一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统，获取泊位定位数据集，采集船的定位坐标，并获取停泊余时，根据泊位定位数据集和停泊余时，计算得到自适应规划矩阵，对自适应规划矩阵进行搜索得到数字路径以及数字路径对应的数字泊位，实现了对多个泊位组成的路径进行快速的自适应编排，根据泊位预计占用时长以及泊位的位置坐标来自动规划船只行驶进泊位的最优路径，达到了节省泊位路线规划时间并提高泊位利用效率的有益成果。划时间并提高泊位利用效率的有益成果。划时间并提高泊位利用效率的有益成果。

【技术实现步骤摘要】
一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统


[0001]本专利技术属于自动控制领域，具体涉及一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统。

技术介绍

[0002]由于内河航道、港口设施的限制，其中泊位的自动规划对于船只进入港口的快速容纳至关重要。如果港口泊位的自动规划效率低下，则会使得港口的利用率下降。在申请号为CN202010595898.7的专利文献中提供了一种港口泊位分配方法，尽管可在考虑潮汐影响和航道可通行性之外，在为每艘船只分配泊位的同时将一定数量的桥机按对应的规则指派给特定船只，但仍不足以对多个泊位组成的路径进行快速的自适应编排，没法根据泊位预计占用时长以及泊位的位置坐标来自动规划船只行驶进泊位的最优路径。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]本专利技术提供了一种港口路径与泊位的自适应规划方法及系统，获取泊位定位数据集，采集船的定位坐标，并获取船舶的停泊余时，根据泊位定位数据集和停泊余时，计算得到自适应规划矩阵，对自适应规划矩阵进行搜索得到数字路径以及数字路径对应的数字泊位。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种港口路径与泊位的自适应规划方法，所述方法包括以下步骤：S100，获取泊位定位数据集；S200，采集船的定位坐标，获取停泊余时；S300，根据泊位定位数据集和停泊余时，得到自适应规划矩阵；S400，对自适应规划矩阵进行搜索得到数字路径以及数字路径对应的数字泊位。
[0006]进一步地，在S100中，获取泊位定位数据集的方法为：使用GPS定位技术和无线传输技术，分别对港口中的每个泊位，获取其定位坐标，并通过用户在客户端的输入获取泊位上的船的剩余的还要停泊的时间作为该泊位的停泊余时，将各个泊位的定位坐标以及停泊余时以表的形式存储在数据库中作为泊位定位数据集。
[0007]进一步地，在S200中，采集船的定位坐标，获取停泊余时的方法为：船进入港口时，在船上安装无线传感器，无线传感器中包含无线传输设备、计算机输入设备、计算机输出设备、计时器、卫星定位装置，通过无线传感器获取船的当前的定位坐标记作Loctr，并获取泊位上的船的剩余的还要停泊的时间作为该泊位的停泊余时记作Tmptr，Loctr中包括经度坐标和维度坐标，Loctr中的经度坐标为Loctrl，Loctr中的纬度坐标为Loctra。
[0008]进一步地，在S300中，根据泊位定位数据集和停泊余时，得到自适应规划矩阵的具体步骤为：
从泊位定位数据集中，泊位数据表示包括泊位的定位坐标及停泊余时的数据，获取所有的泊位数据作为泊位数据集合记作集合Pset，获取Pset中的泊位数据的数量为n，Pset中泊位数据的序号为i，i∈[1,n]，Pset中序号为i的泊位数据记作Pset(i)，在泊位数据Pset(i)上的停泊余时为t(i)；设置空集合Tset；设置空集合Alterns，集合Alterns中接收加入的元素的数据类型为数组；若集合Alterns不为空时，记集合Alterns中元素的序号为变量q，函数len()表示获取集合中元素数量的函数，len(Alterns)表示集合Alterns中元素的数量，满足q∈[1, len(Alterns)]，集合Alterns中序号为q的元素记为数组Alterns(q)；设置变量mul，mul的初始值为n；S301，对Pset中n个泊位数据分别创建一个数组，对Pset(i)创建的数组记为第i初始数组，第i初始数组为一个仅包含任一Pset(i)的数组即仅含Pset(i)的数组，并将各个Pset(i)对应的第i初始数组加入集合Alterns中，即以上述仅含Pset(i)的数组作为集合Alterns中的元素；S302，令i的值为1；S303，将集合Alterns中的各个元素各复制成mul
