对港口船舶进行智能化管理的方法和系统

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对港口船舶进行智能化管理的方法和系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及港口管理技术领域，尤其涉及一种对港口船舶进行智能化管理的方法和系统。\n背景技术\n[0002] 航运在国民经济和社会发展中有十分重要的作用，国际贸易的85%都是通过航运来进行的。而现如今，在公路收费运输等方面智能化手段不断发展的情况下，航运方面却在运输能力、安全管理等方面仍然采取一些比较传统的管理和引航方式。\n[0003] 目前的港口管理系统，在引航过程中各地使用的方法不尽一致，但都存在手续繁琐、成本较高、不及时等弊端，而且与引航员信息的掌握和经验有一定的关系；在涉及收费的环节上，采取人工的方式进行费额收取，比较耗时而且存在一定得安全隐患；在涉及区域性的资源分配和调度时，通过逐级通信的方式，而且对于细节的问题容易沟通不到位；在涉及安全管理方面，人工保平安的方式占主导，监控力度很难达到全覆盖。\n[0004] 因此，开发一种智能化的港口船舶管理系统是一个亟待解决的问题。\n发明内容\n[0005] 本发明的实施例提供了一种对港口船舶进行智能化管理的方法和系统，以实现港口船舶管理的智能化自动化。\n[0006] 一种对港口船舶进行智能化管理的方法，构建包括路侧单元、船载单元、光端机、定位感应器、信息显示屏和分中心的港口船舶智能管理系统，将所述港口船舶智能管理系统设置在港口中，其中，所述船载单元设置在船舶上，所述方法具体包括：\n[0007] 在船舶进入所述港口的航道时，所述定位感应器感应到船舶进港；\n[0008] 所述定位感应器向所述光端机发送船舶进港的通知消息，所述光端机接收到所述通知消息后，通知所述路侧单元与所述船载单元进行双向的合法性验证；\n[0009] 在所述双向的合法性验证通过后，所述分中心对所述船舶进行港口资源的分配。\n[0010] 一种港口船舶智能管理系统，包括：路侧单元、船载单元、光端机、定位感应器，[0011] 所述的定位感应器，用于在船舶进入港口的航道时，感应到船舶进港，向所述光端机发送船舶进港的通知消息；\n[0012] 所述的光端机，用于接收到所述通知消息后，通知所述路侧单元与所述船载单元进行双向的合法性验证；\n[0013] 所述的路侧单元，用于和所述船载单元之间进行双向的合法性验证；\n[0014] 所述的船载单元，用于设置在船舶上，和所述路侧单元之间进行双向的合法性验证；\n[0015] 所述的分中心，用于在所述双向的合法性验证通过后，对所述船舶进行港口资源的分配。\n[0016] 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过将路侧单元、船载单元、光端机、定位感应器和分中心等多种设备集成在港口船舶智能管理系统中，可以使用DSRC技术与智能管理系统实现港口船舶管理的智能化自动化，在提高港口的运行效率和资源利用率、降低港口的运营成本、增强港口的作业安全、合理规划港口资源等方面具有先天的优势，可以有效地促进港口资源的充分利用和港口的良性发展。\n附图说明\n[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0018] 图1为本发明实施例一提供的一种对港口船舶进行智能化管理的方法的实现原理示意图；\n[0019] 图2为本发明实施例一提供的一种对港口船舶进行智能化管理的方法的处理流程示意图；\n[0020] 图3为本发明实施例二提供的一种港口船舶智能管理系统的结构示意图。\n具体实施方式\n[0021] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。\n[0022] 实施例一\n[0023] 以船舶入港时的操作为例，本发明实施例提供的一种对港口船舶进行智能化管理的方法的实现原理示意图如图1所示，该方法的处理流程如图2所示，包括如下的处理步骤：\n[0024] 步骤S210、构建包括RSU（Road Side Unit，路侧单元）、船载单元、光端机、分中心、图像采集与识别单元、信息显示屏、报警指示器、定位感应器、密钥存储终端、危险品扫描装置等的港口船舶智能管理系统，将上述港口船舶智能管理系统设置在船舶进入港口的航道上。上述船载单元设置在船舶上，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication，专用短程通信技术）技术与RSU进行通讯，在硬件上采用集成芯片。上述RSU设置在港口上。