[發明專利]考慮車輛運動學特征的智能化集裝箱碼頭停車調度方法

有效

• 申請號: 202210228059.0
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114329318B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 楊杰敏;楊榮;高延輝;劉喜旺;班宏宇;馮淼;陳培;寧為玉;彭云輝;王鑫瑋;唐家煒
• 申請（專利權）人: 天津港第二集裝箱碼頭有限公司
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06Q10/06;G08G1/0968;G08G1/14;B60W30/06
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 韓新城

本發明提供一種考慮車輛運動學特征的智能化集裝箱碼頭停車調度方法，包括：TOS系統收到ART完成作業任務信息，向車輛管理系統發送泊車指令；TOS系統匯總停車區實時狀態信息發送給車輛管理系統；車輛管理系統根據動態高精度地圖、停車區實時狀態和ART實時位置，依據當前空閑泊位數量，生成空閑ART泊車方案發送至ART；車輛管理系統利用A星算法規劃全局路徑，自主生成泊車路徑，基于車輛運動學特征完成ART自主調速；車輛管理系統將ART泊車路徑中堆場區目標縱向作業車道信息發送至TOS系統；TOS系統獲取ART位置狀態信息，生成ART下次作業任務的派發區域，優化ART作業計劃。本發明提高了ART泊車管理水平。

技術領域

本發明屬于集裝箱碼頭設施技術領域，尤其涉及一種考慮車輛運動學特征的智能化集裝箱碼頭停車調度方法。

背景技術

集裝箱碼頭吞吐量日益提升，而碼頭水平運輸設備在作業過程中仍存在路徑沖突、擁堵時間長等問題，這些問題成為影響碼頭作業效率的瓶頸，因此，優化碼頭運輸設備通行路徑被視為提高碼頭作業效率的關鍵之一。國內外大多數研究將重點集中在水平運輸設備的作業路徑規劃上，并為此提出大量解決辦法，諸如基于碼頭多源數據采樣的Voronoi圖方法、基于作業節點控制的Dijkstra算法、基于車輛調度模型的人工勢場和動態窗口算法等，這些研究方法在不同程度上優化了運輸設備作業路徑，縮短了水平運輸單次作業時間。

在已有的研究中，關于碼頭水平運輸設備停車調度方面的研究很少。因此，亟需設計一種自動化集裝箱碼頭智能停車調度方法，提高自動運輸設備及其停車區調度管理能力，優化集裝箱碼頭空閑停車位利用效率，降低閑置運輸設備對港區交通的不利影響，減少集卡行車道及多車交匯處的擁堵問題，提高自動化碼頭水平運輸系統整體作業效率。

發明內容

本發明的目的是針對智能化集裝箱碼頭水平運輸設備在作業過程中出現的等待、沖突、擁堵等問題，提供一種考慮車輛運動學特征的智能化集裝箱碼頭停車調度方法，優化空閑ART(Artificial Intelligence Robot of Transportation，人工智能運輸機器人）停車位置，減少作業車道中空閑車輛，改善智能化碼頭交通流狀況，以實現提高ART水平運輸效率的目標。

本發明采用如下技術方案：

一種考慮車輛運動學特征的智能化集裝箱碼頭停車調度方法，包括如下步驟：

S1.TOS系統收到ART完成作業任務信息，向車輛管理系統下發泊車指令；

S2.TOS系統匯總停車區實時狀態信息并發送給車輛管理系統；

S3.車輛管理系統根據動態高精度地圖信息、停車區實時狀態信息和ART實時位置信息，依據當前空閑泊位數量，按多場景停車規則選擇停車區，再依據停車區優先級高低依次分配車位，進而生成空閑ART泊車方案，并發送至ART；

S4.車輛管理系統依據動態高精地圖，利用A星算法規劃全局路徑，自主生成泊車路徑，并在轉彎處依據車輛運動學特性智能完成ART自主調速；

S5.車輛管理系統將ART泊車路徑中堆場區目標縱向作業車道信息發送至TOS系統；

S6.TOS系統獲取ART位置狀態信息，生成ART下次作業任務的派發區域，優化ART作業計劃。

進一步，所述車輛運動學特性包括ART以9m/s的最大線速度，1m/s²的最大線加速度和1m/s²的最大線減速度直線行駛，轉彎時，前輪組和后輪組分別簡化為一個等效輪，前輪用于轉向，后輪的方向始終不變，前輪轉向角決定ART轉彎半徑，ART最小轉彎半徑為10.96m。