衛(wèi)星精確定位技術(shù)在集裝箱場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用.doc

衛(wèi)星精確定位技術(shù)在集裝箱場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用【摘要】交通領(lǐng)域的發(fā)展在極大程度上帶動(dòng)了集裝箱運(yùn)輸方式的壯大，但目前集裝箱信息采集手段仍處于十分落后的水平，大部分集裝箱場(chǎng)站仍使用人工或版人工方式進(jìn)行信息抄錄，效率較低，且出錯(cuò)率較高，無法對(duì)集裝箱實(shí)行定位及監(jiān)控。至上世紀(jì)末開始，衛(wèi)星精確定位技術(shù)開始運(yùn)用于物流管理系統(tǒng)中，本文對(duì)該技術(shù)在集裝箱場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析?！娟P(guān)鍵詞】集裝箱場(chǎng)站；衛(wèi)星精確定位技術(shù)；物流管理系統(tǒng)0.引言 經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展使得生產(chǎn)企業(yè)對(duì)企業(yè)物流水平的要求迅速提高，集裝箱運(yùn)輸成為炙手可熱的物流方式。集裝箱場(chǎng)站是其運(yùn)輸過程中的關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)，對(duì)不同運(yùn)輸方式之間的集散中轉(zhuǎn)具有較大的影響，對(duì)其進(jìn)行高效管理有利于集裝箱運(yùn)輸業(yè)無的順利完成1。集裝箱產(chǎn)站負(fù)責(zé)集裝箱的搬運(yùn)、裝卸、拼箱、交接等業(yè)務(wù)，場(chǎng)站資源配置在極大程度上決定了鐵路、碼頭等交通設(shè)施的效率。衛(wèi)星精確定位技術(shù)可對(duì)叉車及天車進(jìn)行定位，對(duì)集裝箱場(chǎng)站物流信息系統(tǒng)的研究及開發(fā)具有重要意義，有利于優(yōu)化集裝箱場(chǎng)站的管理。1.集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)簡(jiǎn)介 集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)及制單員構(gòu)成，運(yùn)輸業(yè)務(wù)需數(shù)量眾多的功能結(jié)點(diǎn)共同協(xié)作后方能順利完成。集裝箱場(chǎng)站物流系統(tǒng)主要由空箱區(qū)進(jìn)出庫物流、重箱區(qū)進(jìn)出庫物流及件散貨進(jìn)出庫物流等組成?？障鋮^(qū)進(jìn)出物流主要包括裝箱空箱出庫、拆箱空箱入庫及場(chǎng)內(nèi)為空箱的調(diào)配等；重箱區(qū)進(jìn)出庫物流包括外來重箱入庫及裝箱入庫等；件散貨進(jìn)出庫物流主要包括拆箱及外來件散貨的出入庫等。集裝箱產(chǎn)站物流示意圖見圖1.圖1.集裝箱場(chǎng)站總體物流示意圖2.衛(wèi)星定位技術(shù) 將衛(wèi)星精確定位系統(tǒng)應(yīng)用與集裝箱場(chǎng)站露天作業(yè)管理中，可有效提高場(chǎng)站的作業(yè)效率。衛(wèi)星定位設(shè)備價(jià)格低廉，使用及維護(hù)成本較低，且具有定位范圍廣、精度高等優(yōu)勢(shì)，尤其適合為露天場(chǎng)站提供大面積定位服務(wù)。衛(wèi)星精確定位系統(tǒng)在集裝箱場(chǎng)站物流管理中的應(yīng)用具有重要意義，可輔助人工進(jìn)行叉車及龍門吊車的定位，操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性較強(qiáng)2。本文主要介紹的GPS/北斗雙模接收設(shè)備見圖2.圖2.GPS/北斗雙模接收設(shè)備2.1差分定位技術(shù)的原理 差分技術(shù)有利于解決精確定位中產(chǎn)生的精密度問題，且具有消除大部分誤差的作用。差分定位技術(shù)是目前國內(nèi)外使用范圍最廣的全球定位系統(tǒng)。其主要原理見圖3.圖3.