火電廠固棄物運輸車輛預(yù)約排隊調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

摘要：旨在設(shè)計并研發(fā)一種火電廠固棄物運輸車輛預(yù)約排隊調(diào)度系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有排隊調(diào)度系統(tǒng)的不足。將現(xiàn)場排隊信息和線上預(yù)約信息進(jìn)行整合，通過統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對車輛預(yù)約、出入場車輛等信息的統(tǒng)一管控，旨在實現(xiàn)有效的規(guī)范排隊，實現(xiàn)司機預(yù)約排隊，車輛有序進(jìn)入，嚴(yán)格管控進(jìn)出車輛的秩序。為了更好地管理和優(yōu)化電廠固棄物運輸過程，提出了基于時間序列的車輛預(yù)約模型和基于實時信息的車輛排隊調(diào)度算法，結(jié)合了時間序列分析和機器學(xué)習(xí)算法，旨在通過自動化技術(shù)提高車輛調(diào)度的效率和用戶滿意度。

關(guān)鍵詞：車輛預(yù)約；排隊調(diào)度；自動稱重計量；灰?guī)?/p>

一、前言

固棄物運輸是電廠固棄物管理的重要環(huán)節(jié)，而固棄物運輸車輛的預(yù)約和排隊調(diào)度是實現(xiàn)高效、智能物流的關(guān)鍵。然而，現(xiàn)有的排隊調(diào)度系統(tǒng)存在一些問題，如調(diào)度不準(zhǔn)確、效率低下等。因此，國能粵電臺山發(fā)電有限公司基于固棄物業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、控制技術(shù)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)，前置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及排隊策略等統(tǒng)一集成至平臺，打造一種固棄物運輸車輛預(yù)約、排隊調(diào)度系統(tǒng)，以提高調(diào)度效率和準(zhǔn)確性，并降低人力成本和人為錯誤率，實現(xiàn)精細(xì)化、智能化，減少人為干預(yù)，達(dá)到減員增效的目的。

二、系統(tǒng)概要設(shè)計

從系統(tǒng)建設(shè)的先進(jìn)性、易用性、可靠性等方面綜合考慮，將固棄物運輸車輛預(yù)約排隊調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計分為5個模塊，分別是車輛預(yù)約、車輛排隊叫號、固棄物車輛過磅、灰?guī)齑_認(rèn)、物資進(jìn)廠出廠，實現(xiàn)從車輛預(yù)約到裝貨至計量后出廠全流程把控。業(yè)務(wù)功能主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、過磅計量服務(wù)、出入廠管控、車輛預(yù)約叫號、灰?guī)鞉叽a確認(rèn)及外部客戶移動端等子功能。詳細(xì)系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)大概業(yè)務(wù)流程為：銷售計劃下達(dá)、車輛預(yù)約、車輛排隊叫號、固棄物車輛過磅、灰?guī)齑_認(rèn)、物資進(jìn)廠出廠。在先進(jìn)性層面，系統(tǒng)采用微服務(wù)架構(gòu)，支持多終端協(xié)同與實時數(shù)據(jù)交互。在技術(shù)實現(xiàn)層面，系統(tǒng)深度融合物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)與自動化控制技術(shù)，構(gòu)建了智能化管控體系。在可靠性方面，過磅計量模塊設(shè)計多重校驗機制，包括地磅傳感器數(shù)據(jù)實時采集、車輛抓拍圖像比對、載重波動閾值預(yù)警等，結(jié)合過磅日志全量記錄，確保計量數(shù)據(jù)的不可篡改性。車輛排隊叫號模塊采用分布式消息隊列技術(shù)，支持高并發(fā)場景下的實時狀態(tài)更新。當(dāng)車輛到達(dá)地理圍欄范圍后，系統(tǒng)通過藍(lán)牙信標(biāo)或車牌識別自動觸發(fā)排隊，并利用加權(quán)輪詢算法平衡不同灰?guī)斓难b卸負(fù)荷。例如，對于優(yōu)先級較高的VIP客戶或特殊固棄物運輸車輛，系統(tǒng)可動態(tài)提升其排隊權(quán)重，縮短等待時長。自動叫號服務(wù)則整合TTS語音合成、短信網(wǎng)關(guān)和移動端推送接口，當(dāng)灰?guī)炀途w時，系統(tǒng)自動觸發(fā)多終端通知，司機可通過移動端實時查看預(yù)計等待時間，減少現(xiàn)場咨詢壓力。