‑
i份，即集合Alterns中的每一个元素被复制成mul
‑
i份同样的元素，集合Alterns中的元素的数量变为n*(mul
‑
i)，其中，S303的具体步骤为S303
‑
1至S303
‑
9：S303
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1，开始S303；令q的初始值为1；设置空集合Alternset；S303
‑
2，获取Alterns中元素的数量len(Alterns)；S303
‑
3，获取Alterns中序号为q的元素Alterns(q)；计算mul减i，得到数值mul
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i；设置空集合Alist(q)；S303
‑
4， 将Alterns(q)从一份复制成mul
‑
i份，得到mul
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i份Alterns(q)；（将mul
‑
i份Alterns(q)作为元素加入集合Alist(q)中）；S303
‑
5，获取Alterns(q)中包含的元素，将集合Pset中的不被Alterns(q)所包含的元素组成集合Clist(q)，其中，集合Clist(q)中元素的数量为mul
‑
i；S303
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6，将mul
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i份Alterns(q)中的每一份Alterns(q)作为元素加入到集合Alist(q)中，并将集合Alist(q)中的元素按照从1到mul
‑
i的序号分别标上序号，再将集合Clist(q)中各元素按照从1到mul
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i的序号分别标上序号，以变量i1表示从1到mul
‑
i的序号，i1∈[1, mul
‑
i]，集合Alist(q)中序号为i1的元素记作Alterns(q)i1，Clist(q)中序号为i1的元素记作Clist(q)i1，将Clist(q)i1作为Alterns(q)i1中的新元素加入到Alterns(q)i1中并将Clist(q)i1作为Alterns(q)i1中顺序最后的元素，再将集合Alist(q)中的元素加入集合Alternset中；S303
‑
7，判断q是否大于或等于len(Alterns)，若是则转到S303
‑
9，若否则转到S303
‑
8；S303
‑
8，令q的数值增加1；转到S303
‑
2；S303
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9，将Alterns中的元素清空，再将Alternset中的元素加入到Alterns中；结束S303，转到S304；S304，判断mul
‑
i是否少于1，若是则转到S305，若否则令i的数值增加1再转到
S302；S305，输出集合Alterns；其中，计算Alterns的有益效果为：通过对各种泊位的定位坐标及停泊余时的数据的分类以及在此基础上的有序排列组合，对各种泊位组成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种港口路径与泊位的自适应规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，获取泊位定位数据集；S200，采集船的定位坐标，获取停泊余时；S300，根据泊位定位数据集和停泊余时，得到自适应规划矩阵；S400，对自适应规划矩阵进行搜索得到数字路径以及数字路径对应的数字泊位。2.根据权利要求1所述的一种港口路径与泊位的自适应规划方法，其特征在于，在S100中，获取泊位定位数据集的方法为：使用GPS定位技术和无线传输技术，分别对港口中的每个泊位，获取其定位坐标，并通过用户在客户端的输入获取泊位上的船的剩余的还要停泊的时间作为该泊位的停泊余时，将各个泊位的定位坐标以及停泊余时以表的形式存储在数据库中作为泊位定位数据集。3.根据权利要求1所述的一种港口路径与泊位的自适应规划方法，其特征在于，在S200中，采集船的定位坐标，获取停泊余时的方法为：在船上安装无线传感器，无线传感器中包含无线传输设备、计算机输入设备、计算机输出设备、计时器、卫星定位装置，通过无线传感器获取船的当前的定位坐标记作Loctr，并获取泊位上的船的剩余的还要停泊的时间作为该泊位的停泊余时记作Tmptr，Loctr中包括经度坐标和维度坐标，Loctr中的经度坐标为Loctrl，Loctr中的纬度坐标为Loctra。