港口码头与铁路货运的协同调度管理方法及系统与流程

本技术涉及协同调度管理，尤其涉及一种港口码头与铁路货运的协同调度管理方法及系统。

背景技术：

1、随着全球经济一体化进程的加快，国际贸易量持续增长，港口和铁路作为重要的物流枢纽和运输方式，在现代物流体系中扮演着至关重要的角色。港口码头是国际货物进出的重要通道，而铁路则是内陆运输的重要手段。港口和铁路的协同运作不仅关系到货物运输的效率和成本，也影响到整个供应链的稳定性和可靠性。因此，港口码头与铁路货运的高效协同调度管理成为现代物流领域亟待解决的重要课题。

2、然而，当前的港口码头与铁路货运的协同调度管理方法普遍存在信息孤岛、资源利用率低、调度效率不高等问题，严重制约了港口和铁路运输的整体效能。

技术实现思路

1、本技术提供一种港口码头与铁路货运的协同调度管理方法及系统，以解决上述背景技术提出的问题。

2、第一方面，本技术提供一种港口码头与铁路货运的协同调度管理方法，包括：

3、在数据库中获取列车的货物装载信息，并获取当前的港口码头资源信息；其中，所述港口码头资源信息包括港口码头的堆场信息和装卸设备信息；

4、基于所述货物装载信息和所述堆场信息生成所述列车的目标卸货位置和列车进场路线；

5、基于所述货物装载信息和所述装卸设备信息生成所述列车的初始货物调度方案；

6、基于预设的蚁群算法对所述初始货物调度方案进行优化，得到目标货物调度方案；

7、基于所述目标货物调度方案对所述列车的车厢内的每件货物进行调度。

8、在一种可能的实现方式中，所述货物装载信息包括所述列车的车厢内的每件货物的货物属性和货物体积，所述堆场信息包括港口码头的各个堆场的运输效率和可用体积，所述基于所述货物装载信息和所述堆场信息生成所述列车的目标卸货位置和列车进场路线，包括：

9、针对所述列车的车厢内的每件货物，基于所述货物属性确定所述货物的目标运输紧急系数；

10、基于每件所述货物的货物体积和目标运输紧急系数、各个所述堆场的运输效率和可用体积在各个所述堆场中分别为每件所述货物确定对应的投放堆场；

11、分别统计所述列车需要在各个所述堆场投放的货物的数量，并基于所述列车需要在各个所述堆场投放的货物的数量确定目标堆场；其中，所述列车在所述目标堆场处需要投放的货物的数量最多；

12、确定所述目标堆场对应的卸货位置为所述目标卸货位置；

13、基于所述列车当前的位置和所述目标卸货位置生成所述列车进场路线。

14、在一种可能的实现方式中，所述货物属性包括货物类别和客户运输期限需求信息，所述基于所述货物属性确定所述货物的目标运输紧急系数，包括：

15、遍历预设的货物属性-初始运输紧急系数映射关系表确定所述货物对应的初始运输紧急系数；

16、基于所述客户运输期限需求信息判断客户是否对所述货物的运输期限提出要求；

17、若否，确定所述初始运输紧急系数为所述目标运输紧急系数；

18、若是，基于所述客户对所述货物提出的运输期限要求和预设的运输紧急系数校正逻辑对所述初始运输紧急系数进行校正，得到所述目标运输紧急系数。

19、在一种可能的实现方式中，所述基于每件所述货物的货物体积和目标运输紧急系数、各个所述堆场的运输效率和可用体积在各个所述堆场中分别为每件所述货物确定对应的投放堆场，包括：

20、基于每件所述货物对应的目标运输紧急系数将每件所述货物依序排列，得到第一货物序列；其中，在所述第一货物序列中，每件所述货物对应的目标运输紧急系数依序减小；

21、基于每件所述货物的货物体积、各个所述堆场的运输效率和可用体积、所述第一货物序列依序在各个所述堆场中分别为每件所述货物确定对应的投放堆场。

22、在一种可能的实现方式中，所述货物装载信息包括所述列车的车厢内的每件货物在所述车厢内的装载位置，所述装卸设备信息包括各个所述投放堆场的装卸设备信息，各个所述投放堆场均包括一个装卸设备，所述装卸设备信息包括装卸设备的容量和位置，基于所述货物装载信息和所述装卸设备信息生成所述列车的初始货物调度方案，包括：

23、基于每件货物在所述车厢内的装载位置，确定每件货物的卸载次序；

24、将所述列车在各个所述投放堆场需要投放的货物分别进行整合，得到各个所述投放堆场对应的货物集合；

25、分别基于各个所述货物集合中的每个货物对应的卸载次序，确定各个所述货物集合对应的货物卸载路线；其中，各个所述货物卸载路线均包括至少一个货物卸载节点；

26、针对各个所述货物集合，基于所述货物集合对应的投放堆场的装卸设备的位置和容量、所述货物集合中的每个货物的货物体积和货物卸载路线确定所述货物集合对应的调度路线；

