本发明涉及港口物流或其他相关领域，具体而言，涉及一种用于干散货装船码头的作业方法及装置、电子设备。
背景技术：
1、干散货装船码头作为货物转运的重要枢纽，其高效有序的运行对于物流供应链的顺畅至关重要，随着全球贸易量的增长，港口吞吐能力的需求不断提高，优化港口作业流程、提升装船效率成为港口管理的关键。干散货装船码头的作业流程涉及大量移动设备的调度和静态资源的有效利用，如卸车设备、堆取料机、装船机及堆场等，这些因素直接影响着码头的作业效率和成本。
2、然而，现有的干散货装船港口物流管理系统存在诸多不足，特别是在作业流程的实时优化和资源动态配置方面，常见的干散货装船码头仿真建模技术大多依赖于成熟的仿真软件，结合三维建模软件进行设备和环境的虚拟再现，然而，尽管已有技术在一定程度上提升了港口作业的规划和预测能力，但是仍然存在明显的弊端：现有模型无法实时反映堆场、设备及货物的实际状态，导致调度决策依据的信息往往是滞后的，降低了决策的精确度和响应速度。同时由于堆场的复杂性和设备作业的不确定性，现有技术难以在短时间内做出资源最优分配，尤其是在多变的作业环境下，如何动态调整设备作业方案及堆场利用策略是一大难题。
3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种用于干散货装船码头的作业方法及装置、电子设备，以至少解决相关技术中干散货装船码头作业管理系统由于仅依赖静态资源管理，导致无法实时反映堆场的实时状态，调度响应速度降低的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于干散货装船码头的作业方法，应用于水铁联运码头系统，包括：对散货堆场进行单元网格化处理，并通过激光点云扫描实时更新每个堆场基本单元的堆场状态，其中，所述单元网格化处理是指对所述堆场基本单元进行网格矩阵划分，所述堆场状态包括所述堆场基本单元中多个单元网格的堆垛货物的位置信息以及高度信息，每个所述堆场基本单元对应有一个单元标识；根据所述堆场状态和各卸车设备的工作状态，对所述堆场基本单元执行码头卸车作业流程；根据所述堆场状态和各装船机的空闲状态，对所述堆场基本单元的堆垛货物执行取料作业流程；采用预先构建的干散货装船码头的仿真模型框架动态调整所述堆场基本单元的堆存与取料作业状态，并调整码头泊位分配和堆场货物堆取策略。
3、可选地，根据所述堆场状态和各卸车设备的工作状态，对所述堆场基本单元执行码头卸车作业流程的步骤，包括：在检测到火车到达时，为火车指定空闲的翻车机，确定所述翻车机所有流程可达的堆场；选取目标序号对应的一排堆场，并判断该排堆场的作业设备是否空闲；在所述作业设备空闲的情况下，遍历堆场中所有可达的堆场基本单元，统计所有可达的所述堆场基本单元中可堆存的容量；判断可堆存的容量是否满足堆存需求；在满足堆存需求的情况下，执行码头卸车作业，将所述堆场基本单元按照可堆存容量的大小倒序排列，按照第一排列顺序将火车货物卸车；在不满足堆存需求的情况下，计算剩余堆存需求，并按照剩余堆存需求在下一排堆场中选择可达的堆场基本单元，并执行码头卸车作业。
4、可选地，根据所述堆场状态和各装船机的空闲状态，对所述堆场基本单元的堆垛货物执行取料作业流程的步骤，包括：在检测船舶到达的情况下，为所述船舶选定空闲的装船机；确定所述装船机的所有流程可达的堆场，并以排为单位，遍历各排堆场的堆存量；确定作业设备空闲且需作业货类的堆存量最大的目标排堆场；判断所述目标排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求；在堆存量满足剩余装船需求的情况下，将各堆场基本单元按照堆存量倒序排列，按照第二排列顺序取料装船。
5、可选地，在检测船舶到达的情况下，还包括：在检测船舶到达的情况下，确定需要装船作业的货类以及该货类对应的作业量；遍历所有泊位，确定每个泊位的所有对应的装船机；遍历所有装船机的所有可达流程，统计需作业货类的堆存量；判断各货类堆存量是否满足装船要求；在货类堆存量满足装船要求的情况下，选择当前泊位，指泊流程结束；在货类堆存量不满足装船要求的情况下，进入多泊位作业模式，遍历所有两个泊位的组合；遍历两个泊位所有装船机的所有可达流程，统计需作业货类的堆存量；判断需作业货类的堆存量是否满足装船要求；在需作业货类的堆存量满足装船要求的情况下，选择当前两个泊位，指泊流程结束。
