1 研究背景
党的十九大报告提出我国建设交通强国的战略目标[1]。港口作为全球贸易中不同运输方式的重要枢纽,关系到国家总体战略布局。智慧港口正在成为新型基础设施的重要部分。半实物仿真是系统仿真研究的一种新趋势,已经逐渐应用于港口物流领域,但主要是港口设备机电控制系统设计开发测试[2-4]、单机操作演示(模拟器)和人员培训[5-6],智能化主要表现为设备技术智能,鲜有达到无人自主系统协同研究和应用的新高度。
因此,本文规划了逼真易扩展的港口物流微型实验场景,设计开发了基于开源微处理器的自主车辆软硬件平台。建立多车辆交通协同控制模型,并通过模块化设计3D建模虚拟船舶和集装箱、岸边起重机、搬运车辆、堆场箱区和轨道式起重机等,使得自主车辆硬件系统与虚拟港口物流系统即插即用,具备实时同步地模拟港口集装箱装卸搬运的能力,解决了半实物仿真技术在港口物流系统级应用中的难题。
2 实验场景与智能车辆设计
3 港口物流仿真系统设计
4 交通控制算法设计
5 实验分析
6 结语
无人驾驶研究和应用具有明显的市场机遇,本仿真系统将会在港口物流系统规划和设计、运营改进等方面提供一种具有显著优势的低成本的有效工具。可以推广至相关高校科研院所,用作科研和教学创新实验系统。已经应用在“现代港口物流”国家级实验教学示范中心,应用方式包括:课程内实验、开放共享实验、科技创新项目。目标是使得学习者熟悉智慧港口物流系统和技术,掌握智能设备和系统的管理方法。
参考文献
[1] 习近平在中国共产党第十九次全国代表大会上的报告[EB/OL].http://cpc.people.com.cn/n1/2017/1028/c64094-29613660.html.
[2] 薛美风,刘文红,付庄,等.AGV半实物仿真系统研究[J].机电一体化,2015,21(1):36-39,48.
[3] 孙斐,沈安江.堆场管理仿真系统[J].制造业自动化2017,39(12):130-133.
[4] 徐建峰,边志成,宓为建.基于有限状态机的自动化集装箱码头设备模拟器的设计与应用[J].集装箱化,2017(12):11-16.
[5] Philip Joschko, Bernd Page, Christopher Brandt. Reusing model components in logistics simulation and device emulation in container terminal operation with open-source framework DESMO-J[J].International Journal of Simulation and Process Modelling, 2012,7(3):137-147.
[6] Boer C A, Y A Saanen. Using simulation and emulation throughout the life cycle of a container terminal[Z].WCS2017. doi:10.1109/WSC.2017.8248032C.
添玉1 蒋敏敏2 黄启满1 沈立文1,3 范会方3
1.上海海事大学物流工程学院 2.中山大学南方学院商学院 3.上海振华重工智慧产业集团智能软件公司 |