[发明专利]一种自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法

权利要求书

1.一种自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于：ART管理系统利用ART车载系统，实时获取ART当前位置、工作状态、技术状态信息；所述ART管理系统基于内外集卡行驶数据，通过和TOS系统、岸桥控制系统、解锁站管理系统、智能交通管理系统及其他港口内的生产作业系统交互，实时预知集卡到达岸桥作业区、解锁站、闸口、堆场作业区时间，调整集卡通行速度及路线；所述智能交通管理系统在内外集卡交汇路段或路口合理调控集卡通行顺序。

2.根据权利要求1所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述ART车载系统包括导航定位模块、自动驾驶模块、车载控制模块、维保测试模块、车载视频模块。

3.根据权利要求1所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述ART管理系统和TOS系统交互，包括ART管理系统将ART的当前位置、工作状态、技术状态实时反馈给TOS系统，TOS系统根据反馈信息给车辆分配作业任务，ART管理系统接收到TOS系统的任务调度指令时，结合ART自身的策略和状态选择接受或拒绝，拒绝时需明确给出拒绝原因反馈给TOS系统。

4.根据权利要求3所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于：所述ART管理系统接收到TOS系统任务后，将任务分配给TOS系统指定的ART，ART结合自己当前位置和任务终点位置、箱门朝向要求、自动驾驶地图每条车道和路口的负载、限速情况和ART的车辆参数(包括加减速度、转弯半径)自动进行路径的实时、动态规划，并将预计完成任务时间反馈给TOS系统。

5.根据权利要求1所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述ART管理系统和岸桥控制系统交互，包括在岸边装卸船作业工况中，ART管理系统按照合理的装卸船顺序对ART调速，保证ART在岸边作业的有序性和连续性，实时预知集卡到达岸桥作业区的时间。

6.根据权利要求1所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述ART管理系统和解锁站管理系统交互，包括ART管理系统为ART选择合理的解锁站，在最优行驶路径和最短循环周期的前提下确保解锁站的均衡使用，避免单点拥堵，ART管理系统实时预知集卡到达解锁站的时间。

7.根据权利要求1所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，ART管理系统发送放行控制指令给智能交通管理系统，智能交通管理系统将设备工作状态反馈给ART管理系统，所述智能交通管理系统使用基于规则的内外集卡行驶管控策略进行内外集卡运行的宏观控制，所述ART管理系统对水平运输设备的交通情况实时管理，结合ART的实时位置和预计行驶路径，对可能发生的拥堵进行提前预测、提前化解。

8.根据权利要求7所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述智能交通管理系统包括车路协同控制单元、堆场道闸控制单元；所述车路协同控制单元包括路侧感知模块、边缘计算单元、中控模块；所述堆场道闸控制单元包括RFID电子车牌识别系统、雷达探测系统、语音与屏幕显示设备、红绿灯、挡杆。

9.根据权利要求8所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，所述ART管理系统和解锁站管理系统交互，包括所述车路协同控制单元感知集卡交通运行状态，ART管理系统实时预知集卡通过各个路段、交叉口的时间。

10.如权利要求2-9中任一项所述自动化码头全局系统与ART自主作业的协同调控方法，其特征在于，ART管理系统和智能交通管理系统交互，管控ART运行速度和堆场内行车道内外集卡通行次序，其管控流程为：

S1.ART管理系统获取自动化码头全局的道路信息，实时获取码头全部路段、交叉口的交通流情况；

S2.ART管理系统获取在途ART信息，包括ART当前路径、当前位置、当前车速等信息；

S3.ART管理系统预测在途ART通过各个路段、交叉口的时间；

S4.ART管理系统判断是否要调控ART车速：若在ART预计通行该交叉口时，存在ART或外集卡排队情况，将该ART速度降低；

S41.若ART管理系统判断需要调控ART车速，则选择在途ART降低车速，按设定速度20％的比例进行减速；

S42.若ART管理系统判断不需要调控ART车速，则进行S5步骤；

S5.ART管理系统判断是否有ART即将到达内外集卡交叉口；

S51.若ART管理系统判断没有ART即将到达内外集卡交叉口，则进行S1步骤；

S52.若ART管理系统判断有ART即将到达内外集卡交叉口，则进行S6步骤；

S6.系统判断交叉口处是否有外集卡在等待；

S61.若系统判断交叉口处没有外集卡等待，则智能交通管理系统管控该交叉口，令ART直接通行，直到有外集卡到达该交叉口；

S62.若系统判断交叉口处有外集卡等待，则进行S7步骤；

S7.根据码头当前状况，智能交通管理系统计算所述交叉口外集卡通行权重阈值x的值，检测达到通行权重阈值的影响因子；

S71.若智能交通管理系统检测达到通行权重阈值的影响因子为x₃或x₄，则智能交通管理系统管控该交叉口，令ART停车，外集卡快速通行，直到有新的ART或外集卡到达；

S72.若智能交通管理系统检测系统未达到通行权重阈值或达到通行权重阈值的影响因子为x₁或x₂，则进行S61步骤；

其中，根据堆场内行车道外集卡通行规则建立交叉口外集卡通行权重阈值公式如下：

x＝b₁x₁+b₂x₂+b₃x₃+b₄x₄

x₁表示路口处内集卡等待数量，x₂表示码头前沿区域内集卡等待数量，x₃表示路口处外集卡作业时间，x₄表示路口处外集卡等待数量，x₃表示路口处外集卡作业时间，x即交叉口外集卡通行权重阈值；b₁、b₂、b₃和b₄分别为影响因子；

当路口处有两辆内集卡在等待或码头前沿区域有两辆内集卡在等待，则交叉口处内集卡通行；当路口处外集卡等待时间超过20分钟或路口处有三辆外集卡在等待，则交叉口处外集卡通行；

当内外集卡在路口处交汇，ART管理系统计算外集卡通行权重阈值，实时检测触发通行权重阈值的影响因子，若为x₁或x₂，则内集卡通行；若为x₃或x₄，则外集卡通行。