在過磅計量環(huán)節(jié)，系統(tǒng)通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)對接地磅傳感器，采用濾波算法消除瞬時干擾，確保重量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時，引入計算機視覺技術(shù)實現(xiàn)“三合一”校驗：車牌識別自動關(guān)聯(lián)預(yù)約信息，載貨形態(tài)分析比對歷史數(shù)據(jù)，駕駛員行為檢測防止違規(guī)操作。所有過磅記錄均通過區(qū)塊鏈存證，形成完整的可信溯源鏈。灰?guī)鞉叽a確認(rèn)模塊采用抗粉塵干擾的工業(yè)級掃碼槍，支持二維碼、RFID雙模識別，裝卸完成后自動解綁車輛并更新庫存狀態(tài)，數(shù)據(jù)實時同步至ERP系統(tǒng)觸發(fā)結(jié)算流程。值得一提的是，系統(tǒng)通過實時結(jié)算服務(wù)打通了物流與資金流，支持按次計費、信用額度扣減、電子發(fā)票生成等場景，顯著提升客戶體驗。為保障系統(tǒng)健壯性，設(shè)計上采用了多級容錯機制。核心服務(wù)如排隊引擎、計量服務(wù)均部署雙活集群，數(shù)據(jù)庫采用主從復(fù)制與讀寫分離策略；移動端應(yīng)用支持離線數(shù)據(jù)緩存，在網(wǎng)絡(luò)中斷時仍可展示排隊信息并掃碼確認(rèn)。此外，通過埋點監(jiān)控與大數(shù)據(jù)分析模塊，系統(tǒng)可實時感知各環(huán)節(jié)瓶頸，例如識別高頻超時灰?guī)臁㈩A(yù)測峰值流量時段，為動態(tài)調(diào)整排班計劃與資源調(diào)度提供決策支持。這種技術(shù)架構(gòu)不僅滿足7×24小時穩(wěn)定運行要求，更通過數(shù)據(jù)驅(qū)動持續(xù)優(yōu)化運營效率，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的工程實用價值。

三、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計

（一）車輛預(yù)約

通過微信公眾號入口進(jìn)入平臺，以駕駛員手機號作為登錄憑證進(jìn)行驗證登錄，實施登錄次數(shù)過多時鎖定賬號等登錄策略[1]。

駕駛員可在頁面中輸入車牌號、公司、運輸類型、料種、計劃入廠時間、運輸單位、工地、機組等信息提交車輛預(yù)約信息。

平臺中設(shè)置拉運開始時間及結(jié)束時間，在非拉運時間段內(nèi)禁止預(yù)約[2]。

車輛預(yù)約時通過運輸類型進(jìn)行區(qū)分，分別為：固棄物車輛（車運出廠、車裝船出廠、廠內(nèi)短駁）及物資車輛（物資進(jìn)廠、物資出廠）。固棄物運輸時可選擇拉運所屬的客戶信息，物資運輸時則選擇為供應(yīng)商信息。

驗證車輛信息，非報備注冊過的車輛、距離過磅時間未超過30分鐘的車輛禁止提交車輛預(yù)約單。

預(yù)約關(guān)聯(lián)料種的預(yù)約時段，在設(shè)置拉運時間段之外的車輛進(jìn)行車輛簽到。簽到后車輛狀態(tài)以“已簽到”狀態(tài)提示駕駛員完成簽到。頁面中展示預(yù)約序列編碼[3]。

（二）車輛排隊叫號

1.車輛排隊

車輛的排隊、叫號信息通過駕駛員休息等待區(qū)域的預(yù)約大屏以及公眾號內(nèi)的平臺“排隊展示”頁面進(jìn)行展示。

當(dāng)時間超過設(shè)置的拉運時間段后，排隊序列的車輛將自動作廢，第二天預(yù)約完成后重新排隊[4]。

車輛調(diào)度狀態(tài)支持人工將車輛進(jìn)行過號（將車輛移出排隊序列）、叫號（將排隊車輛置頂叫號）操作。排隊狀態(tài)支持設(shè)置人工/自動叫號模式。

2.自動叫號

完成預(yù)約的車輛，根據(jù)每輛車預(yù)約的先后順序進(jìn)行排列、自動叫號。

自動叫號時，排列叫號的車輛將根據(jù)當(dāng)前料種所屬的最高料庫進(jìn)行自動分配，每個料庫可以分別設(shè)置排隊規(guī)則，設(shè)置最大庫位警戒值、正常庫位，分別設(shè)置兩種狀態(tài)下允許分配的車輛數(shù)[5]。當(dāng)料位超過警戒值后，根據(jù)庫存優(yōu)先加大該料庫的車輛，分配設(shè)定數(shù)量為警戒值后的允許車輛。

根據(jù)廠內(nèi)的實際情況，設(shè)置廠內(nèi)最大車輛數(shù)，當(dāng)進(jìn)廠車輛到達(dá)最大值后將暫停叫號，待車輛出廠后恢復(fù)叫號。可分別設(shè)置每個料種的進(jìn)車上限，到達(dá)料種上限時叫號自動跳過該料種，待同料種類型車輛出廠后恢復(fù)。

