火電廠固棄物運(yùn)輸車輛預(yù)約排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：旨在設(shè)計(jì)并研發(fā)一種火電廠固棄物運(yùn)輸車輛預(yù)約排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)的不足。將現(xiàn)場(chǎng)排隊(duì)信息和線上預(yù)約信息進(jìn)行整合，通過統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛預(yù)約、出入場(chǎng)車輛等信息的統(tǒng)一管控，旨在實(shí)現(xiàn)有效的規(guī)范排隊(duì)，實(shí)現(xiàn)司機(jī)預(yù)約排隊(duì)，車輛有序進(jìn)入，嚴(yán)格管控進(jìn)出車輛的秩序。為了更好地管理和優(yōu)化電廠固棄物運(yùn)輸過程，提出了基于時(shí)間序列的車輛預(yù)約模型和基于實(shí)時(shí)信息的車輛排隊(duì)調(diào)度算法，結(jié)合了時(shí)間序列分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，旨在通過自動(dòng)化技術(shù)提高車輛調(diào)度的效率和用戶滿意度。

關(guān)鍵詞：車輛預(yù)約；排隊(duì)調(diào)度；自動(dòng)稱重計(jì)量；灰?guī)?/p>

一、前言

固棄物運(yùn)輸是電廠固棄物管理的重要環(huán)節(jié)，而固棄物運(yùn)輸車輛的預(yù)約和排隊(duì)調(diào)度是實(shí)現(xiàn)高效、智能物流的關(guān)鍵。然而，現(xiàn)有的排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)存在一些問題，如調(diào)度不準(zhǔn)確、效率低下等。因此，國(guó)能粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司基于固棄物業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、控制技術(shù)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)，前置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及排隊(duì)策略等統(tǒng)一集成至平臺(tái)，打造一種固棄物運(yùn)輸車輛預(yù)約、排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)，以提高調(diào)度效率和準(zhǔn)確性，并降低人力成本和人為錯(cuò)誤率，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化，減少人為干預(yù)，達(dá)到減員增效的目的。

二、系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

從系統(tǒng)建設(shè)的先進(jìn)性、易用性、可靠性等方面綜合考慮，將固棄物運(yùn)輸車輛預(yù)約排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為5個(gè)模塊，分別是車輛預(yù)約、車輛排隊(duì)叫號(hào)、固棄物車輛過磅、灰?guī)齑_認(rèn)、物資進(jìn)廠出廠，實(shí)現(xiàn)從車輛預(yù)約到裝貨至計(jì)量后出廠全流程把控。業(yè)務(wù)功能主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、過磅計(jì)量服務(wù)、出入廠管控、車輛預(yù)約叫號(hào)、灰?guī)鞉叽a確認(rèn)及外部客戶移動(dòng)端等子功能。詳細(xì)系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)大概業(yè)務(wù)流程為：銷售計(jì)劃下達(dá)、車輛預(yù)約、車輛排隊(duì)叫號(hào)、固棄物車輛過磅、灰?guī)齑_認(rèn)、物資進(jìn)廠出廠。在先進(jìn)性層面，系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)，支持多終端協(xié)同與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面，系統(tǒng)深度融合物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)化控制技術(shù)，構(gòu)建了智能化管控體系。在可靠性方面，過磅計(jì)量模塊設(shè)計(jì)多重校驗(yàn)機(jī)制，包括地磅傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、車輛抓拍圖像比對(duì)、載重波動(dòng)閾值預(yù)警等，結(jié)合過磅日志全量記錄，確保計(jì)量數(shù)據(jù)的不可篡改性。車輛排隊(duì)叫號(hào)模塊采用分布式消息隊(duì)列技術(shù)，支持高并發(fā)場(chǎng)景下的實(shí)時(shí)狀態(tài)更新。當(dāng)車輛到達(dá)地理圍欄范圍后，系統(tǒng)通過藍(lán)牙信標(biāo)或車牌識(shí)別自動(dòng)觸發(fā)排隊(duì)，并利用加權(quán)輪詢算法平衡不同灰?guī)斓难b卸負(fù)荷。例如，對(duì)于優(yōu)先級(jí)較高的VIP客戶或特殊固棄物運(yùn)輸車輛，系統(tǒng)可動(dòng)態(tài)提升其排隊(duì)權(quán)重，縮短等待時(shí)長(zhǎng)。自動(dòng)叫號(hào)服務(wù)則整合TTS語(yǔ)音合成、短信網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)端推送接口，當(dāng)灰?guī)炀途w時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)多終端通知，司機(jī)可通過移動(dòng)端實(shí)時(shí)查看預(yù)計(jì)等待時(shí)間，減少現(xiàn)場(chǎng)咨詢壓力。

