一种集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法与流程

本发明涉及集装箱货物多式联运，具体为一种集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法。

背景技术：

1、国际多式联运简称多式联运，是在集装箱运输的基础上产生和发展起来的，是指按照国际多式联运合同，以至少两种不同的运输方式，由多式联运经营人将货物从一国境内的接管地点运至另一国境内指定交付地点的货物运输，国际多式联运适用于水路、公路、铁路和航空多种运输方式。

2、然而现有的多式联运中公路运输与水路运输的速度有限，装卸作业需要较多人力，导致装卸搬运速度慢，且货车排放量过大易对环境造成污染；而铁路运输虽装载量较大，但行驶路径受限，装卸转运时还需借助码头岸桥，对集装箱完成水、铁或公路运输之间的交叉装卸作业；因此，使其现有的集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法繁琐、装卸转运较慢，降低了现有方法的可行性。

3、因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法，通过在码头堆场建立铁路运线、水路停泊点、货车停车区域，若任一种装载货物集装箱的运输车或船到达码头堆场后，则由装卸起吊设备将货物集装箱进行装卸，并投放至指定的运输车或船中，经由指定的运输车或船将货物集装箱经指定路线转运至终点站；通过上述布局，在货物集装箱到达码头堆场后，可在码头堆场同时进行铁路、公路以及水路运输之间的装卸转换；通过创建三维实景模型，利用射频技术获取运输设备的出入实况，以便掌握码头堆场的运作实况，简化了集装箱多式联运立体交叉装卸作业的操作流程，提高了集装箱装卸转运的速度，优化了现有集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法的可行性，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法，包括：

3、将空载的多式联运铁路运输车与空载的多式联运公路运输车分别停放至码头堆场的铁路运线与停车区域处，并等待装载有货物集装箱的多式联运水路运输船停靠于码头堆场；

4、待装载有货物集装箱的多式联运水路运输船停靠在码头堆场指定的停泊位置后，启动装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船中卸下，并转运投放至空载的多式联运铁路运输车与空载的多式联运公路运输车中；

5、通过多式联运铁路运输车将装载的货物集装箱经由铁路运线转运至终点站，还通过多式联运公路运输车将装载的货物集装箱经由码头出口转运至终点站。

6、进一步的，还包括：

7、获取多式联运立体交叉装卸任务，并对多式联运立体交叉装卸任务进行解析，得到装载有货物集装箱的多式联运水路运输船停靠在码头堆场指定的停泊位置的目标时间点，且基于目标时间点以及预设等待时长确定多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车分别到达码头堆场的铁路运线与停车区域处的接货时间点；

8、基于多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的终端通讯地址将接货时间点同步下发至多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车，并基于下发结果实时监测多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车到位状态，且当多式联运铁路运输车、多式联运公路运输车以及装载有货物集装箱的多式联运水路运输船均到位后，基于射频扫描设备对多式联运水路运输船上各货物集装箱的信息射频卡发送射频读取信号；

9、基于发射结果读取各货物集装箱的基本属性，并对基本属性进行解析，确定各货物集装箱的货物类型、姿态特征以及重量信息；

10、获取多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的运输条件，并将运输条件与货物类型进行适应度匹配，且基于适应度匹配结果分别得到多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的任务集装箱；

11、基于差异编码符号对多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的任务集装箱进行差异编码，并基于差异编码结果生成差异位置分布图，且将差异位置分布图作为第一装卸适配参数；

12、基于姿态特征确定各货物集装箱中抓取点的位置及角度分布特征，并基于位置及角度分布特征确定装卸起吊设备对货物集装箱的抓取策略，且将抓取策略作为第二装卸适配参数；

13、同时，基于重量信息确定装卸起吊设备对货物集装箱抓取时的抓力区间，并将抓力区间作为第三装卸适配参数；

14、基于第一装卸适配参数、第二装卸适配参数以及第三装卸适配参数确定对货物集装箱的调度策略，并基于调取策略对装卸起吊设备进行协同控制；

15、基于协同控制结果对多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的货物集装箱的装卸状态进行实时监测，并当实时监测结果判定完成装卸时，分别生成对多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的货物集装箱的装卸报告，且将装卸报告反馈至管理终端进行记录存储。

16、进一步的，还包括：

17、将空载的多式联运水路运输船停靠于码头堆场指定的停泊位置，再将空载的多式联运公路运输车停放至码头堆场的停车区域，并等待装载有货物集装箱的多式联运铁路运输车停放于码头堆场的铁路运线处；

18、待装载有货物集装箱的多式联运铁路运输车停放于码头堆场的铁路运线后，启动装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运铁路运输车中卸下，并转运投放至空载的多式联运水路运输船与空载的多式联运公路运输车中；

19、通过多式联运水路运输船将装载的货物集装箱经由水路运线转运至终点站，还通过多式联运公路运输车将装载的货物集装箱经由码头出口转运至终点站。

20、进一步的，还包括：

21、将空载的多式联运水路运输船停靠于码头堆场指定的停泊位置，等待装载有货物集装箱的多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车分别停靠于铁路运线和停车区域；

22、待装载有货物集装箱的多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车分别停靠于铁路运线和停车区域后，启动装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车中卸下，并转运投放至空载的多式联运水路运输船中；

23、通过多式联运水路运输船将装载的货物集装箱经由水路运线转运至终点站。

24、进一步的，在码头堆场进行多式联运立体交叉装卸作业前，根据多式联运水路运输船、多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车所属的车辆数量、尺寸、停留位置、车辆装载情况和码头堆场的相对位置建立三维实景模型，并在码头堆场的操控终端处进行实时显示。

25、进一步的，通过所创建的三维实景模型判断码头堆场当前所规划的多式联运方式与装卸作业区域是否存在冲突；若存在冲突，则调整多式联运方式，重新划分码头堆场的装卸作业区域。

