衛(wèi)星精確定位技術在集裝箱場站物流管理系統(tǒng)中的應用.doc

衛(wèi)星精確定位技術在集裝箱場站物流管理系統(tǒng)中的應用【摘要】交通領域的發(fā)展在極大程度上帶動了集裝箱運輸方式的壯大，但目前集裝箱信息采集手段仍處于十分落后的水平，大部分集裝箱場站仍使用人工或版人工方式進行信息抄錄，效率較低，且出錯率較高，無法對集裝箱實行定位及監(jiān)控。至上世紀末開始，衛(wèi)星精確定位技術開始運用于物流管理系統(tǒng)中，本文對該技術在集裝箱場站物流管理系統(tǒng)中的應用進行分析。【關鍵詞】集裝箱場站；衛(wèi)星精確定位技術；物流管理系統(tǒng)0.引言 經(jīng)濟全球化的發(fā)展使得生產(chǎn)企業(yè)對企業(yè)物流水平的要求迅速提高，集裝箱運輸成為炙手可熱的物流方式。集裝箱場站是其運輸過程中的關鍵結點，對不同運輸方式之間的集散中轉具有較大的影響，對其進行高效管理有利于集裝箱運輸業(yè)無的順利完成1。集裝箱產(chǎn)站負責集裝箱的搬運、裝卸、拼箱、交接等業(yè)務，場站資源配置在極大程度上決定了鐵路、碼頭等交通設施的效率。衛(wèi)星精確定位技術可對叉車及天車進行定位，對集裝箱場站物流信息系統(tǒng)的研究及開發(fā)具有重要意義，有利于優(yōu)化集裝箱場站的管理。1.集裝箱運輸系統(tǒng)簡介 集裝箱運輸系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)及制單員構成，運輸業(yè)務需數(shù)量眾多的功能結點共同協(xié)作后方能順利完成。集裝箱場站物流系統(tǒng)主要由空箱區(qū)進出庫物流、重箱區(qū)進出庫物流及件散貨進出庫物流等組成?？障鋮^(qū)進出物流主要包括裝箱空箱出庫、拆箱空箱入庫及場內(nèi)為空箱的調(diào)配等；重箱區(qū)進出庫物流包括外來重箱入庫及裝箱入庫等；件散貨進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.集裝箱場站總體物流示意圖2.衛(wèi)星定位技術 將衛(wèi)星精確定位系統(tǒng)應用與集裝箱場站露天作業(yè)管理中，可有效提高場站的作業(yè)效率。衛(wèi)星定位設備價格低廉，使用及維護成本較低，且具有定位范圍廣、精度高等優(yōu)勢，尤其適合為露天場站提供大面積定位服務。衛(wèi)星精確定位系統(tǒng)在集裝箱場站物流管理中的應用具有重要意義，可輔助人工進行叉車及龍門吊車的定位，操作簡單，實用性較強2。本文主要介紹的GPS/北斗雙模接收設備見圖2.圖2.GPS/北斗雙模接收設備2.1差分定位技術的原理 差分技術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.差分定位技術系統(tǒng)原理圖2.2差分定位技術在吊車及叉車定位中的應用 在集裝箱場站中，叉車及吊車在進行搬運作業(yè)時，需進行人工地位，在地面吊車引導人員的引導下，吊車工方可完成作業(yè)，這種作業(yè)模式導致資源的過度消耗。另外，如人工定位出現(xiàn)差錯，則可能導致后續(xù)作業(yè)出現(xiàn)麻煩。如采用差分技術對個作業(yè)設備進行精確定位，對作業(yè)車輛到達庫位進行引導，可有效提高集裝箱場站的管理效率。 目前，集裝箱場站多采用高地龍門吊接力的方法進行集裝箱拆卸工作，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，放置在中轉平臺后，采用高架龍門吊將其吊起，放置到場站中。在這個過程中，裝卸作業(yè)與場站作業(yè)需分開，龍門吊車進行的水平作業(yè)及垂直作業(yè)也需分開，集卡不用放堆放房去，有效提高了場站裝卸效率及安全性。在龍門吊車上應用兩套定位系統(tǒng)，可對集裝箱卡車的位置進行準確定位，并可精確地對集卡上的集裝箱進行抓取。GIS系統(tǒng)可繪制集裝箱場站電子地圖，對可達到集卡的路徑進行搜索。指揮吊上的高精度攝像機可指揮吊車精確抓取地面上的集裝箱，攝像機攝入的圖像信息在處理后可輸入傳感系統(tǒng)，從而指導吊車靈活移動，對集裝箱進行準確抓取和碼放 3。差分技術在吊車及叉車定位中的應用流程見圖4.圖4.差分技術在叉車及吊車定位流程中的應用流程3.