淺談港口生產(chǎn)中GIS地理信息管理系統(tǒng)的開發(fā)

趙旭

摘要：GIS系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的GPS（DGPS差分全球定位系統(tǒng)）、無線網(wǎng)絡(luò)、移動終端、車載終端、GIS（地理信息系統(tǒng)）及數(shù)據(jù)倉庫等技術(shù)實現(xiàn)對港口業(yè)務(wù)的實時監(jiān)控。

DGPS是英文Differential Global Positioning System的縮寫，即差分全球定位系統(tǒng)，方法是在一個精確的已知位置（基準(zhǔn)站）上安裝GPS監(jiān)測接收機，計算得到基準(zhǔn)站與GPS衛(wèi)星的距離改正數(shù)。目前在港口應(yīng)用的DPGS的誤差<=1米，滿足港口GIS系統(tǒng)的準(zhǔn)確性要求。

關(guān)鍵詞：GIS系統(tǒng);目標(biāo);功能

港口生產(chǎn)中GIS系統(tǒng)提供對貨垛、手持機、車輛的定位，及對車輛的軌跡跟蹤等功能，實現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)情況的實時掌控。

一.主要解決的問題包括：

1.基于空間位置的計劃編制方面。

在港口計劃編制中，除了體現(xiàn)作業(yè)時間、資源，同時對于部分計劃要體現(xiàn)出“空間位置”。例如在港口的卸船的貨物堆放計劃、搗垛的貨位空間位置變動計劃。貨物集港堆放計劃等。由于目前沒有合適的信息系統(tǒng)作為這方面的支撐，很多的港口還是采用紙質(zhì)、畫圖等模擬圖的方式，模擬庫場的堆放位置以滿足計劃編制和生產(chǎn)的需求，采用“手工繪圖”的方式工作量較大、準(zhǔn)確率差。不利用碼頭高效、準(zhǔn)確的管理理念的執(zhí)行。

港口計劃員在編制計劃時，不能實時的掌握庫場的“空余空間”，要經(jīng)常的現(xiàn)場實地查看了解場地的剩余情況。增加了計劃員的勞動強度，也降低了計劃員編制計劃的效率。

2.貨物空間位置精確查找方面。

目前大多數(shù)港口生產(chǎn)系統(tǒng)雖然對貨物的庫存、進(jìn)出情況有準(zhǔn)確的電子賬記錄，但對于貨物的存放位置卻無法通過直觀的、可視化的方式在圖形中予以體現(xiàn)。找貨時更多的還是依賴于“實際場地”或者“監(jiān)控”的查看。這樣就降低找貨的效率。

3.機械作業(yè)的現(xiàn)場管理與監(jiān)控方面。

目前許多港口對于現(xiàn)場作業(yè)的機械不能實時的了解其位置與動向，安排計劃時如果要實現(xiàn)“就近派車”原則派車，經(jīng)常要通過對講與機械司機進(jìn)行溝通，降低了機械計劃安排的準(zhǔn)確性與效率。對于部分裝卸機械在作業(yè)過程中聯(lián)合“偷貨”的行為港方管理部分無法有效的追蹤到或杜絕，只有“東窗事發(fā)”以后港口才從監(jiān)控中取查找、取證。

4.車輛運輸現(xiàn)場管理與監(jiān)控方面。

目前很多碼頭在運輸車輛的管理方面也存在瓶頸。對于運輸車輛的“繞路、偷貨、錯裝、錯卸”的情況的感到束手無策，只能在現(xiàn)場增加“人力”、“柵欄”、“手工小票”等方式以避免上述情況的發(fā)生，但盡管如此，還是經(jīng)常會出現(xiàn)“錯裝、錯卸”的情況，給港方及貨方造成了一定的損失。在作業(yè)過程中運輸車輛不按指定的計劃路線行走，增加了港內(nèi)安全事故發(fā)生的概率，同時增加了港方或者協(xié)力單位的燃油成本，降低了作業(yè)效率。

二.GIS地理信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)的業(yè)務(wù)目標(biāo)為：

1.對碼頭的庫場、散貨的貨垛、件貨的貨位、泊位、纜樁、道路、庫場、貨位等進(jìn)行測繪形成WSG84坐標(biāo)系的GIS地圖，在GIS圖中各個港口對象的相對誤差不超過1米。在GIS圖形中能直觀的查詢到港口作業(yè)的船、貨、機、庫場、貨位、泊位、纜樁等。

2.碼頭庫場計劃實現(xiàn)基于GIS圖形化的可視化編制。實現(xiàn)GIS系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)對接，GIS系統(tǒng)接收生產(chǎn)系統(tǒng)編制的計劃，在GIS圖形化的界面中以繪圖的方式編制庫場計劃。包括：卸船堆貨計劃、裝船貨物計劃、搗垛計劃、集港計劃、疏港計劃等的卸貨區(qū)域及貨位的實際位置。同時用戶在編制計劃時可根據(jù)庫場圖中的“剩余空間”合理的編制堆放計劃，從而避免出現(xiàn)卸貨無處堆放的情況。

