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龍圖騰網(wǎng)獲悉大連理工大學(xué)申請的專利一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法與系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120409065B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510913142.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/20；該發(fā)明授權(quán)一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法與系統(tǒng)是由王文淵;李佳恒;徐星璐;彭云設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-07-03向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法與系統(tǒng)在說明書摘要公布了：一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法與系統(tǒng)，屬于自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局領(lǐng)域。首先，采集數(shù)據(jù)生成整體布局集合A；其次，從A中任意選擇一種整體布局得到第一階段優(yōu)化模型，并利用遺傳算法求解；然后，構(gòu)建第二階段物理模型，記為仿真模型集合；最后，對不同的仿真模型進(jìn)行評價(jià)和比選，得到最優(yōu)布局與規(guī)模組合。自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、布局模式生成模塊、規(guī)模優(yōu)化模塊、仿真模型構(gòu)建模塊、綜合評價(jià)模塊及判斷模塊。本發(fā)明通過兩階段優(yōu)化與仿真實(shí)現(xiàn)布局與規(guī)模協(xié)同優(yōu)化，能夠提升港口運(yùn)營效率、資源利用率及安全性，同時(shí)降低能耗與碳排放，為港口設(shè)計(jì)提供科學(xué)決策支持。

本發(fā)明授權(quán)一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法與系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種考慮人工和無人混合作業(yè)的自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法，其特征在于，所述自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場布局仿真方法包括以下步驟： 第一步，采集待建自動(dòng)化碼頭堆場特征數(shù)據(jù)和待建自動(dòng)化碼頭設(shè)施設(shè)備的參數(shù)， 第二步，生成整體布局集合；基于第一步得到的待建自動(dòng)化碼頭堆場特征數(shù)據(jù)和待建自動(dòng)化碼頭設(shè)施設(shè)備的參數(shù)，生成n種整體布局，構(gòu)成整體布局集合A； 第三步，構(gòu)建與求解第一階段優(yōu)化模型；從第二步生成的整體布局集合A中任意選擇一種整體布局Si，構(gòu)建第一階段數(shù)學(xué)模型，得到自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場設(shè)施設(shè)備規(guī)模的優(yōu)化模型，并利用遺傳算法求解第一階段的優(yōu)化模型； 第四步，構(gòu)建第二階段物理模型，即自動(dòng)化碼頭冷危貨物堆場仿真模型，記為仿真模型集合B={M1,M2,M3…Mi…Mn}，其中i∈1......n； 第五步，評價(jià)各個(gè)仿真模型；先構(gòu)建自動(dòng)化港區(qū)冷危貨物堆場布局評價(jià)指標(biāo)體系，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系選出所需的港口運(yùn)營數(shù)據(jù)，并利用熵權(quán)法和TOPSIS法進(jìn)行處理，分別得到各個(gè)仿真模型的綜合得分；注意第i個(gè)仿真模型即為第i個(gè)評價(jià)對象； 步驟5.1，構(gòu)建自動(dòng)化港區(qū)冷危貨物堆場布局評價(jià)指標(biāo)體系；評價(jià)體系通過六個(gè)維度的評價(jià)指標(biāo)構(gòu)成，所述評價(jià)指標(biāo)包括自動(dòng)化水平、成本投入、資源利用、運(yùn)營效率、人機(jī)交互安全性和綠色節(jié)能；評價(jià)指標(biāo)分為效益型指標(biāo)和成本型指標(biāo)，處理成本投入部分的指標(biāo)視為成本型指標(biāo)，其余指標(biāo)均認(rèn)為是效益型指標(biāo)； 步驟5.2，計(jì)算綜合碰撞時(shí)間T；評價(jià)指標(biāo)體系中綜合碰撞時(shí)間T為人機(jī)交互安全評價(jià)指標(biāo)，單獨(dú)計(jì)算得到，具體的： 