在過磅計(jì)量環(huán)節(jié)，系統(tǒng)通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)對(duì)接地磅傳感器，采用濾波算法消除瞬時(shí)干擾，確保重量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時(shí)，引入計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)“三合一”校驗(yàn)：車牌識(shí)別自動(dòng)關(guān)聯(lián)預(yù)約信息，載貨形態(tài)分析比對(duì)歷史數(shù)據(jù)，駕駛員行為檢測(cè)防止違規(guī)操作。所有過磅記錄均通過區(qū)塊鏈存證，形成完整的可信溯源鏈。灰?guī)鞉叽a確認(rèn)模塊采用抗粉塵干擾的工業(yè)級(jí)掃碼槍，支持二維碼、RFID雙模識(shí)別，裝卸完成后自動(dòng)解綁車輛并更新庫(kù)存狀態(tài)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步至ERP系統(tǒng)觸發(fā)結(jié)算流程。值得一提的是，系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)結(jié)算服務(wù)打通了物流與資金流，支持按次計(jì)費(fèi)、信用額度扣減、電子發(fā)票生成等場(chǎng)景，顯著提升客戶體驗(yàn)。為保障系統(tǒng)健壯性，設(shè)計(jì)上采用了多級(jí)容錯(cuò)機(jī)制。核心服務(wù)如排隊(duì)引擎、計(jì)量服務(wù)均部署雙活集群，數(shù)據(jù)庫(kù)采用主從復(fù)制與讀寫分離策略；移動(dòng)端應(yīng)用支持離線數(shù)據(jù)緩存，在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)仍可展示排隊(duì)信息并掃碼確認(rèn)。此外，通過埋點(diǎn)監(jiān)控與大數(shù)據(jù)分析模塊，系統(tǒng)可實(shí)時(shí)感知各環(huán)節(jié)瓶頸，例如識(shí)別高頻超時(shí)灰?guī)臁㈩A(yù)測(cè)峰值流量時(shí)段，為動(dòng)態(tài)調(diào)整排班計(jì)劃與資源調(diào)度提供決策支持。這種技術(shù)架構(gòu)不僅滿足7×24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行要求，更通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)持續(xù)優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的工程實(shí)用價(jià)值。

三、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

（一）車輛預(yù)約

通過微信公眾號(hào)入口進(jìn)入平臺(tái)，以駕駛員手機(jī)號(hào)作為登錄憑證進(jìn)行驗(yàn)證登錄，實(shí)施登錄次數(shù)過多時(shí)鎖定賬號(hào)等登錄策略[1]。

駕駛員可在頁(yè)面中輸入車牌號(hào)、公司、運(yùn)輸類型、料種、計(jì)劃入廠時(shí)間、運(yùn)輸單位、工地、機(jī)組等信息提交車輛預(yù)約信息。

平臺(tái)中設(shè)置拉運(yùn)開始時(shí)間及結(jié)束時(shí)間，在非拉運(yùn)時(shí)間段內(nèi)禁止預(yù)約[2]。

車輛預(yù)約時(shí)通過運(yùn)輸類型進(jìn)行區(qū)分，分別為：固棄物車輛（車運(yùn)出廠、車裝船出廠、廠內(nèi)短駁）及物資車輛（物資進(jìn)廠、物資出廠）。固棄物運(yùn)輸時(shí)可選擇拉運(yùn)所屬的客戶信息，物資運(yùn)輸時(shí)則選擇為供應(yīng)商信息。