27、基于车厢内的每件货物的卸载次序和各个所述调度路线生成所述列车的初始货物调度方案。

28、在一种可能的实现方式中，所述基于预设的蚁群算法对所述初始货物调度方案进行优化，得到目标货物调度方案，包括：

29、构建所述初始货物调度方案对应的虚拟场景；

30、基于所述蚁群算法的初始化参数为所述虚拟场景中对应的每条虚拟路径设置初始信息素浓度；

31、基于所述初始货物调度方案控制所述蚁群算法中的虚拟蚂蚁在所述虚拟场景中进行虚拟货物调度，并获取各个第一中间目标虚拟路径的第一更新信息素浓度；其中，所述第一中间目标虚拟路径为所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的虚拟路径，所述虚拟蚂蚁在经过所述第一中间目标虚拟路径时，基于所述第一中间目标虚拟路径的虚拟路况对所述第一中间目标虚拟路径的初始信息素浓度进行更新，得到第一更新信息素浓度；

32、确定第一更新信息素浓度大于预设信息素浓度的第一中间目标虚拟路径为第二中间目标虚拟路径，并基于所述初始货物调度方案和各个所述第二中间目标虚拟路径控制所述蚁群算法中的虚拟蚂蚁在所述虚拟场景中进行虚拟货物调度，并获取各个第三中间目标虚拟路径的第二更新信息素浓度；其中，所述第三中间目标虚拟路径为所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的虚拟路径，所述虚拟蚂蚁在经过所述第三中间目标虚拟路径时，基于所述第三中间目标虚拟路径的虚拟路况对所述第三中间目标虚拟路径的初始信息素浓度进行更新，得到第二更新信息素浓度；

33、迭代上一个方法步骤，直至所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的各个目标虚拟路径的最终更新信息素浓度均大于所述预设信息素浓度，得到所述初始货物调度方案对应的目标虚拟调度路径；

34、基于所述目标虚拟调度路径对所述初始货物调度方案进行优化，得到所述目标货物调度方案。

35、第二方面，本技术提供一种港口码头与铁路货运的协同调度管理系统，包括：

36、获取模块，用于在数据库中获取列车的货物装载信息，并获取当前的港口码头资源信息；其中，所述港口码头资源信息包括港口码头的堆场信息和装卸设备信息；

37、第一生成模块，用于基于所述货物装载信息和所述堆场信息生成所述列车的目标卸货位置和列车进场路线；

38、第二生成模块，用于基于所述货物装载信息和所述装卸设备信息生成所述列车的初始货物调度方案；

39、优化模块，用于基于预设的蚁群算法对所述初始货物调度方案进行优化，得到目标货物调度方案；

40、调度模块，用于基于所述目标货物调度方案对所述列车的车厢内的每件货物进行调度。

41、在一种可能的实现方式中，所述优化模块包括：

42、构建单元，用于构建所述初始货物调度方案对应的虚拟场景；

43、设置单元，用于基于所述蚁群算法的初始化参数为所述虚拟场景中对应的每条虚拟路径设置初始信息素浓度；

44、第一控制单元，用于基于所述初始货物调度方案控制所述蚁群算法中的虚拟蚂蚁在所述虚拟场景中进行虚拟货物调度，并获取各个第一中间目标虚拟路径的第一更新信息素浓度；其中，所述第一中间目标虚拟路径为所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的虚拟路径，所述虚拟蚂蚁在经过所述第一中间目标虚拟路径时，基于所述第一中间目标虚拟路径的虚拟路况对所述第一中间目标虚拟路径的初始信息素浓度进行更新，得到第一更新信息素浓度；

45、第二控制单元，用于确定第一更新信息素浓度大于预设信息素浓度的第一中间目标虚拟路径为第二中间目标虚拟路径，并基于所述初始货物调度方案和各个所述第二中间目标虚拟路径控制所述蚁群算法中的虚拟蚂蚁在所述虚拟场景中进行虚拟货物调度，并获取各个第三中间目标虚拟路径的第二更新信息素浓度；其中，所述第三中间目标虚拟路径为所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的虚拟路径，所述虚拟蚂蚁在经过所述第三中间目标虚拟路径时，基于所述第三中间目标虚拟路径的虚拟路况对所述第三中间目标虚拟路径的初始信息素浓度进行更新，得到第二更新信息素浓度；

46、第三控制单元，用于迭代上一个步骤，直至所述虚拟蚂蚁在进行虚拟货物调度时所经过的各个目标虚拟路径的最终更新信息素浓度均大于所述预设信息素浓度，得到所述初始货物调度方案对应的目标虚拟调度路径；

47、优化单元，用于基于所述目标虚拟调度路径对所述初始货物调度方案进行优化，得到所述目标货物调度方案。

48、本技术提供了港口码头与铁路货运的协同调度管理方法及系统。其中，该方法包括：在数据库中获取列车的货物装载信息，并获取当前的港口码头资源信息；其中，所述港口码头资源信息包括港口码头的堆场信息和装卸设备信息；

49、基于所述货物装载信息和所述堆场信息生成所述列车的目标卸货位置和列车进场路线；基于所述货物装载信息和所述装卸设备信息生成所述列车的初始货物调度方案；基于预设的蚁群算法对所述初始货物调度方案进行优化，得到目标货物调度方案；基于所述目标货物调度方案对所述列车的车厢内的每件货物进行调度。本方法有效提高了调度方法的科学性、资源利用效率和灵活性，降低了运营成本，有助于提升运输服务质量。