3.人工叫號

人工叫號模式下只支持對已經(jīng)入廠排隊序列中的車輛進(jìn)行操作，對于沒有進(jìn)行入廠簽到的車輛不進(jìn)行處理。

人工叫號狀態(tài)中，排隊的車輛可通過調(diào)度員選擇來手動分配料庫及叫號。手動分配叫號后，車輛將不根據(jù)排隊序列直接叫號入廠。

（三）車輛過磅

在公眾號的平臺中預(yù)約入廠的駕駛員在入廠前狀態(tài)將更新為“待入場”。對于等待排隊的車輛，再次判斷此車輛是否在系統(tǒng)內(nèi)注冊預(yù)約、排隊順序是否正確，系統(tǒng)直觀提醒允許車輛上磅[6]。如果不滿足條件，則語音和室外LED顯示屏給予駕駛員相應(yīng)的提醒，并將此告警信息同步至管控平臺或監(jiān)控中心。

（四）灰?guī)齑_認(rèn)

1.灰?guī)鞉叽a

通過公眾號中的平臺，提供掃碼按鈕點擊后拍照掃描二維碼。

驗證掃碼車輛是否為當(dāng)前灰?guī)欤皇谴嘶規(guī)熘熊囕v不允許確認(rèn)。

掃碼后，頁面展示車輛信息，車輛確定后更新車輛開始裝灰。

2.灰?guī)煺{(diào)度

灰?guī)鞝顟B(tài)分為未綁、已綁兩種狀態(tài)，功能中列表展示當(dāng)前未綁定的灰?guī)欤催x灰?guī)齑_認(rèn)綁定后狀態(tài)更新為“已綁”[7]。

綁定的灰?guī)旆譃楦髯缘牧斜恚猪撜故痉峙涞酱嘶規(guī)斓乃熊囕v，可以篩選未裝、在裝、已裝的車輛。

司機到達(dá)灰?guī)旌螅囱b的車輛可以勾選后確認(rèn)裝灰，放料人員在調(diào)度頁面列表中選擇對應(yīng)車輛進(jìn)行勾選，點擊后確認(rèn)更新為“在裝”狀態(tài)并放灰。每次確認(rèn)后，存儲車牌號、確認(rèn)人、確認(rèn)時間，將目前在裝的車輛更新為已裝車輛，再將選中車輛更新為在裝車輛。

車輛拉運結(jié)束后確認(rèn)下一裝灰車輛，此時結(jié)束的車輛狀態(tài)將自動更新為“已裝”狀態(tài)。

3.灰?guī)旖饨?/p>

可以勾選在灰?guī)煺{(diào)度中綁定的車輛，按鈕選擇灰?guī)旖饨墸禄規(guī)旖壎顟B(tài)，控制解綁后的灰?guī)觳怀霈F(xiàn)在灰?guī)煺{(diào)度中。

四、結(jié)語

本文描述了固棄物運輸車輛預(yù)約排隊調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)，提出了基于時間序列的車輛預(yù)約模型和基于實時信息的車輛排隊調(diào)度算法。通過實踐驗證，這兩種算法在提高車輛調(diào)度效率和準(zhǔn)確性方面具有顯著優(yōu)勢，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的實際情況，實現(xiàn)了廠區(qū)內(nèi)多灰?guī)斓能囕v裝卸貨排隊管理、智能化車輛引導(dǎo)和分流、信息顯示發(fā)布等功能，以此杜絕車輛在廠區(qū)內(nèi)亂停亂放，減少安全隱患，提高灰?guī)煅b灰的工作效率。

系統(tǒng)優(yōu)化裝卸貨排隊等候秩序，在司機等候處采用LED大屏作為排隊進(jìn)場裝貨信息提示終端。司機從雜亂無序的車輛排隊等候中擺脫出來，可以明確了解本車輛將到第幾號地磅處稱重以及到第幾號灰?guī)煅b卸貨。

通過智能化的語音提示終端和監(jiān)控終端，灰?guī)旃芾砣藛T可以非常清晰地看到正在本倉庫裝卸貨的車輛信息和將要到本倉庫裝貨的場外等候車輛信息，并可以執(zhí)行通知車輛進(jìn)場等操作。

通過提供多樣化的顯示設(shè)備，如LED顯示屏、外圍控制設(shè)備，供管理人員實時查看廠區(qū)內(nèi)車流量狀況。

綜上所述，本文的研究成果將為固棄物運輸車輛調(diào)度提供更加高效、智能的解決方案，并有望為相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展提供有益的參考。

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作者單位：國能粵電臺山發(fā)電有限公司

責(zé)任編輯：王穎振 鄭凱津