6、可选地，在判断所述目标排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求之后，还包括：在堆存量不满足剩余装船需求的情况下，遍历剩余各排堆场的堆存量；将剩余各排堆场的堆存量正序排列；按照第三排列顺序，选取下一排堆场，并判断所述下一排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求；在堆存量满足剩余装船需求的情况下，将所述目标排堆场以及所述下一排堆场中各堆场基本单元按照堆存量倒序排列，按照第四排列顺序取料装船。
7、可选地，还包括：在向所述堆场基本单元堆料时，按照从外侧单元网格的网格节点到内侧的顺序堆存；在单元网格的网格节点的点位高度达到邻近三个内侧点位高度的平均值时，确认单元网格的网格节点的高度符合要求，换下一单元网格的网格节点进行堆料；在向所述堆场基本单元取料时，按照从内侧单元网格的网格节点到外侧的顺序取料；在单元网格的网格节点的点位高度达到邻近三个外侧点位高度的平均值时，确认单元网格的网格节点的高度符合要求，换下一单元网格的网格节点进行取料。
8、可选地，采用预先构建的干散货装船码头的仿真模型框架，包括：车辆生成子系统，包括：车辆对象、散货对象、卸车计划对象、车辆生成对象和卸车计划生成对象，其中，所述车辆生成对象按照预定计划表产生火车/汽车对象，并给火车/汽车对象赋予相应的变量，所述卸车计划生成对象根据堆场状态信息及堆存策略规则，或根据历史火车/汽车载货数据，制定卸车计划，为火车/汽车指定装载货种、货主信息、卸车垛位和对应的装载量；卸车子系统，包括：卸车设备分配对象、卸车调度对象和卸车流程执行对象，其中，所述卸车设备分配对象在火车/汽车到港后，在保证卸车垛位和卸车设备的可达性下，为火车/汽车分配空闲卸车设备，所述卸车调度对象在火车/汽车开始卸车作业时，根据火车/汽车所在的卸车设备和卸车计划指定的垛位，选择当前可用的流程，并发出流程启动命令；堆场工艺子系统，包括：卸车设备对象、卸车皮带机对象、堆场装卸设备对象、堆场基本单元对象、装船皮带机对象、装船机对象、堆场管理对象，其中，所述堆场管理对象用于实现对堆场的垛位管理、干散货码头的堆料或取料作业；装船子系统，包括：泊位分配对象、装船机分配对象、装船调度对象和装船流程执行对象；船舶生成子系统，包括：船舶对象、票货对象、装船计划对象、船舶生成对象和装船计划生成对象。
9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于干散货装船码头的作业装置，应用于水铁联运码头系统，包括：网格化处理单元，用于对散货堆场进行单元网格化处理，并通过激光点云扫描实时更新每个堆场基本单元的堆场状态，其中，所述单元网格化处理是指对所述堆场基本单元进行网格矩阵划分，所述堆场状态包括所述堆场基本单元中多个单元网格的堆垛货物的位置信息以及高度信息，每个所述堆场基本单元对应有一个单元标识；卸车作业执行单元，用于根据所述堆场状态和各卸车设备的工作状态，对所述堆场基本单元执行码头卸车作业流程；取料作业执行单元，用于根据所述堆场状态和各装船机的空闲状态，对所述堆场基本单元的堆垛货物执行取料作业流程；作业状态调整单元，用于采用预先构建的干散货装船码头的仿真模型框架动态调整所述堆场基本单元的堆存与取料作业状态，并调整码头泊位分配和堆场货物堆取策略。
10、可选地，所述卸车作业执行单元包括：第一确定模块，用于在检测到火车到达时，为火车指定空闲的翻车机，确定所述翻车机所有流程可达的堆场；第一判断模块，用于选取目标序号对应的一排堆场，并判断该排堆场的作业设备是否空闲；第一遍历模块，用于在所述作业设备空闲的情况下，遍历堆场中所有可达的堆场基本单元，统计所有可达的所述堆场基本单元中可堆存的容量；第二判断模块，用于判断可堆存的容量是否满足堆存需求；第一码头卸车作业执行模块，用于在满足堆存需求的情况下，执行码头卸车作业，将所述堆场基本单元按照可堆存容量的大小倒序排列，按照第一排列顺序将火车货物卸车；第二码头卸车作业执行模块，用于在不满足堆存需求的情况下，计算剩余堆存需求，并按照剩余堆存需求在下一排堆场中选择可达的堆场基本单元，并执行码头卸车作业。
