后方堆場后臺可視化調度系統設計與實現

摘要：本文根據后方堆場后臺調度人員需要及時了解到堆場實際調度情況，分析了可視化調度系統需求，提出了可視化調度系統的設計與實現。

關鍵詞：可視化調度；后方堆場；二維模擬圖

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0137-02

1 引言

雖然很多堆場都進行了信息化，但是多數后方堆場調度系統僅限于對于進出堆場的集裝箱信息錄入、存放時間和單位以及存放費用進行記錄，便于統計該堆場的存放貨物能力；特別是后方調度人員為了平衡多個車輛的作業量，不得不接近于平均安排作業任務，但是由于調度有時在調度室，不能很好的查看具體車輛位置，因此導致不能就近安排作業，這樣極大的浪費了資源；低效的作業流程以及不可避免的人為失誤。

基于以上原因，設計并實現可視化的后方堆場調度系統。主要功能為對調度時采用了二維電子地圖的可視化，可直觀的堆場現場模擬展示。調度人員根據作業車輛、人員的位置和作業狀態，動態分派作業任務，并且實時監控作業過程用以提高效率。

2 可視化調度系統需求分析

可視化調度系統需要實現功能為調度員可以可在二維畫面上用鼠標或快捷鍵方式動態選擇執行任務的作業車輛，并將作業任務下派到現場作業車輛上的車載終端子系統中。調度員通過該子系統還可以監督作業任務的執行情況，并與作業人員溝通共同解決作業過程中的問題。主要功能模塊為堆場二維模擬調度模塊、車載終端遠程控制模塊和通訊信息顯示模塊[1]。

（1）堆場二維模擬調度模塊：需要實現功能包括默認界面上顯示的對象只顯示堆場最簡單的信息，以便于中控調度員能夠更全局的了解各對象的位置及工作狀態。如果需要了解某對象的詳細信息及更具體的工作狀態或統計相關的信息的時候，中控調度員可以用鼠標雙擊的方式來彈出對象的詳細信息。對象詳細信息包括堆場信息、集裝箱詳細信息、作業車輛、作業人員以及本次作業任務信息和作業列表、資源列表等。（2）車載終端遠程控制模塊：該模塊需要實現在調度室的調度人員可以通過該模塊對正在作業的車載終端進行作業監控，同時能夠和車載終端進行通訊，如果車載終端出現任何情況，調度員都可以及時修改任務，避免錯誤發生。（3）通訊信息顯示模塊：該模塊主要用來采集后臺可視化調度系統與車載終端子系統之間的通訊底層命令。

3 可視化調度系統設計

后臺可視化調度系統是調度人員操作的系統，在設計時主要圍繞著調度的可視化和自動化、自動化來進行設計。自動作業生成子系統中引入了GPS作業車輛定位以及相應算法來實現自動生成作業任務。因此本調度系統的自動化、可視化的設計滿足了用戶需求。同時，根據實際需要也設計了3個模塊[2]。

3.1 堆場二維模擬調度模塊

該模塊設計了能夠看到整個堆場。關于獲取位置信息并且更新的流程如圖1所示。

從圖1可以看出，調度人員能夠通過二維可視化查看堆場情況，同時能夠定位作業車輛信息，該定位也是調用了車載終端子系統的GPS定位來實時更新相關工作車輛位置然后保存到數據庫，然后在二維圖上進行更新，便于調度人員掌握情況。

3.2 車載終端遠程控制模塊

調度人員可以根據從二維堆場信息圖上查看信息，調度人員對作業任務進行修改或者重新生成等，然后對各個車載終端發布任務，發布之后可以通過該模塊監控車載終端并和車載終端進行交互，隨時更新任務保證作業順利完成。

當調度人員分派完作業任務之后，作業人員可以登錄車載終端子系統進行作業，同時調度人員則在該模塊對各個終端進行監控。如果在車載終端發現作業任務有問題，則會和調度人員進行溝通，并且在車載終端遠程控制模塊顯示作業異常，這些異常包括：指定要挪動的集裝箱不存在；指定要挪動的集裝箱的編號與系統給出的編號不一致；指定要放置的位置已經有集裝箱；指定要放置的位置下方不是地面，并且也沒有集裝箱；指定要挪動的集裝箱上方有其它的集裝箱等情況。

關于任務異常處理的設計為：作業人員通過作業車輛上的車載系統在界面上選擇一種異常情況或“其他”，并且將異常情況上報給調度員，然后等待調度員進行作業方案修改或作業方案取消。在此期間，作業人員和調度員之間可以使用對講機進行語言溝通，最終由調度員做出最后的解決方案。作業人員本人沒有權利決定是修改方案還是取消方案，一切都是由調度員來操作。做出最后決定之后，調度員應該將處理的方案以文字的形式記錄在該作業任務的備注信息中，以便于以后查對。

3.3 通訊信息顯示模塊

為了系統的安全性和對于網絡連接的依賴性，在該子系統還設計了通訊信息顯示和操作功能模塊，當調度人員發現某個正在作業的車輛沒有信息或者調度子系統本身連不到網絡則可以在該模塊進行查看或者設置。

4 可視化調度系統實現

4.1 堆場二維模擬調度模塊的實現

堆場二維模擬調度是當前堆場的現場模擬，包括堆場中場的分布情況，場內集裝箱的擺放情況及集裝箱類型（以不同顏色標出），現場作業車輛的以及作業人員以不同的圖標顯示，使中控調度人員對全場情況一目了然。

信息查看：中控調度人員還可以在某一個圖標（場圖標、集裝箱圖標、車輛圖標、作業人員圖標）上雙擊來查看場的屬性設置（場類型、場容量、允許的最大行數、位數、層數，允許放置的集裝箱類型、場當前的使用率等等）、集裝箱的詳細描述（箱號、箱主、尺寸、規格、航次、進場時間、箱體破損情況等等）、作業車輛狀況（車輛類型、新舊程度、當前作業人員、損壞程度）、作業人員的情況（姓名、年齡、工作能力描述、聯系方式、當日已經完成的工作量等等）作為中控調度人員分派作業任務的參考依據[3]。

4.2 車載終端遠程控制模塊的實現

車載終端遠程控制模塊用來監控各車載終端的作業任務完全按成情況，而且能在調度子系統中看到插在終端的界面。界面截圖如圖2所示。

該模塊的實現方法是：能夠在調度端看到的車載終端界面是車載終端在車載系統上拷屏然后實時后臺進行并發給調度端，然后在調端顯示出來的。

4.3 通訊信息顯示模塊的實現

后臺可視化調度子系統主要負責調度協調等功能，而通訊信息顯示模塊主要能夠對各個作業團隊的通訊狀態進行設置，以及實時查看作業任務工作的聯網狀態，以便調度人員及時處理。

5 結語

在后方堆場的調度系統中引入了物聯網中比較重要的RFID技術、GPS定位以及嵌入式開發，同時由于GPS技術的引入也為可視化的調度安排以及監看成為了可能，同時提高了后臺調度合理性和工作效率。后方堆場的調度系統的發展也代表著信息化的步伐也逐漸增大。

參考文獻

[1]呂萌，林殿盛.基于物聯網環境下的智能礦石碼頭后方堆場研究[J].中國新通信，2017，（16）：88.

[2]趙剛.后方堆場車載系統的設計與實現[J].計算機光盤軟件與應用，2014，（08）：238+240.

[3]莊輝.集裝箱后方堆場管理對策探研[J].世界海運，2015，（04）：32-34.