[發明專利]集裝箱港口車輛運行狀態感知與定位系統以及方法

有效

• 申請號: 201210163833.0
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102682620A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 徐為民;顧偉;褚建新
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G08G1/123
• 分類號: G08G1/123;G08G1/01
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 宋羽

技術領域

本發明涉及一種狀態感知與定位系統以及方法，特別是涉及一種采用了RFID復合傳感器、射頻定位和無線網絡等技術，能夠實現對集裝箱港口全部集卡車輛、車載集裝箱或裝卸設備等進行自動的動態感知和定位管理的集裝箱港口車輛運行狀態感知與定位系統以及方法。

背景技術

在集裝箱港口內，專用集裝箱卡車(以下簡稱集卡)是集裝箱堆場中運行靈活、數量最大、作業工況復雜的機械設備，因此要使碼頭設備合理高效的工作，必須首先解決集卡動態識別和調度的問題。

集裝箱港口集裝箱運輸包含進口作業和出口作業兩個流程，而這兩個物流作業流程都離不開集卡和裝卸機械。目前，一些大型集裝箱港口采用GPS和無線通訊等技術實現了對港區內集卡和裝卸機械的動態識別和調度管理。基于GPS和無線通訊的集卡調度系統（TPS）的廣泛使用提高了集卡的效率，但是由于外來集卡車輛不可能安裝兼容的GPS模塊和無線通訊系統，因此，難于采用類似的方法對外部集卡車輛進行動態感知和調度管理，另外，采用GPS技術的TPS系統也存在著受天氣和遮擋情況影響較大，體積大、成本高、系統運行維護不便等問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種采用了RFID復合傳感器、射頻定位和無線網絡等技術，成本低，維護方便，能夠實現對集裝箱港口全部集卡車輛、車載集裝箱或裝卸設備等進行自動的動態感知和定位管理，同時能避免采用單純無線傳感網絡定位技術需要依賴復雜定位算法的缺點，同時也克服了基于GPS和無線通訊技術進行車輛感知中存在的各種局限的集裝箱港口車輛運行狀態感知與定位系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種集裝箱港口車輛運行狀態感知與定位系統，所述系統包括內部集卡、RFID復合傳感節點、外部集卡、智能無線節點、通訊鏈路、車輛監控調度服務器，裝有集裝箱的集裝箱船位于海岸上，集裝箱船與大海之間安裝有岸橋，內部集卡安裝在岸橋上，外部集卡安裝在大海上且RFID復合傳感節點可以覆蓋的區域內，出港道口，入港道口，場橋，智能無線節點，通訊鏈路，車輛監控調度服務器，出港道口是外部集卡車輛離開集裝箱港口的出口，入港道口是外部集卡車輛進入集裝箱港口的入口，智能無線節點、通訊鏈路和車輛監控調度服務器均位于海岸上。

在本發明的具體實施例中，所述RFID復合傳感節點包括RFID閱讀器、RFID天線、車輛檢測器、射頻發射器和射頻天線，RFID復合傳感節點安放在港區道路交叉口的正上方，完成車輛的感知定位，相鄰的多個RFID復合傳感節點互為鄰居節點，在節點通訊半徑內，中繼其它節點的無線通訊信號。

在本發明的具體實施例中，所述RFID復合傳感節點根據車輛監控與定位的具體需要，可以在所述系統的堆場部分或全部交叉點上安裝。

在本發明的具體實施例中，所述RFID復合傳感節點包括RFID閱讀器、RFID天線、車輛檢測器、射頻發射器和射頻天線，RFID復合傳感節點安放在港區道路交叉口的正上方，完成車輛的感知定位，相鄰的多個RFID復合傳感節點互為鄰居節點，在節點通訊半徑內，中繼其它節點的無線通訊信號。

在本發明的具體實施例中，所述智能無線節點是一種無線通訊節點，所述智能無線節點包括無線接收器、射頻解碼器、數據處理器、數據發送器和通訊接口，所述智能無線節點收集匯聚各個RFID復合傳感節點傳遞來的信息，將這些信息進行匯聚分析，然后通過通訊鏈路發送到車輛監控調度服務器進行處理。

在本發明的具體實施例中，所述通訊鏈路為網絡通訊方式，所述通訊鏈路為有線或無線鏈路，完成數據傳輸。

在本發明的具體實施例中，所述車輛監控調度服務器為一臺或多臺計算機系統，運行著車輛感知、定位、監控調度程序，它通過通訊鏈路與智能無線節點相連接，可以對智能無線節點傳來的車輛感知信息進行實時處理計算，得到感知區域內的全部車輛的運行狀態，進而給港口車輛運行調度提供依據。

一種利用集裝箱港口車輛運行狀態感知與定位系統感知與定位的方法，所述方法包括如下步驟：

（1）、將多個RFID復合傳感節點以一定間距的網格形態分布在集裝箱口作業區域的交叉路口，形成了一個覆蓋集裝箱碼頭作業場地的車輛感知區域，每個RFID復合傳感節點均有獨立的編號和確定的位置；