11、可选地，所述取料作业执行单元包括：装船机选定模块，用于在检测船舶到达的情况下，为所述船舶选定空闲的装船机；第二确定模块，用于确定所述装船机的所有流程可达的堆场，并以排为单位，遍历各排堆场的堆存量；第三确定模块，用于确定作业设备空闲且需作业货类的堆存量最大的目标排堆场；第三判断模块，用于判断所述目标排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求；取料装船模块，用于在堆存量满足剩余装船需求的情况下，将各堆场基本单元按照堆存量倒序排列，按照第二排列顺序取料装船。
12、可选地，用于干散货装船码头的作业装置还包括：第四确定模块，用于在检测船舶到达的情况下，确定需要装船作业的货类以及该货类对应的作业量；第五确定模块，用于遍历所有泊位，确定每个泊位的所有对应的装船机；第二遍历模块，用于遍历所有装船机的所有可达流程，统计需作业货类的堆存量；第四判断模块，用于判断各货类堆存量是否满足装船要求；第一泊位选择模块，用于在货类堆存量满足装船要求的情况下，选择当前泊位，指泊流程结束；第三遍历模块，用于在货类堆存量不满足装船要求的情况下，进入多泊位作业模式，遍历所有两个泊位的组合；第四遍历模块，用于遍历两个泊位所有装船机的所有可达流程，统计需作业货类的堆存量；第五判断模块，用于判断需作业货类的堆存量是否满足装船要求；第二泊位选择模块，用于在需作业货类的堆存量满足装船要求的情况下，选择当前两个泊位，指泊流程结束。
13、可选地，用于干散货装船码头的作业装置还包括：第五遍历模块，用于在判断所述目标排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求之后，在堆存量不满足剩余装船需求的情况下，遍历剩余各排堆场的堆存量；正序排列模块，用于将剩余各排堆场的堆存量正序排列；下一排堆场选取模块，用于按照第三排列顺序，选取下一排堆场，并判断所述下一排堆场中各堆场基本单元的所有堆存量是否满足所述装船机的剩余装船需求；倒序排列模块，用于在堆存量满足剩余装船需求的情况下，将所述目标排堆场以及所述下一排堆场中各堆场基本单元按照堆存量倒序排列，按照第四排列顺序取料装船。
14、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的用于干散货装船码头的作业方法。
15、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项的用于干散货装船码头的作业方法。
16、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的用于干散货装船码头的作业方法的步骤。
17、在本公开中，对散货堆场进行单元网格化处理，并通过激光点云扫描实时更新每个堆场基本单元的堆场状态，其中，单元网格化处理是指对堆场基本单元进行网格矩阵划分，堆场状态包括堆场基本单元中多个单元网格的堆垛货物的位置信息以及高度信息，每个堆场基本单元对应有一个单元标识；根据堆场状态和各卸车设备的工作状态，对堆场基本单元执行码头卸车作业流程；根据堆场状态和各装船机的空闲状态，对堆场基本单元的堆垛货物执行取料作业流程；采用预先构建的干散货装船码头的仿真模型框架动态调整堆场基本单元的堆存与取料作业状态，并调整码头泊位分配和堆场货物堆取策略。
18、由上述公开内容，可以通过激光点云扫描实时更新每个堆场基本单元的堆场状态，进而基于实时更新的堆场状态进行卸车作业和取料作业，并采用预先构建的干散货装船码头的仿真模型框架动态调整堆场基本单元的堆存与取料作业状态，并调整码头泊位分配和堆场货物堆取策略，显著提高了干散货装船码头作业管理系统的响应速度，能够迅速调整作业计划以应对突发状况，减少等待时间和作业延误，确保港口物流的顺畅运行，从而解决相关技术中干散货装船码头作业管理系统由于仅依赖静态资源管理，导致无法实时反映堆场的实时状态，调度响应速度降低的技术问题。