4.根据权利要求2所述的一种港口路径与泊位的自适应规划方法，其特征在于，在S300中，根据泊位定位数据集和停泊余时，得到自适应规划矩阵的具体步骤为：从泊位定位数据集中，泊位数据表示包括泊位的定位坐标及停泊余时的数据，获取所有的泊位数据作为泊位数据集合记作集合Pset，获取Pset中的泊位数据的数量为n，Pset中泊位数据的序号为i，i∈[1,n]，Pset中序号为i的泊位数据记作Pset(i)，在泊位数据Pset(i)上的停泊余时为t(i)；设置空集合Tset；设置空集合Alterns，集合Alterns中接收加入的元素的数据类型为数组；若集合Alterns不为空时，记集合Alterns中元素的序号为变量q，函数len()表示获取集合中元素数量的函数，len(Alterns)表示集合Alterns中元素的数量，满足q∈[1, len(Alterns)]，集合Alterns中序号为q的元素记为数组Alterns(q)；设置变量mul，mul的初始值为n；S301，对Pset中n个泊位数据分别创建一个数组，对Pset(i)创建的数组记为第i初始数组，第i初始数组为一个仅包含任一Pset(i)的数组即仅含Pset(i)的数组，并将各个Pset(i)对应的第i初始数组加入集合Alterns中，即以上述仅含Pset(i)的数组作为集合Alterns中的元素；S302，设置i的值为1；S303，将集合Alterns中的各个元素各复制成mul
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i份，即集合Alterns中的每一个元素被复制成mul
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i份同样的元素，集合Alterns中的元素的数量变为n*(mul
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i)；S304，判断mul
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i是否少于1，若是则转到S305，若否则令i的数值增加1再转到S302；S305，输出集合Alterns；输出得到的集合Alterns中元素的数量记为hn，集合Alterns中的元素为由泊位数据组成的数组，集合Alterns中各元素含有的泊位数据的数量相同，记集合Alterns中的元素含
有的泊位数据的数量为ln，集合Alterns中元素的序号为hi，集合Alterns中的元素中含有的泊位数据的序号为li；由此将集合Alterns作为矩阵Alternsmat，即以集合Alterns中的各元素作为矩阵Alternsmat中的各行，集合Alterns中的各元素中的元素作为矩阵Alternsmat中的各行中的元素，矩阵Alternsmat为hn行、ln列的矩阵，矩阵Alternsmat中的元素为泊位数据，矩阵Alternsmat中行的序号同样为hi，hi∈[1, hn]，矩阵Alternsmat中列的序号同样为li，li∈[1, ln]，矩阵Alternsmat中行序号为hi的行即为集合Alterns中序号为hi的元素，矩阵Alternsmat中行序号为hi、列序号为li的元素即为集合Alterns中序号为hi的元素中的序号为li的泊位数据，记矩阵Alternsmat中行序号为hi、列序号为li的元素为Alternsmat[hi,li]，Alternsmat[hi,li]包括的泊位的定位坐标记为loc[hi,li]，loc[hi,li]中包含经度的坐标和维度的坐标，loc[hi,li]中包含的经度的坐标为long[hi,li]，loc[hi,li]中包含的纬度的坐标为la[hi,li]，loc[hi,li]=[long[hi,li],la[hi,li]]，Alternsmat[hi,li]包括的泊位的停泊余时记为tmp[hi,li]，矩阵Alternsmat即为自适应规划矩阵。5.根据权利要求3所述的一种港口路径与泊位的自适应规划方法，其特征在于，在S400中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈娟，安连彤，许媛媛，孙成琪，郝康，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：