驗(yàn)證車輛信息，非報(bào)備注冊(cè)過的車輛、距離過磅時(shí)間未超過30分鐘的車輛禁止提交車輛預(yù)約單。

預(yù)約關(guān)聯(lián)料種的預(yù)約時(shí)段，在設(shè)置拉運(yùn)時(shí)間段之外的車輛進(jìn)行車輛簽到。簽到后車輛狀態(tài)以“已簽到”狀態(tài)提示駕駛員完成簽到。頁(yè)面中展示預(yù)約序列編碼[3]。

（二）車輛排隊(duì)叫號(hào)

1.車輛排隊(duì)

車輛的排隊(duì)、叫號(hào)信息通過駕駛員休息等待區(qū)域的預(yù)約大屏以及公眾號(hào)內(nèi)的平臺(tái)“排隊(duì)展示”頁(yè)面進(jìn)行展示。

當(dāng)時(shí)間超過設(shè)置的拉運(yùn)時(shí)間段后，排隊(duì)序列的車輛將自動(dòng)作廢，第二天預(yù)約完成后重新排隊(duì)[4]。

車輛調(diào)度狀態(tài)支持人工將車輛進(jìn)行過號(hào)（將車輛移出排隊(duì)序列）、叫號(hào)（將排隊(duì)車輛置頂叫號(hào)）操作。排隊(duì)狀態(tài)支持設(shè)置人工/自動(dòng)叫號(hào)模式。

2.自動(dòng)叫號(hào)

完成預(yù)約的車輛，根據(jù)每輛車預(yù)約的先后順序進(jìn)行排列、自動(dòng)叫號(hào)。

自動(dòng)叫號(hào)時(shí)，排列叫號(hào)的車輛將根據(jù)當(dāng)前料種所屬的最高料庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)分配，每個(gè)料庫(kù)可以分別設(shè)置排隊(duì)規(guī)則，設(shè)置最大庫(kù)位警戒值、正常庫(kù)位，分別設(shè)置兩種狀態(tài)下允許分配的車輛數(shù)[5]。當(dāng)料位超過警戒值后，根據(jù)庫(kù)存優(yōu)先加大該料庫(kù)的車輛，分配設(shè)定數(shù)量為警戒值后的允許車輛。

根據(jù)廠內(nèi)的實(shí)際情況，設(shè)置廠內(nèi)最大車輛數(shù)，當(dāng)進(jìn)廠車輛到達(dá)最大值后將暫停叫號(hào)，待車輛出廠后恢復(fù)叫號(hào)。可分別設(shè)置每個(gè)料種的進(jìn)車上限，到達(dá)料種上限時(shí)叫號(hào)自動(dòng)跳過該料種，待同料種類型車輛出廠后恢復(fù)。

3.人工叫號(hào)

人工叫號(hào)模式下只支持對(duì)已經(jīng)入廠排隊(duì)序列中的車輛進(jìn)行操作，對(duì)于沒有進(jìn)行入廠簽到的車輛不進(jìn)行處理。

人工叫號(hào)狀態(tài)中，排隊(duì)的車輛可通過調(diào)度員選擇來手動(dòng)分配料庫(kù)及叫號(hào)。手動(dòng)分配叫號(hào)后，車輛將不根據(jù)排隊(duì)序列直接叫號(hào)入廠。

（三）車輛過磅

在公眾號(hào)的平臺(tái)中預(yù)約入廠的駕駛員在入廠前狀態(tài)將更新為“待入場(chǎng)”。對(duì)于等待排隊(duì)的車輛，再次判斷此車輛是否在系統(tǒng)內(nèi)注冊(cè)預(yù)約、排隊(duì)順序是否正確，系統(tǒng)直觀提醒允許車輛上磅[6]。如果不滿足條件，則語(yǔ)音和室外LED顯示屏給予駕駛員相應(yīng)的提醒，并將此告警信息同步至管控平臺(tái)或監(jiān)控中心。

（四）灰?guī)齑_認(rèn)