26、进一步的，获取多式联运水路运输船、多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车所属的车辆数量、尺寸、停留位置、车辆装载情况，具体为：

27、通过在码头堆场的进口处设定射频扫描设备，并在多式联运水路运输船、多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车所属车身安装信息射频卡，当多式联运水路运输船、多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车进入码头堆场时，利用射频扫描设备识别车身所属信息射频卡，由此获得当前车辆的编号、尺寸、停留位置、车辆装载情况。

28、进一步的，在进行交叉装卸作业时，若一部分货物集装箱无需当前即刻运出，则通过装卸起吊设备将货物集装箱先投放至存储区域进行存放，等待至指定时间后，再按指定转运方式进行转运。

29、进一步的，所述停车区域的位置与码头堆场两侧的码头出口的位置相对应，待多式联运公路运输车停放至码头堆场的停车区域时，协调多式联运公路运输车呈两列停放，并使每列停放的多式联运公路运输车的车头朝向对应一侧的码头出口处。

30、进一步的，还包括：

31、获取装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的搬运距离，并基于搬运距离计算对货物集装箱的装卸效率，且基于装卸效率计算多式联运立体交叉装卸的效果评估值，具体步骤包括：

32、根据如下公式计算对货物集装箱的装卸效率：

33、

34、其中，η表示对货物集装箱的装卸效率，且取值范围为(0，1)；i表示通过装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的次数编号值，且取值范围为[1，n]；n表示通过装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的总次数；si表示第i次搬运时，装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的搬运距离；t表示装卸起吊设备工作的总时间长度值；t表示装卸起吊设备在工作时间段内处于空闲的时间长度值，且取值小于t；m表示多式联运水路运输船中包含的货物集装箱的总个数；

35、根据如下公式计算多式联运立体交叉装卸的效果评估值：

36、

37、其中，表示多式联运立体交叉装卸的效果评估值，且取值范围为(0，1)；μ表示误差系数，且取值范围为(0.01，0.015)；α表示对货物集装箱的装卸效率对应的权重值，且取值范围为(0，1)；η表示对货物集装箱的装卸效率，且取值范围为(0，1)；n表示通过装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的总次数；m表示通过装卸起吊设备将货物集装箱从多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车与多式联运公路运输车的总次数中存在的错误搬运次数，且取值小于n；

38、将计算得到的效果评估值与预设评估阈值进行比较；

39、若计算得到的效果评估值大于或等于预设评估阈值，则判定通过多式联运立体交叉装卸对货物集装箱的装卸效果合格；

40、否则，判定对货物集装箱的装卸效果合格，并基于计算结果对装卸起吊设备的搬运路径以及多式联运水路运输船搬运至多式联运铁路运输车的停靠位置进行调整，直至计算得到的效果评估值大于或等于预设评估阈值。

41、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

42、1.本发明，通过在码头堆场建立铁路运线、水路停泊点、货车停车区域以及存储区域，若铁路、公路以及水路中任意一种装载有货物集装箱的运输车或运输船到达码头堆场指定位置后，则由码头堆场上方的装卸起吊设备将货物集装箱进行装卸，并投放至所需的运输车或运输船中，经由所投放的运输车或运输船将货物集装箱经指定路线转运至终点站；同时，若到达的货物集装箱无需即刻运出，则可先堆放至存储区域，待到达指定时间后再进行装卸转运；通过上述布局，在货物集装箱到达码头堆场后，可在码头堆场同时进行铁路、公路以及水路运输之间的装卸转换，三者之间互不干涉；不仅简化了集装箱多式联运立体交叉装卸作业的操作流程，同时提高了集装箱装卸转运的速度，优化了现有集装箱多式联运立体交叉装卸作业方法的可行性。

43、2.本发明，通过在进口处设定射频识别装置识别运输设备的射频芯片，以读取出运输设备的车辆信息、装载情况及其停留位置；按照码头堆场的实景建立三维实景模型，在射频识别装置识别出有运输设备进出码头堆场时，将识别信息及时传输至码头堆场的控制终端处，并通过控制终端调整三维实景模型的布局状况；由此用户端可通过控制终端实时了解码头堆场的作业情况，同时根据射频识别装置所反馈的运输设备的出入状况，判断码头堆场当前所划分的装卸作业区域是否存在装卸作业冲突，若存在冲突，则重新划分码头堆场装卸作业的布局，有效确保多式联运的正常运行，提高了立体交叉装卸作业的转运效率。

44、3.本发明，通过对多式联运立体交叉装卸任务进行解析，实现对多式联运水路运输船停靠的具体时间点进行准确有效的确定，从而便于根据停靠的时间点对多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车的接货时间点进行准确锁定，提高了装卸的效率，避免车辆的等待时长，其次，通过对货物集装箱的基本属性进行读取，并对读取到的基本属性进行解析，实现对多式联运铁路运输车和多式联运公路运输车需要运输的货物集装箱进行准确可靠的分析，确保通过相应的运输方式对相应的货物集装箱进行运输，最后，通过确定的货物集装箱的货物类型、姿态特征以及重量信息实现对装卸起吊设备的调度策略进行制定，便于对装卸起吊设备进行准确可靠的控制，实现对货物集装箱进行高效准确的装卸，保障了装卸效果。

45、4.本发明，通过计算对货物集装箱的装卸效率以及多式联运立体交叉装卸的效果评估值，实现根据结算结果对多式联运立体交叉装卸方法对货物集装箱的装卸效果进行准确有效的评估，且在装卸效果不满足预期要求时，及时对多式联运立体交叉装卸方案进行调整，保障了对货物集装箱的装卸高效性，提高了货物集装箱装卸转运的速度。