本发明涉及自动化码头运输与协同作业，具体涉及自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法及系统。
背景技术：
1、在自动化码头中，外来拖车(简称“外拖”)需要进行收放箱作业，该作业目前大部分采用交互区作业工艺，部分码头也采用有限混行(外拖与igv在不同时段行驶在同一区域)。相较于码头自有水平运输设备，在轨道吊对外拖进行作业之前(轨道吊只检测当前正下方外拖)，存在无法确认定位外拖是否来到作业位置、外拖是否走错位置、未开始交互的外拖是否阻挡其它正在进行交互的外拖、交互区时司机是否睡着、司机是否玩手机听不到作业指令等一系列问题，从而导致交互区作业效率不高。
2、基于以上原因，部分自动化码头设置了应用rfid卡的设计方案，通过rfid无线读卡器，读取已领取rfid卡的外拖的相对位置。但现有的应用rfid卡的设计方案存在以下缺点：
3、1)投资成本大，如需要达到同样的精度要求，则rfid读写器的部署相对复杂，数量较多；
4、2)定位精度低，比如10米安装一台rfid读写器，精度即为5米(10米的1/2)，不能精确定位；
5、3)定位稳定性低，rfid卡存在信号遮挡衰减情况，通讯质量难以保证；
6、4)无法进行位置检测以外的通讯。
7、另外，其它的定位方式也存在各种弊端，比如：难以实施(如uwb不能遮挡信号)，蓝牙抗干扰差，wifi有区域限制，易受干扰且不支持部分国外手机，现场人工与司机沟通耗费人力沟通效率差等。在现有的外拖与轨道吊交互区中，操作人员在无法精确掌握外拖动态位置情况下，轨道吊至作业位后，才察觉外拖没有到位，浪费作业时间，且需要重新调整作业逻辑，从而影响交互区作业效率。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法及系统，以克服上述背景技术中的缺点，从而解决如何以下技术问题：
2、如何通过码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、摄像头装置以及移动通信装置对自动化码头的外拖与轨道吊的调度及交互作业方法进行优化，从而提高自动化码头的作业效率。
3、为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：
4、本发明提出一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，应用于自动化码头，该自动化码头包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干个位于外拖内的移动通信装置、若干台轨道吊和若干台进入自动化码头的外拖，移动通信装置与码头调度系统tos进行信息交互，自动化码头还包括用于对外拖与轨道吊交互区进行拍摄的摄像头装置、用于处理摄像头装置回传的视频信息的视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱，码头调度系统tos分别与视频处理服务器、轨道吊管理系统bms进行通信，该作业方法包括以下顺序执行的步骤：
5、步骤s1，外拖进入交互区后，码头调度系统tos通过移动通信装置或一播音器提示外拖进入交互区的目标位置；
6、步骤s2，摄像头装置对对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄，视频处理服务器通过对定位立柱和外拖进行识别分析从而获得外拖实时精确位置以及速度，并将外拖实时精确位置以及速度传送至码头调度系统tos；
7、步骤s3，码头调度系统tos将外拖实时精确位置传送给轨道吊管理系统bms，并将外拖已具备作业条件的信息通知轨道吊管理系统bms；
8、步骤s4，轨道吊管理系统bms控制指定的轨道吊配合轨道吊下的外拖进行协同作业。
9、进一步地，于s1之前还包括以下顺序执行的步骤：
10、步骤s100，外拖司机通过移动通信装置获得码头调度系统tos的外拖前往指定交互区的路线及指示任务，然后进入交互区，然后执行步骤s200；
11、步骤s200，当外拖在交互区满足作业条件时，轨道吊管理系统bms通知码头调度系统tos，码头调度系统tos通过移动通信装置提示司机：外拖允许进入交互区，然后执行步骤s1。
12、进一步地，于s100之前还包括以下顺序执行的步骤：
13、步骤s10001，在交互区最外侧车道的灯杆安装摄像头装置，摄像头装置的检测视角平行于定位立柱，将摄像头装置正对交互区，使定位立柱位于图像竖直方向正中间，将交互区最左边的实际位置设定为(0，0)，该实际位置对应的像素坐标为(0，0)；然后执行步骤s10002；
14、步骤s10002，在根据校准摄像头装置后得到的畸变系数，将摄像头装置获得的像素坐标转换为实际坐标；然后执行步骤s100。
