箱；檢查是否有集裝箱剩余，若沒有集裝箱剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算出集裝箱 的出箱順序；選擇目的堆場區(qū)放箱的空閑區(qū)域； 排除選中區(qū)域中已被安排計劃的位置；檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則繼續(xù)排除選中區(qū)域中下 方懸空的位置；繼續(xù)檢查是否有空閑位置剩余，若沒有空閑位置剩余則返回，有則根據(jù)堆場規(guī)則計算 出集裝箱的放箱順序。
7.如權(quán)利要求3-6任一項所述的自動化碼頭的堆場管理方法，還包括判斷任務(wù)是否適 于通過雙箱來執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求6所述的自動化碼頭的堆場管理方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)場任務(wù)是通 過低架橋執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動化碼頭的堆場管理方法，可應(yīng)用于包含低架橋系統(tǒng)的自動化碼頭，該方法包括以下步驟根據(jù)用戶選定的任務(wù)類型，提供對應(yīng)的任務(wù)操作界面，其中任務(wù)類型包括進箱、出箱、理箱、轉(zhuǎn)場的其中之一；接收經(jīng)由用戶在任務(wù)操作界面上的操作而提交的計劃，所述操作包括選定任務(wù)所針對的操作對象；以及根據(jù)所述計劃生成對應(yīng)的一個或多個任務(wù)，其中排除選定的操作對象中已被安排過計劃的對象，以及由于位置限制而無法被安排計劃的對象，所述任務(wù)的信息包括任務(wù)類型、任務(wù)起始位置、任務(wù)目的位置、任務(wù)以及集裝箱箱號。
文檔編號G06Q10/00GK101996358SQ200910194590
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者徐建峰 申請人:上海振華重工(集團)股份有限公司