參數(shù)設(shè)定如下：水平運(yùn)輸設(shè)備或者場橋識別到前方路徑上存在技術(shù)工人時(shí)，水平運(yùn)輸設(shè)備或者場橋的位置在設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡上的投影坐標(biāo)為：，技術(shù)工人的位置二維坐標(biāo)xp,yp在設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡上的投影坐標(biāo)為：；水平運(yùn)輸設(shè)備或者場橋的行駛速度為v，其為矢量，并以這個(gè)速度方向?yàn)檎较颍患夹g(shù)工人的行駛速度為vr，設(shè)施設(shè)備的最大加速度為a車道寬度取為L；在設(shè)備識別到人的時(shí)候，人和設(shè)備的相對距離表示為；綜合碰撞時(shí)間T，計(jì)算方法如下： （19）， （20）， （21）， （22）， （23）， （24）， （25）， （26）， （27）， 其中，系數(shù)μ是一個(gè)轉(zhuǎn)化系數(shù)，目的是將人機(jī)交互的兩種狀態(tài)統(tǒng)一起來；描述人和設(shè)備的相對位置；描述的是的兩種臨界狀態(tài)時(shí)，設(shè)備與人的距離；y描述的是，在人橫穿道路的時(shí)間里車輛減速運(yùn)動(dòng)的距離； 綜合碰撞時(shí)間T的含義為：此時(shí)同一直線上時(shí)=1，實(shí)際上采用TTC變形后的公式描述人機(jī)交互的相對安全性；當(dāng)即人和設(shè)備同向，若0即人處于車輛前方，且人車距離小于車輛的剎車距離，則認(rèn)為存在潛在危險(xiǎn)；當(dāng)時(shí)，即人和設(shè)備相向而行或者反向而行，如果相向而行，存在危險(xiǎn)；如果反向而行，保持安全； 當(dāng)時(shí)，即彼此的運(yùn)行方向垂直時(shí)=0，實(shí)際上采用PET變形后的公式描述人機(jī)交互的相對安全性：當(dāng)時(shí)，認(rèn)為危險(xiǎn)；當(dāng)或時(shí)，認(rèn)為十分安全； 則所示綜合碰撞時(shí)間T的取值為：時(shí)認(rèn)為人機(jī)交互處于安全狀態(tài)，且T的數(shù)值越大表示越安全；，則認(rèn)為人機(jī)交互存在潛在的危險(xiǎn)； 步驟5.3，根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系選出所需的港口運(yùn)營數(shù)據(jù)，隨后對所需的運(yùn)營數(shù)據(jù)和步驟5.2中得到的綜合碰撞時(shí)間T進(jìn)行無量綱處理，具體過程如下： （10）， 其中，Xmax是評價(jià)體系的第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值；Xmin是評價(jià)體系的第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值；xij是預(yù)處理后數(shù)據(jù)；Xij是評價(jià)體系中的原始數(shù)值； 步驟5.4，計(jì)算所需的運(yùn)營數(shù)據(jù)和步驟5.2得到的綜合碰撞時(shí)間T的信息熵和權(quán)重： ， 其中，為第j項(xiàng)指標(biāo)的信息熵，為第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重；為第i個(gè)仿真模型Mi，即第i個(gè)評價(jià)對象的第j項(xiàng)指標(biāo)的出現(xiàn)的概率；n表示n個(gè)評價(jià)對象，即B集合中的所有仿真模型{M1,M2,M3…Mi…Mn}；m表示有m個(gè)評價(jià)指標(biāo)； 步驟5.5計(jì)算正理想解和負(fù)理想解；其中代表各指標(biāo)的最優(yōu)值組合；代表各指標(biāo)的最劣值組合： （14）， （15）， }（16）， （17）， 其中，表示第1個(gè)指標(biāo)的正理想解值；表示第n個(gè)指標(biāo)的正理想解值；表示第1個(gè)指標(biāo)的負(fù)理想解值；表示第n個(gè)指標(biāo)的負(fù)理想解值；表示j個(gè)指標(biāo)；J1表示效益型指標(biāo)集合；表示對效益型指標(biāo)，取該指標(biāo)在所有方案中的最大值；表示對效益型指標(biāo)，取該指標(biāo)在所有方案中的最小值；表示成本型指標(biāo)集合；表示對成本型指標(biāo)，取該指標(biāo)在所有方案中的最小值；表示對成本型指標(biāo)，取該指標(biāo)在所有方案中的最大值； 步驟5.6，利用表示第i個(gè)仿真模型Mi對正理想解的距離；，表示第i個(gè)仿真模型Mi到負(fù)理想解的距離，計(jì)算第i個(gè)評價(jià)對象與正負(fù)理想解的相對貼近度，公式如下： （18）；第六步，判斷最優(yōu)布局；根據(jù)第五步得到的對不同的仿真模型進(jìn)行評價(jià)和比選，其中0≤δi≤1，根據(jù)數(shù)值大小進(jìn)行排序，數(shù)值越大表明越接近最優(yōu)水平。

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