15、进一步地，于步骤s10001中，通过设定摄像头装置对应的虚拟像素区域，使摄像头装置识别外拖的车牌号。
16、进一步地，于s4中，指定的轨道吊为空闲的轨道吊或者已结束与上一台外拖交互的轨道吊。
17、进一步地，于步骤s2中，摄像头装置将外拖所在位置信息发送给视频处理服务器进行数据处理，视频处理服务器再将外拖的位置信息发送给码头调度系统tos，从而码头调度系统tos获得该外拖的实时位置。
18、进一步地，所述交互区设置有至少300个贝位，摄像头装置的数量至少为20个；外拖行驶至任务贝位过程中，对位位置的摄像头装置开始启用定位功能，将该摄像头装置识别到外拖的实时位置通过视频处理服务器发送至码头调度系统tos；当该摄像头装置识别到外拖的实际位置距离任务贝位＜n1个贝位时，若当前交互区内可作业的轨道吊无任务时，码头调度系统tos发送指令给轨道吊管理系统bms，轨道吊管理系统bms控制可作业的轨道吊前往任务位置等待；若交互区没有空闲的轨道吊则轨道吊管理系统bms忽略码头调度系统tos的调度指令；
19、当该摄像头装置识别到外拖的实际位置距离任务贝位＜n2个贝位时，码头调度系统tos根据到位信息时间排序作业任务发送给轨道吊管理系统bms，轨道吊管理系统bms将该外拖加入任务序列，派轨道吊前往作业；n1大于n2。
20、本发明又提出一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业系统，应用于自动化码头，该作业系统包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干台轨道吊、若干台进入自动化码头的外拖、位于外拖内的移动通信装置、对外拖与轨道吊交互区的对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄的摄像头装置、视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱；
21、码头调度系统tos分别与视频处理服务器、轨道吊管理系统bms进行通信，码头调度系统tos分别与各移动通信装置进行信息交互；
22、视频处理服务器用于根据轨道吊管理系统bms的外拖信息决定作业任务的执行，还对摄像头装置传输回来的信息进行数据处理从而获得外拖的实时位置以及实时速度，将外拖的到位情况以及外拖正常/异常状态情况传输给码头调度系统tos；
23、码头调度系统tos用于在外拖进入交互区之后，通过移动通信装置或一播音器提示外拖允许进入交互区的目标位置；还用于将外拖实时精确位置传送给轨道吊管理系统bms，并将外拖已具备作业条件的信息通知轨道吊管理系统bms；
24、移动通信装置用于作为通知司机以及对行为异常进行人工干预的通信设备；
25、轨道吊管理系统bms用于控制指定的轨道吊配合轨道吊下的外拖进行协同作业。
26、本发明又提出一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业系统，应用于自动化码头，该作业系统包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干台轨道吊、若干台进入自动化码头的外拖、位于外拖内的移动通信装置、对外拖与轨道吊交互区的对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄的摄像头装置、用于处理摄像头装置回传的视频信息的视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱；
27、码头调度系统tos分别与视频处理服务器、轨道吊管理系统bms进行通信，码头调度系统tos分别与各移动通信装置进行信息交互；
28、码头调度系统tos用于在外拖进入交互区之后，通过移动通信装置或一播音器提示外拖允许进入交互区的目标位置；码头调度系统tos还用于根据轨道吊管理系统bms的外拖信息决定作业任务的执行，还从视频处理服务器传输回来的信息中获得外拖的实时位置以及实时速度，从而获得外拖的到位情况以及外拖正常/异常状态情况；
29、视频处理服务器用于处理摄像头装置回传的视频信息，还用于通过对定位立柱和外拖进行识别分析从而获得外拖实时精确位置以及速度，并将外拖实时精确位置以及速度传送至码头调度系统tos；
30、摄像头装置用于对对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄；
31、移动通信装置用于作为通知司机以及对行为异常进行人工干预的通信设备；
32、轨道吊管理系统bms用于控制指定的轨道吊配合轨道吊下的外拖进行协同作业。
