后方堆場自動作業生成系統的設計與實現

趙剛

摘要：隨著后方堆場信息化、智能化的不斷受到關注，各大后方堆場都紛紛建立了信息化管理系統，但是后方堆場作業效率低，特別是后方堆場作業安排存在人為的錯排、漏排等問題，使得后方堆場調度管理不規范、技術不先進。基于此提出了后方堆場自動作業管理系統的設計與實現，該系統實現了自動化調度任務安排，輔以調度人員人工安排。通過該系統的實現，減少人為失誤，優化作業任務序列，提高了后方堆場的工作效率。

關鍵詞：后方堆場：自動作業；信息化

中圖分類號：U691.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0036—02

0引言

后方堆場作業管理的傳統流程為調度人員人工指揮作業叉車和正面吊車或者堆高機完成作業任務，完成任務之后手動進行標注，等所有的調度安排都結束以后，調度人員再將最新的數據及時錄入到系統，用于記錄調度信息以及把司機工作量傳給員工績效考核管理系統，便于考核員工績效。這種信息化調度比傳統的完全需要人工處理的調度安排雖然有了很多的改進，但是還存在著許多不足，比如調度安排不合理導致就近的叉車不能執行作業任務的人為失誤，現場作業人員憑借經驗人為安排倒箱順序導致倒箱效率低，記錄信息不準確也不及時等問題。

基于此情況，提出設計后方堆場自動作業生成系統，來實現通過作業任務生成算法進行智能作業任務調度分配，安排之后通過WIFI發送到車載系統，車載系統通過調度作業安排信息，一直操作下去直至最后一項作業完成，司機點擊提交，則表示作業完成并將司機完成任務記錄到績效管理系統。

1自動作業生成系統需求分析

后方堆場自動作業生成系統主要通過現場的GPS定位功能和標簽管理子系統提供的作業車輛、人員、作業箱體周圍箱體位置信息，根據作業操作的行業規范，自動生成最優作業方案，然后通過無線網絡傳輸，把生成的作業方案輸出到作業車輛的車載電腦平臺，產生作業子任務列表，供作業車輛人員操作。

經過調研和堆場人員溝通后，該系統主要包括自動計算目標箱位和自動生成作業序列模塊。

自動計算目標箱位：由于后方堆場大部分存儲的都是空箱，所以對于沒有特殊要求的箱子都進入堆存區，對于特殊要求的比如進入拆裝箱區、制冷區、殘箱區等。空箱進了后方堆場后，通常公司要求堆場按照“先進先出”的原則發放空箱，堆場必須嚴格按照該原則執行，否則先進堆場的空箱被長時間積壓必將導致集裝箱超期，管理先進的堆場會合理安排集裝箱在堆場的堆存，按時間先后發放，這樣就會很好地促進集裝箱的流轉。針對以上情況為其推薦不少于5個場位方案，并由中控調度員來選擇其中的一個方案或由中控調度員自己指定一個場位。

自動生成作業序列：通過GPS定位查詢出各個車所在位置以及箱位位置，或者通過智能計算目標箱位給出的集裝箱堆存方案等信息自動生成作業序列；該序列可以有多個供中控調度人員自行選擇，或者在后臺可視化調度子系統中由調度人員進行修改然后發布任務。

2自動作業生成系統設計

自動作業生成系統是后方堆場調度系統中沒有界面的子系統，當有集裝箱進場的時候或者需要出場的時候，該系統就通過現場車載中的定位功能和標簽管理子系統提供的作業車輛、人員、作業箱體周圍箱體位置信息，根據作業操作的行業規范或者經驗規則，自動生成最優作業方案，由于沒有界面，因此在設計時直接將生成的方案通過網絡傳輸到后臺可視化調度子系統中，然后調度人員根據二維可視化界面可以觀察到整個堆場集裝箱以及工作車輛的分布，結合自動生成的方案再進行人工處理，最后產生子任務列表，供作業車輛人員操作。

作業任務方案的生成原則分別為進場場位自動推薦原則、出場箱位推薦原則以及移箱和搗箱原則。

2.1進場場位自動推薦原則

當某個公司的集裝箱要進入堆場并已經到達卡口時，場位選擇有兩種方案：第一種就是直接選擇調度員事先安排好的場位作為目標場位；另外一種方案就是需要自動作業生成子系統生成的場位。規則就是按照堆場要求，如果是維修集裝箱可以放在指定的維修區內，推薦場位會根據集裝箱大小、單位以及存放時間長短和場相關屬性等多角度、多方面、多因素進行考慮推薦。因為后方堆場大多存儲空箱，因此一般都是按照“先進先出”的原則發放空箱。這樣由用戶提出的要求，堆場必須嚴格按照該原則執行，否則會造成原有的空箱長時間占位并超期。因此還要按時間先后的原則進行安排，當給定的方案較多時，則場位選擇可由調度員推薦或直接決定。

2.2出場箱位推薦原則

集裝箱出場時出場箱位推薦原則是根據“先進先出”進行安排的，或者平均時間，然后再根據規劃條件去找箱，但是如果沒有可用箱，則要去找裝箱區的可用箱。

2.3移箱和搗箱原則

在集裝箱進場和出場作業中除了尋找箱位外，還會涉及到集裝箱的移動或者搗箱的操作。如果需要某一個集裝箱進行作業，這時將影響到對該集裝箱操作的另一集裝箱搬移到其它場位，這是移位的一種也叫移箱。搗箱則比剛才的移箱多一個動作，那就是等作業完成后將已經移動到其它場位的集裝箱恢復到原場位，這種操作就叫搗箱。原則就是首先要在確定該操作是移箱還是搗箱，根據堆場的實際情況確定某一個固定值，然后計算需要移位的數量，當該數量大于給定的固定值則進行移箱操作，但是前提是需要考慮移箱的目標場位是否合理；如果移位的箱數小于某設定值，就需要搗箱。

3自動作業生成系統實現

自動作業生成系統是沒有界面和數據輸入的子系統，主要是實現了當有集裝箱入場并被綁定之后，根據規則和設計情況自動生成作業任務，生成以后會直接出現在后臺可視化調度子系統中。具體實現步驟如下。

3.1按行搜索

首先要掃描最佳位置，如果在指定的半邊沒有找到可放置的位置，則在另一半面進行搜索，如此反復直到搜索到為止。

3.2創建子任務序列

首先，清除當前作業任務下的所有子任務；其次，要檢查當前要執行的任務中的集裝箱位置與當前位置是否一致，如果不一致則將任務中集裝箱原始位置改為當前位置，之后更新當前任務中集裝箱的起始位置信息；第三步，為分別處理前置任務，即加入集裝箱場內搬運任務，只是放置位置為空，在執行的時候由司機臨時決定；第四步，檢查該位置是否可以放下集裝箱，可以使用獲取前置作業任務方法，查看是否有前置作業任務，若無，表示可以放置。若有，則表示需要做前置任務后才可以放置；最后，由于目標位置下層沒有集裝箱，因此將其放在該位置的第一層。

4結論

按照作業方案生成系統的作業步驟需要一步一步地完成作業方案，避免人為誤操作或不按規范指令作業；在作業人員執行作業序列的同時，動態更新被移動的箱子的位置到后臺數據庫，使中控調度人員及后臺調度系統實時掌握最新的數據；在作業指令中指定的集裝箱信息與現場實際信息不符時，允許中控調度人員更改作業序列，為處理突發情況提供足夠的系統靈活性。