\n[0025] 在船舶进入航道时，定位感应器可以感应到船舶进港，通过GPS（Global Positioning System，全球定位系统）与超声波组合定位方式，对进入区域的船舶进行感应，当感应到船舶与港口的航道之间的距离小于设定的距离，比如2米，则确定感应到船舶进港。\n[0026] 上述定位感应器通过电路连接到光端机上，上述定位感应器向光端机发送船舶进港的通知消息。光端机接收到上述通知消息后，可协调路侧单元、图像采集与识别单元、信息显示屏、危险品扫描装置等部件开始工作，并可通知分中心有船舶进港，进行空闲资源的预先协调与分配。\n[0027] 步骤S220、船舶进入路侧单元的有效通信区域，RSU和船载单元通过专用短程通信技术通道进行合法性的互相验证。本发明实施例在船载单元中存储有验证信息的密文和明文，以及船舶信息，上述验证信息用于路侧单元和船载单元之间的互相验证。\n[0028] RSU通过专用短程通信技术通道读取船载单元中存储的上述验证信息的密文，对该验证信息的密文进行解密，如果能正常解密出该验证信息的密文，则RSU判断船载单元是合法的；RSU将解密得到的验证信息的明文发送给船载单元，船载单元判断RSU发送过来的验证信息的明文是否与自己存储的验证信息的明文一致，如果一致，则船载单元判断RSU为合法单元。RSU与船载单元相互的合法性验证，可以有效的保证扣费的安全性和可靠性。\n[0029] 步骤S230、RSU通过专用短程通信技术通道读取船载单元中存储的船舶信息，该船舶信息可包括船舶身份信息、船舶之前的部分停经港信息、船舶费额情况、当前船舶运行状态等电子信息。\n[0030] 步骤S240、RSU根据读取的船舶信息和相关船舶管理规则信息，记录并更新上述船舶信息，分析该船舶运行是否正常，是否存在闯关、逃费、运输危险品等信息，判断是否需要将该船舶加入违法；对于已经处于违法的船舶，根据港口相关规定和处理流程，确定是否进行报警并拦截。\n[0031] 步骤S250、RSU根据更新后的船舶信息，使用信息显示屏进行船舶相关信息的显示，提醒船主当前船舶的电子信息是否合法、是否有需要办理的手续、是否能继续正常使用等。\n[0032] 步骤S260、使用危险品扫描装置，对该船舶是否装载有危险物品，如有危险物品，使用报警指示器进行报警，指示船主停航，由港口安全管理人员来进行进一步处理。\n[0033] 步骤S270、使用图像采集与识别单元，进行船舶图像的抓拍操作，存储船舶的抓拍图像，使用图像识别单元进行图像的分析，若分析结果与电子信息不符，使用报警指示器进行报警，指示船主停航，由港口安全管理人员来进行进一步处理。图像识别单元使用图像处理算法对船体可辨识的文字，比如船号、船名等进行识别，并与船载单元记录的电子信息进行比对。\n[0034] 步骤S280、RSU将当前船舶的信息传输到船舶所在的光端机，光端机检查该船舶是否需要扣费，如果需要扣费，使用密钥存储终端进行消费密钥的验证，在银行级的安全下，进行自动费额计算并进行扣费操作，在信息显示屏上提示船主当前的扣费项目和扣费金额。对于不需要扣费的船只，本步骤省略。\n[0035] 步骤S290、光端机将当前船舶的信息传输到分中心，如果当前港口较小并且未进行区域联网，可由光端机兼任分中心的职责，则不需此步骤。\n[0036] 步骤S2110、分中心根据船舶的电子信息和当前船舶的状态，统一规划当前港口或者整个片区港口的资源，确认可以为当前船舶使用的资源和该船舶需要停靠的位置等信息并下发到船舶所在的光端机。\n[0037] 步骤S2130、光端机在信息显示屏上显示该船舶的引航信息，通过定位传感器的指引和信息显示屏的显示，智能引导船主按照引航信息航行并入港。\n[0038] 步骤S2150、按照分中心的规划结果，将相关资源分配给当前船舶使用，分中心重新统计当前港口的船舶情况和资源占用情况，更新当前可供使用的资源情况。\n[0039] 以上步骤根据实际港口的情况可调整顺序或者加减省略步骤，船舶出港情况和港口内部的船舶管理流程可在此基础上根据实际情况进行增减，分中心将会实时统计该船舶占用和释放的资源并重新进行当前资源的整合与规划。\n[0040] 实施例二\n[0041] 该实施例提供的一种港口船舶智能管理系统，其结构示意图如图3所述，包括：路侧单元、船载单元、光端机、分中心、定位感应器、信息显示屏、图像采集与识别单元、报警指示器和危险品扫描装置，\n[0042] 所述的定位感应器，用于在船舶进入港口的航道时，感应到船舶进港，向所述光端机发送船舶进港的通知消息；\n[0043] 所述的光端机，用于接收到所述通知消息后，通知所述路侧单元与所述船载单元进行双向的合法性验证；\n[0044] 所述的路侧单元，用于和所述船载单元之间进行双向的合法性验证；\n[0045] 所述的船载单元，用于设置在船舶上，和所述路侧单元之间进行双向的合法性验证；\n[0046] 所述的分中心，用于在所述双向的合法性验证通过后，对所述船舶进行港口资源的分配。