差分定位技術(shù)系統(tǒng)原理圖2.2差分定位技術(shù)在吊車及叉車定位中的應(yīng)用 在集裝箱場(chǎng)站中，叉車及吊車在進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)時(shí)，需進(jìn)行人工地位，在地面吊車引導(dǎo)人員的引導(dǎo)下，吊車工方可完成作業(yè)，這種作業(yè)模式導(dǎo)致資源的過度消耗。另外，如人工定位出現(xiàn)差錯(cuò)，則可能導(dǎo)致后續(xù)作業(yè)出現(xiàn)麻煩。如采用差分技術(shù)對(duì)個(gè)作業(yè)設(shè)備進(jìn)行精確定位，對(duì)作業(yè)車輛到達(dá)庫位進(jìn)行引導(dǎo)，可有效提高集裝箱場(chǎng)站的管理效率。 目前，集裝箱場(chǎng)站多采用高地龍門吊接力的方法進(jìn)行集裝箱拆卸工作，分工十分明確。首先，采用低架龍門吊將集卡的集裝箱完全卸下，放置在中轉(zhuǎn)平臺(tái)后，采用高架龍門吊將其吊起，放置到場(chǎng)站中。在這個(gè)過程中，裝卸作業(yè)與場(chǎng)站作業(yè)需分開，龍門吊車進(jìn)行的水平作業(yè)及垂直作業(yè)也需分開，集卡不用放堆放房去，有效提高了場(chǎng)站裝卸效率及安全性。在龍門吊車上應(yīng)用兩套定位系統(tǒng)，可對(duì)集裝箱卡車的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并可精確地對(duì)集卡上的集裝箱進(jìn)行抓取。GIS系統(tǒng)可繪制集裝箱場(chǎng)站電子地圖，對(duì)可達(dá)到集卡的路徑進(jìn)行搜索。指揮吊上的高精度攝像機(jī)可指揮吊車精確抓取地面上的集裝箱，攝像機(jī)攝入的圖像信息在處理后可輸入傳感系統(tǒng)，從而指導(dǎo)吊車靈活移動(dòng)，對(duì)集裝箱進(jìn)行準(zhǔn)確抓取和碼放 3。差分技術(shù)在吊車及叉車定位中的應(yīng)用流程見圖4.圖4.差分技術(shù)在叉車及吊車定位流程中的應(yīng)用流程3.集裝箱場(chǎng)站物流管系統(tǒng)分析3.1系統(tǒng)開發(fā) 目前，集裝箱場(chǎng)站常用的物流管理系統(tǒng)主要是基于C/S架構(gòu)，采用C語言進(jìn)行開發(fā)的管理系統(tǒng)。該物流系統(tǒng)應(yīng)用某公司企業(yè)信息管理平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，平臺(tái)首先需開發(fā)基礎(chǔ)信息功能，在極大程度上節(jié)省了開發(fā)人員的時(shí)間及精力。如系統(tǒng)服務(wù)其資源的基本登陸權(quán)限、柔性配置、角色管理等功能。服務(wù)器資源配置界面見圖5.圖5.場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)服務(wù)器資源配置界面4.2系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介集裝箱場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)主要包括：第一，合同管理子系統(tǒng)，主要包括合同新建、更改、封鎖等合同操作功能，同時(shí)可進(jìn)行合同內(nèi)容、相關(guān)信息及狀態(tài)的查詢。第二，貨物管理子系統(tǒng)，包括制定、執(zhí)行及查詢件散貨出庫、入庫作業(yè)等。第三，庫位管理子系統(tǒng)，主要包括集裝箱香味及件散貨貨位的管理、箱位及貨位初始化功能及操作，另外，箱位查詢功能也包括其中。第四，重箱管理子系統(tǒng)，主要對(duì)場(chǎng)站中集裝箱重箱的信息進(jìn)行管理，主要包括重箱信息錄入、入庫、出庫等功能。第五，拆裝箱管理子系統(tǒng)，主要進(jìn)行拆箱及裝箱管理，拆箱管理分為拆箱計(jì)劃及作業(yè)執(zhí)行；裝箱管理分為裝箱計(jì)劃制定、修改及執(zhí)行等。第六，空箱管理子系統(tǒng)，主要包括空箱出入庫及基本信息查詢等。第七，參數(shù)管理子系統(tǒng)，主要包括集裝箱基本信息的錄入、更改及查詢等。