阅读说明：本技术 一种用于铁路货场集装箱定位的方法 (A method of it is positioned for railway goods yard container ) 是由 徐峰 杜建波 俞武骏 陈刚 杨闻彪 严晓明 童鹏程 盛国伟 梁多姿 陈良勇 钱建 于 2019-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于铁路货场集装箱定位的方法,本发明通过结合UWB无线定位技术、集装箱号牌识别技术、GNSS-RTK定位技术、自动跟踪技术来采用空间反向定位技术,实现对铁路货场的集装箱的优化管理,提升货场流转效率,解决实际现场集装箱箱场管理的基本信息诉求,提高了作业效率,完善了作业流程,增加了经济效益。(The present invention discloses a kind of method for the positioning of railway goods yard container, the present invention is by using space inverted orientation technology in conjunction with UWB wireless location technology, container number plate identification technology, GNSS-RTK location technology, automatic tracking technology, realize the optimum management to the container of railway goods yard, promote goods yard circulation efficiency, solve the essential information demand of actual field container case field management, improve operating efficiency, perfect work flow increases economic benefit.)

一种用于铁路货场集装箱定位的方法

技术领域

本发明涉及集装箱管理技术领域，具体为一种用于铁路货场集装箱定位的方法。

背景技术

集装箱是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器，使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。现有铁路货场的集装箱管理由于设备的陈旧、信息化的基础建设不及时、全面改造的成本高、单个货场的体量不大等因素导致无法应用现代化的港口的集装箱管理系统。即变能改造，也将面临成本高昂，人员的培训、升级等新的问题。铁路货场提高集装箱周转效率已经成为当下不可忽视的问题。对于集装性的定位目前方案有采用格雷母线、激光测距，旋转编码器等方案。但是格雷母线实施难度大，造价高，门吊只能固定轨道问题。激光测距则对环境要高，空气灰尘影响较大，对于吊钩定位不能解决，同时激光测距存在人身安全问题。旋转编码器需要对门吊进行改造，行程有限，需要定点复位，只能用于固定轨道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铁路货场集装箱定位的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

1．为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于铁路货场集装箱定位的方法，其特征在于：其方法包括以下步骤：

步骤一，通过装置在门吊上的GNSS-RTK定位系统定位门吊位置，实现系统中集装箱位置的一级定位，计算出集装箱最终位置的（X、Y1）数据，系统将GNSS-RTK定位系统结果实时自动录入中控中心信息采集系统并储；

步骤二，精确定位集装箱放置位置：通过装置在门吊上小车和吊具上UWB设备，通过UWB定位天线的精确测距，应用UWB定位技术，计算出集装箱最终位置的（Y2、Z）轴数据，实现集装箱位置的二级定位。UWB技术是一种传输速率高（最高可达1000Mbps以上），发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术，无载波。。超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法，就是通过信号到达的时间差，精度可达0.1m。

步骤三，通过采集门吊上的开锁、闭锁、T20-T40信号，结合一二级定位坐标（X、Y、Z），以及结合集装箱的箱号识别系统，通过门吊抓取和释放时的空间坐标反向定位出集装箱的位置，实现集装箱的空间反向定位，最后将数据同步至中控中心，完成箱场集装箱位置信息数据的采集。

所述的门吊上安装有球机，通过旋转球机方向、伸缩镜头，实现门吊工作人员通过显示屏可以直观的看到当前吊钩、小车的周边的视频景象，辅助提升门吊工作人员的工作效率。

所述的集装箱的号牌识别操作通过多相机进行识别，箱号的获取利用光学字符识别采用OCR 技术，并将识别结果上传至中控，人工确认矫正后，下发到门吊系统，门吊系统作业时，由门吊系统进行二次识别，将结果进行比对，发现与系统中由差异时，声音提醒，由门吊工作人员确认即可。

本发明通过采用GNSS-RTK一级定位+UWB二级定位结合最终实现精确定位。造价低，能比较方便的改造现有系统，无轨道设定。同时采用自动跟踪球机能辅助吊车司机抓取集装箱，提高流转率。本发明系统性解决、优化、管理流程问题，提升系统作业效率。定位系统主要解决集装箱信息采集、位置查找问题，解决了门吊抓取集装箱效率不足。当前的集装箱在堆场的堆存和分布情况不能直观地获取信息，使得集装箱在提箱和落箱时，不能准确的查找到箱子，给工作造成很大不便的问题。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种用于铁路货场集装箱定位的方法，其方法包括以下步骤：

步骤一，门吊在其货场的位置采集：在货场的高处安装GNSS-RTK定位基准站，在门吊上安装GNSS-RTK移动站，通过RTK技术，计算出门吊相对于基准站的（X0，Y0）坐标。然后通过坐标系换算，将坐标映射至集装箱箱场的（X，Y1）坐标，从而得出门吊相对于集装箱箱场的一级坐标位置，进而得出当前作业集装箱相对于箱场的粗略位置。

步骤二，精确定位集装箱放置位置：通过安装在门吊小车行走方向的UWB设备一级安装下门吊吊具行走方向的UWB设备，分别测量计算得出吊具相对门吊的（Y2，Z）坐标。结合步骤一中的（X，Y1）坐标，进一步计算可以得出吊具相对于集装箱箱场的（X,Y,Z）坐标。

步骤三，通过采集门吊上的开锁、闭锁信号，结合步骤二中的（X,Y,Z），加上状态得出吊具在整个作业过程中的状态坐标（X,Y,Z,Status）坐标。例如在吊具闭锁时的坐标为A（Xa,Ya,Za,1）,吊具开锁时的坐标为B(Xb,Yb,Zb,0),此时结合吊具A点移动至B点过程中的箱号识别，那么整个集装箱在集装箱箱场中的轨迹就可以得出Aà(箱号TBJU1234567)àB,表达的意思是将集装箱TBJU1234567从A位置移动道B位置。

定位系统结合箱区箱为的划分，将位置A、B转换至相应的箱位，例如 A位置àA1-1,B位置B3-2，最终形成系统采集的吊箱单指令，如上例表述形成的吊箱单为移箱带单，将箱号TBJU1234567从箱位A1-1移至B3-2。通过形成自动采集的吊单同中控中心所下发的吊单进行配对，完成集装箱箱场作业流程的完善管理。

通过识别吊具开锁、闭锁时所处的坐标，可以快速的区分当前所抓取的集装箱的作业行为，如装卸火车、装卸汽车、泊箱等作业行为。系统通过自动判断出来的作业指令，结合中控中心所发出的指令，最终实时完整的反馈集装箱在箱场中的流转轨迹。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。