[发明专利]一种基于3D模型的集装箱落箱方法

说明书

本发明属于物联网信息技术领域，尤其涉及一种基于3D模型的集装箱落箱方法，用于堆场集装箱的可视化操作，利用three.js三维引擎，通过对立体画面的深度控制，以落箱作业为重点，全面模拟整个堆场集装箱资源，并根据堆场状态对集装箱进行虚拟的拖拽、分配堆位。本发明以3D模型展示的方式，更直观、多方位的查看现实堆场的状态信息，并通过鼠标拖拽实现手动落箱调度作业，应用于所有堆场相关调度作业方案，承载堆场大量的数字信息，使得堆场作业便捷高效，可以简化日常工作操作，拓展堆场空间利用率，节约人力时间成本。

技术领域

本发明属于物联网信息技术领域，尤其涉及一种基于3D模型的集装箱落箱方法。

背景技术

随着全球经济一体化进程的加快，我国外贸集装箱市场继续扩大，内贸集装箱多式联运也提速发展，以中欧班列为代表的国际铁路集装箱联运成为耀眼的名片。中国为全球集装箱生产和运输的大国，占全球集装箱产销量96%，向全球提供全产品系列、全技术能力、全供应链配套的集装箱产品，是保证全球贸易运行的重要力量。数据显示，截至2021年，中国出口集装箱运输市场行情继续保持良好态势，全国沿海港口累计集装箱吞吐量约为8000万TEU(TEU是英文Twenty-feet Equivalent Unit的缩写,是以长度为20英尺的集装箱为国际计量单位，也称国际标准箱单位)，同比高速增长约18%，内河港口累计集装箱吞吐量为1000万TEU，高速增长约为26%。

堆场调度在生产部门占据重要作用，在人工调度和静态调度为主的传统的调度方式背景下，当集装箱进场后，调度人员需要对其分配落箱堆位，线下沟通或者通过平台系统选择堆位，很难快速的定位落箱规则和查看当前堆位情况，分配堆位缓慢，没有提高堆场集装箱现有的运作效率。

传统的人工干预为主的集装箱管理方式不能满足现代堆场管理的数字化需求，容易导致堆场效率慢、翻箱作业占比高、作业过程冲突不断，严重影响集装箱的整体服务质量。为了更好地满足堆场数字化管理需求，优化堆场作业流程，预防堆场倒箱，集装箱管理方式需要向以信息化为主，人工干预为辅转变，如何利用数字技术实现集装箱可视化管理，获得堆场集装箱最优的落箱操作，助力堆场管理迈入智能化是集装箱堆场企业现阶段课题研究的重点。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供一种以3D模型展示的方式，更直观、多方位的查看现实堆场的状态信息，并通过鼠标拖拽实现手动落箱调度作业，应用于所有堆场相关调度作业方案，承载堆场大量的数字信息，使得堆场作业便捷高效，可以简化日常工作操作，拓展堆场空间利用率，节约人力时间成本的基于3D模型的集装箱落箱方法。

本发明的技术方案：一种基于3D模型的集装箱落箱方法，用于堆场集装箱的可视化操作，利用three.js三维引擎，通过对立体画面的深度控制，以落箱作业为重点，全面模拟整个堆场集装箱资源，并根据堆场状态对集装箱进行虚拟的拖拽、分配堆位。

优选地，该方法利用three.js作为底层三维框架，其完全面向对象，当集装箱根据不同的颜色区分不同的状态时，则需要创建材质对象，为其分配不同的颜色贴图，通过维护单一实例，不会耗费大量的资源，且快速展示；three.js想要元素移动需要添加animate动画，动画的原理就是不断的更新屏幕画面，实现画面的循环更新；移动元素就是改变物体的位置，改变物体的position位置属性；限制卡口集装箱拖动的范围，不能拖动到地面下方，设置每个堆区的边界，不能落在空地，以及不能悬空落箱，只能落在具体堆位上，在底层开始向上堆放，通过不同的颜色识别层数，叠放时不能超过规定层，多处限制实现准确落箱操作；在此基础上，实现堆场虚拟落箱操作和集装箱在堆场内的转场问题，根据发运计划要求，会出现箱子转场情况，通过同样的拖拽箱子方式实现箱子的转场功能，满足集装箱调度的个性化需求。

优选地，该方法采用“数字孪生”实现虚拟与现实的结合，一方面，基于丰富的堆场数据和先进的调度算法，可以高效地在数字世界对现实堆场进行反映；另一方面，通过在数字世界中的模拟试验和分析预测，可为集装箱落箱指令的下达、调度算法的进一步优化提供决策依据，形成集成、高效、灵活的堆场作业体系。