[发明专利]集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统以及方法

权利要求书

1.一种集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述系统包括内部集卡（4）、RFID复合传感节点（6）、外部集卡（9）、智能无线节点（13）、通讯链路（14）、车辆监控调度服务器（15），装有集装箱（3）的集装箱船（2）位于海岸（1）上，集装箱船（2）与大海之间安装有岸桥（5），内部集卡（4）安装在岸桥（5）上，外部集卡（9）安装在大海上且RFID复合传感节点（6）可以覆盖的区域内，出港道口（10），入港道口（11），场桥（12），智能无线节点（13），通讯链路（14），车辆监控调度服务器（15），出港道口（10）是外部集卡车辆离开集装箱港口的出口，入港道口（11）是外部集卡车辆进入集装箱港口的入口，智能无线节点（13）、通讯链路（14）和车辆监控调度服务器（15）均位于海岸（1）上。

2.根据权利要求1所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述RFID复合传感节点（6）包括RFID阅读器、RFID天线、车辆检测器、射频发射器和射频天线，RFID复合传感节点（6）安放在港区道路交叉口的正上方，完成车辆的感知定位，相邻的多个RFID复合传感节点互为邻居节点，在节点通讯半径内，中继其它节点的无线通讯信号。

3.根据权利要求2所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述RFID复合传感节点（6）根据车辆监控与定位的具体需要，可以在所述系统的堆场部分或全部交叉点上安装。

4.根据权利要求1所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述RFID复合传感节点（6）包括RFID阅读器、RFID天线、车辆检测器、射频发射器和射频天线，RFID复合传感节点（6）安放在港区道路交叉 口的正上方，完成车辆的感知定位，相邻的多个RFID复合传感节点互为邻居节点，在节点通讯半径内，中继其它节点的无线通讯信号。

5.根据权利要求1所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述智能无线节点（13）是一种无线通讯节点，所述智能无线节点（13）包括无线接收器、射频解码器、数据处理器、数据发送器和通讯接口，所述智能无线节点（13）收集汇聚各个RFID复合传感节点（6）传递来的信息，将这些信息进行汇聚分析，然后通过通讯链路（14）发送到车辆监控调度服务器（15）进行处理。

6.根据权利要求1所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述通讯链路（14）为网络通讯方式，所述通讯链路（14）为有线或无线链路，完成数据传输。

7.根据权利要求1所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统，其特征在于：所述车辆监控调度服务器（15）为一台或多台计算机系统，运行着车辆感知、定位、监控调度程序，它通过通讯链路（14）与智能无线节点（13）相连接，可以对智能无线节点（13）传来的车辆感知信息进行实时处理计算，得到感知区域内的全部车辆的运行状态，进而给港口车辆运行调度提供依据。

8.一种利用权利要求1-7所述的集装箱港口车辆运行状态感知与定位系统感知与定位的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（1）、将多个RFID复合传感节点（6）以一定间距的网格形态分布在集装箱口作业区域的交叉路口，形成了一个覆盖集装箱码头作业场地的车辆感知区域，每个RFID复合传感节点（6）均有独立的编号和确定的位置；

（2）、多个RFID复合传感节点（6）中的一个的全向RFID天线用于在特定的条件下检测车载集装箱RFID卡信息，具有独立地址编号的四个定向RFID天线分别对准四个车道方向，用于检测识别每个车道上车辆正面的RFID卡信息， 然后进行定位计算；车辆检测器用于判断某个方向驶来的车辆是否进入该节点，然后打开全向RFID天线读取车载集装箱的RFID卡信息；所有RFID天线和车辆检测器感知的信息均通过射频发射器进行调制后，经过射频天线发送到智能无线节点（13），然后再经过通讯链路（14）传送到车辆监控调度服务器（15）进行处理，每个RFID复合无线传感节点既可以感知定位外部集卡车辆的运行状况，也可以感知定位内部集卡车辆的运行状况；构成车辆运行状态感知与定位系统的多个RFID无线传感节点（6）是以网格形态配置在集装箱码头的，港区内传感网络的所有网格节点都进行唯一编号，以进行车辆位置感知和定位。