分中心可进行大港口或者指定区域内港口船舶和资源情况的统计分析，根据实时的情况智能进行港口资源占用情况的统计和剩余资源的分配；\n[0047] 具体的，所述的定位感应器，具体用于在船舶进入航道时，通过全球定位系统与超声波组合定位方式，对进入区域的船舶进行感应，当感应到船舶与港口的航道之间的距离小于设定的距离，则确定感应到船舶进港。\n[0048] 具体的，所述的路侧单元，用于通过专用短程通信技术通道读取船载单元中存储的所述验证信息的密文，对所述验证信息的密文进行解密，如果能正常解密出该验证信息的密文，则将解密得到的验证信息的明文通过专用短程通信技术通道发送给所述船载单元，判断所述船载单元是合法的；\n[0049] 所述的船载单元，用于存储有验证信息的密文和明文，判断所述路侧单元发送过来的验证信息的明文是否与自己存储的验证信息的明文一致，如果一致，则判断所述路侧单元为合法单元。\n[0050] 具体的，所述的路侧单元，还用于读取船载单元中存储的船舶信息，该船舶信息包括船舶身份信息、船舶之前的部分停经港信息、船舶费额情况、当前船舶运行状态；根据读取的船舶信息和相关船舶管理规则信息，记录并更新所述船舶信息，将更新后的船舶信息传输到所述光端机；\n[0051] 所述的信息显示屏，用于进行船舶相关信息的显示，所述船舶相关信息包括船舶的电子信息是否合法、是否有需要办理的手续、是否能继续正常使用；\n[0052] 所述的图像采集与识别单元，用于进行船舶图像的抓拍操作，使用图像识别单元对所述船舶图像进行分析，将分析结果与船舶的电子信息进行比较，若分析结果与电子信息不符，使用报警指示器进行报警；\n[0053] 所述的光端机，还用于检查该船舶是否需要扣费，如果需要扣费，使用密钥存储终端进行消费密钥的验证，在银行级的安全下，进行自动费额计算并进行扣费操作，在信息显示屏上提示船主当前的扣费项目和扣费金额。路侧单元和光端机之间，可通过串口、有线网络或者WIFI等有线或者无线的方式连接，可以根据实际的港口实施条件，进行连接方式的选择。光端机可保存大量的交易记录和抓拍信息，方便在出现意外情况时进行历史的追溯。\n[0054] 具体的，所述的分中心，还用于接收光端机发送过来的船舶信息，根据所述船舶信息和当前船舶的状态，统一规划当前港口或者整个片区港口的资源，确认可以为当前船舶使用的资源和该船舶需要停靠的位置信息，并下发到船舶所在的光端机；分中心可以采用网络拓扑结构，有效的扩大了智能规划和管理的区域，便于整个控制区域大小的调整。\n[0055] 所述的光端机，还用于按照分中心的规划结果，将相关资源分配给当前船舶使用，在信息显示屏上显示该船舶的引航信息，通过定位传感器的指引和信息显示屏的显示，智能引导船主按照引航信息航行并入港；所述分中心重新统计当前港口的船舶情况和资源占用情况，更新当前可供使用的港口资源情况。\n[0056] 上述的港口船舶智能管理系统，可以扩展无线终端、密钥存储终端、危险品扫描装置等外围设备。无线终端可在现场布线不方便或者代价大的情况下使用，利用无线终端进行远程数据传输和控制；密钥存储终端可在本地或远程存储密钥，保证扣费操作的安全性，在能保证系统网络稳定的情况下，使用密钥存储终端远程集中进行密钥管理，增强了密钥卡管理的安全性和方便性；危险品扫描装置可扫描船舶上是否存在危险品，可有效的增强港口的安全管理和监控。\n[0057] 用本发明实施例的系统进行港口船舶智能管理的具体过程与前述方法实施例类似，此处不再赘述。\n[0058] 本发明实施例通过将路侧单元、船载单元、光端机、定位感应器和分中心等多种设备集成在港口船舶智能管理系统中，可以使用DSRC技术与智能管理系统实现港口船舶管理的智能化自动化，在提高港口的运行效率和资源利用率、降低港口的运营成本、增强港口的作业安全、合理规划港口资源等方面具有先天的优势，可以有效地促进港口资源的充分利用和港口的良性发展。\n[0059] 本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。\n[0060] 通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。\n[0061] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。\n[0062] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。