第八，作業(yè)指令管理子系統(tǒng)，主要包括集裝箱叉車、天車設(shè)備的出入庫等管理，在這個(gè)模塊中，移動(dòng)設(shè)備對(duì)衛(wèi)星精確定位信息進(jìn)行接收，同時(shí)配合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的地理信息，為設(shè)備移動(dòng)提供指導(dǎo)，以免駕駛?cè)藛T出現(xiàn)錯(cuò)誤4。4.3衛(wèi)星定位信息處理 衛(wèi)星定位設(shè)備接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)通信協(xié)議，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和解析，將需要的信息作為作業(yè)設(shè)備的行動(dòng)指南。由于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的精確度略低，目前多采用十分成熟的定位接受模式。根據(jù)相關(guān)協(xié)議，GPS接收機(jī)通過串口將信息傳輸?shù)絇DA等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)信息的快速傳輸，信息處理過程見圖6.圖6.定位信息處理過程 系統(tǒng)需對(duì)接收到的信息進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理。采用串口傳輸，安裝調(diào)試助手，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)接收情況。在收到移動(dòng)設(shè)備的指令后，可進(jìn)行定位；系統(tǒng)可對(duì)移動(dòng)設(shè)備及指令提箱的位置進(jìn)行比較，對(duì)移動(dòng)方向進(jìn)行指揮，在移動(dòng)設(shè)備達(dá)到指定地點(diǎn)后方可進(jìn)行作業(yè)。4.模擬實(shí)驗(yàn) 為了對(duì)衛(wèi)星精確定位技術(shù)在集裝箱場(chǎng)站物流管理系統(tǒng)中的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，在露天環(huán)境下進(jìn)行該系統(tǒng)的測(cè)試。測(cè)試區(qū)域?yàn)?0*25m的空曠區(qū)域，基站為某一固定的GPS/北斗定位設(shè)備，流動(dòng)站為5輛攜帶該設(shè)備的小車，其中有2輛模仿集裝箱天車，3輛模仿叉車。設(shè)備接收速率為5HZ左右，經(jīng)緯度誤差在15厘米左右，采用某公司基站測(cè)試軟件對(duì)基站經(jīng)緯度進(jìn)行測(cè)試，軟件為RTKCe5.04.4.1模擬內(nèi)容主要模擬集裝箱空箱及重箱在場(chǎng)站內(nèi)部的搬運(yùn)過程，在場(chǎng)站規(guī)劃重箱區(qū)2各，拆裝箱及空箱區(qū)各一個(gè)。場(chǎng)地基本規(guī)劃見圖7.圖7.場(chǎng)地基本規(guī)劃圖4.2模擬路線 模擬路線主要為裝箱作業(yè)路線及拆箱作業(yè)路線，具體情況見圖8-9. 圖8.裝箱作業(yè)圖圖9.拆箱作業(yè)圖5.小結(jié) 筆者將衛(wèi)星精確定位技術(shù)應(yīng)用到集裝箱物流管理系統(tǒng)中，在極大程度上提高了場(chǎng)站作業(yè)準(zhǔn)確度及效率，有效減少了后續(xù)作業(yè)的混亂現(xiàn)象，有利于場(chǎng)站自動(dòng)化作業(yè)的開展。采用該技術(shù)構(gòu)建的管理系統(tǒng)可對(duì)集裝箱場(chǎng)站的作業(yè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，可準(zhǔn)確查詢?nèi)魏魏贤鳂I(yè)的狀態(tài)，順應(yīng)了新時(shí)期物流發(fā)展的趨勢(shì)。衛(wèi)星精確定位技術(shù)改變了集裝箱場(chǎng)站管理系統(tǒng)的原有作業(yè)流程，從記賬式的管理轉(zhuǎn)變?yōu)樘崆白鳂I(yè)計(jì)劃的主動(dòng)式管理，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1張乾,鄭小潔.論營銷物流管理視角下配送中心的功能與定位J.北方經(jīng)貿(mào),2011(08):46-47.2周磊.GPS技術(shù)