33、本发明的有益效果为：
34、本发明的视觉定位方式较为简单且视觉覆盖较好，可接受部分定位立柱被遮挡，且具有硬件成本较低、投资小、安装方便、适用性广的优点；本发明的定位精度高，可检测外拖速度，属于米级定位，误差较小，适用于交互区外拖确认位置，其定位精度可以精确到每个集装箱贝位；本发明克服了现有技术中自动化码头作业区、港区或交互区作业人员与外拖司机交流不畅的缺陷，还克服了现有技术中无法精确掌握外拖的动态位置，司机不清楚自动化码头交互流程等缺点，从而提高了外拖与轨道吊交互区作业效率以及港口的作业效率；本发明克服了现有技术中自动化码头的外拖与轨道吊交互区无法精确掌握外拖动态位置的缺陷，避免了轨道吊至作业位后才能察觉外拖是否到位的风险，从而避免浪费作业时间，避免需要重新调整作业逻辑的麻烦。
1.一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，应用于自动化码头，该自动化码头包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干个位于外拖内的移动通信装置、若干台轨道吊和若干台进入自动化码头的外拖，移动通信装置与码头调度系统tos进行信息交互，其特征在于，自动化码头还包括用于对外拖与轨道吊交互区进行拍摄的摄像头装置、用于处理摄像头装置回传的视频信息的视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱，码头调度系统tos分别与视频处理服务器、轨道吊管理系统bms进行通信，该作业方法包括以下顺序执行的步骤：
2.根据权利要求1所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，于s1之前还包括以下顺序执行的步骤：
3.根据权利要求2所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，于s100之前还包括以下顺序执行的步骤：
4.根据权利要求3所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，于步骤s10001中，通过设定摄像头装置对应的虚拟像素区域，使摄像头装置识别外拖的车牌号。
5.根据权利要求1所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，于s4中，指定的轨道吊为空闲的轨道吊或者已结束与上一台外拖交互的轨道吊。
6.根据权利要求1所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，于步骤s2中，摄像头装置将外拖所在位置信息发送给视频处理服务器进行数据处理，视频处理服务器再将外拖的位置信息发送给码头调度系统tos，从而码头调度系统tos获得该外拖的实时位置。
7.根据权利要求1所述的自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业方法，其特征在于，所述交互区设置有至少300个贝位，摄像头装置的数量至少为20个；外拖行驶至任务贝位过程中，对位位置的摄像头装置开始启用定位功能，将该摄像头装置识别到外拖的实时位置通过视频处理服务器发送至码头调度系统tos；当该摄像头装置识别到外拖的实际位置距离任务贝位＜n1个贝位时，若当前交互区内可作业的轨道吊无任务时，码头调度系统tos发送指令给轨道吊管理系统bms，轨道吊管理系统bms控制可作业的轨道吊前往任务位置等待；若交互区没有空闲的轨道吊则轨道吊管理系统bms忽略码头调度系统tos的调度指令；
8.一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业系统，应用于自动化码头，其特征在于，该作业系统包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干台轨道吊、若干台进入自动化码头的外拖、位于外拖内的移动通信装置、对外拖与轨道吊交互区的对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄的摄像头装置、视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱；
9.一种自动化码头的对应外拖与轨道吊交互区的作业系统，应用于自动化码头，其特征在于，该作业系统包括码头调度系统tos、轨道吊管理系统bms、若干台轨道吊、若干台进入自动化码头的外拖、位于外拖内的移动通信装置、对外拖与轨道吊交互区的对应车道的定位立柱和外拖进行拍摄的摄像头装置、用于处理摄像头装置回传的视频信息的视频处理服务器和设置于交互区对应车道上的定位立柱；