1.灰?guī)鞉叽a

通過公眾號(hào)中的平臺(tái)，提供掃碼按鈕點(diǎn)擊后拍照掃描二維碼。

驗(yàn)證掃碼車輛是否為當(dāng)前灰?guī)欤皇谴嘶規(guī)熘熊囕v不允許確認(rèn)。

掃碼后，頁(yè)面展示車輛信息，車輛確定后更新車輛開始裝灰。

2.灰?guī)煺{(diào)度

灰?guī)鞝顟B(tài)分為未綁、已綁兩種狀態(tài)，功能中列表展示當(dāng)前未綁定的灰?guī)欤催x灰?guī)齑_認(rèn)綁定后狀態(tài)更新為“已綁”[7]。

綁定的灰?guī)旆譃楦髯缘牧斜恚猪?yè)展示分配到此灰?guī)斓乃熊囕v，可以篩選未裝、在裝、已裝的車輛。

司機(jī)到達(dá)灰?guī)旌螅囱b的車輛可以勾選后確認(rèn)裝灰，放料人員在調(diào)度頁(yè)面列表中選擇對(duì)應(yīng)車輛進(jìn)行勾選，點(diǎn)擊后確認(rèn)更新為“在裝”狀態(tài)并放灰。每次確認(rèn)后，存儲(chǔ)車牌號(hào)、確認(rèn)人、確認(rèn)時(shí)間，將目前在裝的車輛更新為已裝車輛，再將選中車輛更新為在裝車輛。

車輛拉運(yùn)結(jié)束后確認(rèn)下一裝灰車輛，此時(shí)結(jié)束的車輛狀態(tài)將自動(dòng)更新為“已裝”狀態(tài)。

3.灰?guī)旖饨?/p>

可以勾選在灰?guī)煺{(diào)度中綁定的車輛，按鈕選擇灰?guī)旖饨墸禄規(guī)旖壎顟B(tài)，控制解綁后的灰?guī)觳怀霈F(xiàn)在灰?guī)煺{(diào)度中。

四、結(jié)語(yǔ)

本文描述了固棄物運(yùn)輸車輛預(yù)約排隊(duì)調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研發(fā)，提出了基于時(shí)間序列的車輛預(yù)約模型和基于實(shí)時(shí)信息的車輛排隊(duì)調(diào)度算法。通過實(shí)踐驗(yàn)證，這兩種算法在提高車輛調(diào)度效率和準(zhǔn)確性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)內(nèi)多灰?guī)斓能囕v裝卸貨排隊(duì)管理、智能化車輛引導(dǎo)和分流、信息顯示發(fā)布等功能，以此杜絕車輛在廠區(qū)內(nèi)亂停亂放，減少安全隱患，提高灰?guī)煅b灰的工作效率。

系統(tǒng)優(yōu)化裝卸貨排隊(duì)等候秩序，在司機(jī)等候處采用LED大屏作為排隊(duì)進(jìn)場(chǎng)裝貨信息提示終端。司機(jī)從雜亂無(wú)序的車輛排隊(duì)等候中擺脫出來，可以明確了解本車輛將到第幾號(hào)地磅處稱重以及到第幾號(hào)灰?guī)煅b卸貨。

通過智能化的語(yǔ)音提示終端和監(jiān)控終端，灰?guī)旃芾砣藛T可以非常清晰地看到正在本倉(cāng)庫(kù)裝卸貨的車輛信息和將要到本倉(cāng)庫(kù)裝貨的場(chǎng)外等候車輛信息，并可以執(zhí)行通知車輛進(jìn)場(chǎng)等操作。

通過提供多樣化的顯示設(shè)備，如LED顯示屏、外圍控制設(shè)備，供管理人員實(shí)時(shí)查看廠區(qū)內(nèi)車流量狀況。

綜上所述，本文的研究成果將為固棄物運(yùn)輸車輛調(diào)度提供更加高效、智能的解決方案，并有望為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展提供有益的參考。

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作者單位：國(guó)能粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司

責(zé)任編輯：王穎振 鄭凱津