3.散貨貨垛信息的精確查找。在GIS系統(tǒng)中記錄每個貨垛的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，通過坐標(biāo)數(shù)據(jù)在GIS系統(tǒng)中年顯示每個貨垛的實際位置及垛型。通過定義每種不同貨種、貨主的顏色，能夠在GIS圖形中直觀的查詢不同貨種、貨種、船的垛的詳細(xì)分布情況。另外可分別針對船、貨主、貨種、垛號等信息查詢具體堆場貨物的信息。

4.港口作業(yè)機械實時監(jiān)控。計劃員編制班次作業(yè)計劃時指定機械作業(yè)區(qū)域。港口調(diào)度中心通過調(diào)度大屏幕實時的監(jiān)控當(dāng)班次作業(yè)機械的作業(yè)動態(tài)。系統(tǒng)自動根據(jù)計劃區(qū)域跟蹤作業(yè)機械是否超出作業(yè)區(qū)域，對于超出作業(yè)區(qū)域在調(diào)度大屏中實時報警。調(diào)度中心可實時的給作業(yè)機械發(fā)送作業(yè)指令，并根據(jù)調(diào)度大屏顯示的機械位置實現(xiàn)“就近派車”，以提高作業(yè)效率。

5.港口搗運車輛實時跟蹤。對于裝卸船及搗運作業(yè)，計劃員安排搗運車輛的行駛路線，在作業(yè)過程中對于超出路線的車輛，系統(tǒng)自動自動報警，在調(diào)度大屏顯示報警信息，并發(fā)送到搗運車輛的車載終端，實現(xiàn)對搗運車輛行駛軌跡的跟蹤與控制。

三.GIS地理信息管理系統(tǒng)提供的主要功能如下：

1.貨垛定位子系統(tǒng)

貨物精確定位系統(tǒng)主要是通過手持和定位設(shè)備，來實現(xiàn)對堆場貨物實際位置的定位。

通過手持終端的誤差不超過一米的準(zhǔn)確定位，可以在電子地圖上直接確定到港貨物堆樁計劃，作業(yè)結(jié)束后庫場人員可以根據(jù)實際堆樁位置對原計劃堆樁位置進(jìn)行修改，使得電子地圖上能反映實際貨物的場地占用情況。系統(tǒng)還可以估算貨物占地面積，散貨可以根據(jù)貨物的比重以及堆樁高度估算堆樁面積，其它貨種可以輸入歷史單位面積堆放量，使得通過計算機進(jìn)行科學(xué)的庫場規(guī)劃成為可能。

通過出庫單信息在電子地圖上顯示，避免因庫場整理中導(dǎo)致即將提貨的貨物出現(xiàn)重復(fù)翻樁作業(yè)。同時，通過系統(tǒng)的堆場智能整理及人工調(diào)整，使庫場整理工作更為科學(xué)合理。

2.GIS計劃管理子系統(tǒng)

實現(xiàn)GIS系統(tǒng)與生產(chǎn)系統(tǒng)對接，GIS系統(tǒng)接收生產(chǎn)系統(tǒng)編制的計劃。在GIS圖形化的界面中以繪圖的方式編制庫場計劃。包括：卸船堆貨計劃、裝船貨物計劃、搗垛計劃、集港計劃、疏港計劃等的卸貨區(qū)域及貨位的實際區(qū)域位置。同時用戶在表編制計劃時可根據(jù)庫場圖中的“剩余空間”合理的編制堆放計劃，從而避免出現(xiàn)卸貨無處堆放的情況。

3.GIS調(diào)度中心子系統(tǒng)

港內(nèi)作業(yè)機械上安裝智能終端設(shè)備，通過通信系統(tǒng)將車載智能終端采集到的經(jīng)緯度、時間等DGPS信息，以及車輛狀態(tài)（或港內(nèi)設(shè)備狀態(tài)）和管理信息等數(shù)據(jù)上傳到指揮調(diào)度監(jiān)控中心;并將調(diào)度監(jiān)控中心發(fā)出的各種調(diào)度控制命令，通過移動目標(biāo)信息服務(wù)中心，傳給車載智能終端，即為調(diào)度監(jiān)控中心和車載終端之間提供透明的通信鏈路。

調(diào)度中心值班人員通過在調(diào)度中心大屏幕的GIS圖中實時的查看現(xiàn)場的作業(yè)、行駛情況，能快速的查看港內(nèi)車輛的分布情況及各作業(yè)計劃的執(zhí)行情況。