集裝箱場站物流管系統(tǒng)分析3.1系統(tǒng)開發(fā) 目前，集裝箱場站常用的物流管理系統(tǒng)主要是基于C/S架構，采用C語言進行開發(fā)的管理系統(tǒng)。該物流系統(tǒng)應用某公司企業(yè)信息管理平臺進行二次開發(fā)，平臺首先需開發(fā)基礎信息功能，在極大程度上節(jié)省了開發(fā)人員的時間及精力。如系統(tǒng)服務其資源的基本登陸權限、柔性配置、角色管理等功能。服務器資源配置界面見圖5.圖5.場站物流管理系統(tǒng)服務器資源配置界面4.2系統(tǒng)功能簡介集裝箱場站物流管理系統(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，同時可進行合同內(nèi)容、相關信息及狀態(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)，主要對場站中集裝箱重箱的信息進行管理，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)，主要進行拆箱及裝箱管理，拆箱管理分為拆箱計劃及作業(yè)執(zhí)行；裝箱管理分為裝箱計劃制定、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、天車設備的出入庫等管理，在這個模塊中，移動設備對衛(wèi)星精確定位信息進行接收，同時配合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的地理信息，為設備移動提供指導，以免駕駛人員出現(xiàn)錯誤4。4.3衛(wèi)星定位信息處理 衛(wèi)星定位設備接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)通信協(xié)議，對數(shù)據(jù)進行處理和解析，將需要的信息作為作業(yè)設備的行動指南。由于北斗導航系統(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)相關協(xié)議，GPS接收機通過串口將信息傳輸?shù)絇DA等設備，實現(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)需對接收到的信息進行進一步分析和處理。采用串口傳輸，安裝調(diào)試助手，檢驗數(shù)據(jù)接收情況。在收到移動設備的指令后，可進行定位；系統(tǒng)可對移動設備及指令提箱的位置進行比較，對移動方向進行指揮，在移動設備達到指定地點后方可進行作業(yè)。4.模擬實驗 為了對衛(wèi)星精確定位技術在集裝箱場站物流管理系統(tǒng)中的可靠性進行驗證，在露天環(huán)境下進行該系統(tǒng)的測試。測試區(qū)域為20*25m的空曠區(qū)域，基站為某一固定的GPS/北斗定位設備，流動站為5輛攜帶該設備的小車，其中有2輛模仿集裝箱天車，3輛模仿叉車。設備接收速率為5HZ左右，經(jīng)緯度誤差在15厘米左右，采用某公司基站測試軟件對基站經(jīng)緯度進行測試，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站內(nèi)部的搬運過程，在場站規(guī)劃重箱區(qū)2各，拆裝箱及空箱區(qū)各一個。場地基本規(guī)劃見圖7.圖7.場地基本規(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 筆者將衛(wèi)星精確定位技術應用到集裝箱物流管理系統(tǒng)中，在極大程度上提高了場站作業(yè)準確度及效率，有效減少了后續(xù)作業(yè)的混亂現(xiàn)象，有利于場站自動化作業(yè)的開展。采用該技術構建的管理系統(tǒng)可對集裝箱場站的作業(yè)情況進行實時監(jiān)督，可準確查詢?nèi)魏魏贤鳂I(yè)的狀態(tài)，順應了新時期物流發(fā)展的趨勢。衛(wèi)星精確定位技術改變了集裝箱場站管理系統(tǒng)的原有作業(yè)流程，從記賬式的管理轉變?yōu)樘崆白鳂I(yè)計劃的主動式管理，具有重要的現(xiàn)實意義?！緟⒖嘉墨I】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