后方堆场自动作业生成系统的设计与实现

赵刚

摘要：随着后方堆场信息化、智能化的不断受到关注，各大后方堆场都纷纷建立了信息化管理系统，但是后方堆场作业效率低，特别是后方堆场作业安排存在人为的错排、漏排等问题，使得后方堆场调度管理不规范、技术不先进。基于此提出了后方堆场自动作业管理系统的设计与实现，该系统实现了自动化调度任务安排，辅以调度人员人工安排。通过该系统的实现，减少人为失误，优化作业任务序列，提高了后方堆场的工作效率。

关键词：后方堆场：自动作业；信息化

中图分类号：U691.3 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0036—02

0引言

后方堆场作业管理的传统流程为调度人员人工指挥作业叉车和正面吊车或者堆高机完成作业任务，完成任务之后手动进行标注，等所有的调度安排都结束以后，调度人员再将最新的数据及时录入到系统，用于记录调度信息以及把司机工作量传给员工绩效考核管理系统，便于考核员工绩效。这种信息化调度比传统的完全需要人工处理的调度安排虽然有了很多的改进，但是还存在着许多不足，比如调度安排不合理导致就近的叉车不能执行作业任务的人为失误，现场作业人员凭借经验人为安排倒箱顺序导致倒箱效率低，记录信息不准确也不及时等问题。

基于此情况，提出设计后方堆场自动作业生成系统，来实现通过作业任务生成算法进行智能作业任务调度分配，安排之后通过WIFI发送到车载系统，车载系统通过调度作业安排信息，一直操作下去直至最后一项作业完成，司机点击提交，则表示作业完成并将司机完成任务记录到绩效管理系统。

1自动作业生成系统需求分析

后方堆场自动作业生成系统主要通过现场的GPS定位功能和标签管理子系统提供的作业车辆、人员、作业箱体周围箱体位置信息，根据作业操作的行业规范，自动生成最优作业方案，然后通过无线网络传输，把生成的作业方案输出到作业车辆的车载电脑平台，产生作业子任务列表，供作业车辆人员操作。

经过调研和堆场人员沟通后，该系统主要包括自动计算目标箱位和自动生成作业序列模块。

自动计算目标箱位：由于后方堆场大部分存储的都是空箱，所以对于没有特殊要求的箱子都进入堆存区，对于特殊要求的比如进入拆装箱区、制冷区、残箱区等。空箱进了后方堆场后，通常公司要求堆场按照“先进先出”的原则发放空箱，堆场必须严格按照该原则执行，否则先进堆场的空箱被长时间积压必将导致集装箱超期，管理先进的堆场会合理安排集装箱在堆场的堆存，按时间先后发放，这样就会很好地促进集装箱的流转。针对以上情况为其推荐不少于5个场位方案，并由中控调度员来选择其中的一个方案或由中控调度员自己指定一个场位。

自动生成作业序列：通过GPS定位查询出各个车所在位置以及箱位位置，或者通过智能计算目标箱位给出的集装箱堆存方案等信息自动生成作业序列；该序列可以有多个供中控调度人员自行选择，或者在后台可视化调度子系统中由调度人员进行修改然后发布任务。

2自动作业生成系统设计

自动作业生成系统是后方堆场调度系统中没有界面的子系统，当有集装箱进场的时候或者需要出场的时候，该系统就通过现场车载中的定位功能和标签管理子系统提供的作业车辆、人员、作业箱体周围箱体位置信息，根据作业操作的行业规范或者经验规则，自动生成最优作业方案，由于没有界面，因此在设计时直接将生成的方案通过网络传输到后台可视化调度子系统中，然后调度人员根据二维可视化界面可以观察到整个堆场集装箱以及工作车辆的分布，结合自动生成的方案再进行人工处理，最后产生子任务列表，供作业车辆人员操作。

作业任务方案的生成原则分别为进场场位自动推荐原则、出场箱位推荐原则以及移箱和捣箱原则。

2.1進场场位自动推荐原则

当某个公司的集装箱要进入堆场并已经到达卡口时，场位选择有两种方案：第一种就是直接选择调度员事先安排好的场位作为目标场位；另外一种方案就是需要自动作业生成子系统生成的场位。规则就是按照堆场要求，如果是维修集装箱可以放在指定的维修区内，推荐场位会根据集装箱大小、单位以及存放时间长短和场相关属性等多角度、多方面、多因素进行考虑推荐。因为后方堆场大多存储空箱，因此一般都是按照“先进先出”的原则发放空箱。这样由用户提出的要求，堆场必须严格按照该原则执行，否则会造成原有的空箱长时间占位并超期。因此还要按时间先后的原则进行安排，当给定的方案较多时，则场位选择可由调度员推荐或直接决定。

2.2出场箱位推荐原则

集装箱出场时出场箱位推荐原则是根据“先进先出”进行安排的，或者平均时间，然后再根据规划条件去找箱，但是如果没有可用箱，则要去找装箱区的可用箱。

2.3移箱和捣箱原则

在集装箱进场和出场作业中除了寻找箱位外，还会涉及到集装箱的移动或者捣箱的操作。如果需要某一个集装箱进行作业，这时将影响到对该集装箱操作的另一集装箱搬移到其它场位，这是移位的一种也叫移箱。捣箱则比刚才的移箱多一个动作，那就是等作业完成后将已经移动到其它场位的集装箱恢复到原场位，这种操作就叫捣箱。原则就是首先要在确定该操作是移箱还是捣箱，根据堆场的实际情况确定某一个固定值，然后计算需要移位的数量，当该数量大于给定的固定值则进行移箱操作，但是前提是需要考虑移箱的目标场位是否合理；如果移位的箱数小于某设定值，就需要捣箱。

3自动作业生成系统实现

自动作业生成系统是没有界面和数据输入的子系统，主要是实现了当有集装箱入场并被绑定之后，根据规则和设计情况自动生成作业任务，生成以后会直接出现在后台可视化调度子系统中。具体实现步骤如下。

3.1按行搜索

首先要扫描最佳位置，如果在指定的半边没有找到可放置的位置，则在另一半面进行搜索，如此反复直到搜索到为止。

3.2创建子任务序列

首先，清除当前作业任务下的所有子任务；其次，要检查当前要执行的任务中的集装箱位置与当前位置是否一致，如果不一致则将任务中集装箱原始位置改为当前位置，之后更新当前任务中集装箱的起始位置信息；第三步，为分别处理前置任务，即加入集装箱场内搬运任务，只是放置位置为空，在执行的时候由司机临时决定；第四步，检查该位置是否可以放下集装箱，可以使用获取前置作业任务方法，查看是否有前置作业任务，若无，表示可以放置。若有，则表示需要做前置任务后才可以放置；最后，由于目标位置下层没有集装箱，因此将其放在该位置的第一层。

4结论

按照作业方案生成系统的作业步骤需要一步一步地完成作业方案，避免人为误操作或不按规范指令作业；在作业人员执行作业序列的同时，动态更新被移动的箱子的位置到后台数据库，使中控调度人员及后台调度系统实时掌握最新的数据；在作业指令中指定的集装箱信息与现场实际信息不符时，允许中控调度人员更改作业序列，为处理突发情况提供足够的系统灵活性。