技术领域
[0001] 本申请属于数据处理技术领域，更具体地，涉及一种基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法和装置。
相关背景技术
[0002] 客滚轮渡运输往往体现出时间上的不均衡，在节假日期间，其峰值运量需求为日常运量需求的3倍以上，这就导致根据日常状态下的船舶运力很难判断峰值情况下过海需求和船舶运力是否能够匹配。因此，需要通过准确的计算船队所有船舶极限运输能力来评估当前船队是否能满足逐渐增加的峰值过海需求，以设计未来的船舶制造计划、疏运班期方案等。但目前并没有合理的船队运力评估方法，主要是通过人工结合历史数据和经验进行推理分析，由于缺乏理论依据，评估的合理性和准确性较低。
具体实施方式
[0041] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0042] 本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。
[0043] 在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0044] 在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个处理单元是指两个或者两个以上的处理单元等；多个元件是指两个或者两个以上的元件等。
[0045] 接下来，结合图1对本申请实施例中提供的基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法进行介绍。
[0046] 图1是本申请实施例提供的基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0047] 步骤100，获取目标时间段内的可用船舶、可用泊位和班期间隔参数；
[0048] 本申请提供一种算法，可以实时计算任意时间段内整个船队的极限运力情况，该算法需要人工输入计算时间区间、所有可用船舶名称、所有可用港口泊位名称和班期间隔参数，其中计算时间区间、所有可用港口泊位名称、所有可用船舶名称分别用T、H、B表示，班期间隔参数为人工配置，一般是根据港池情况、航道情况以及最小船舶发班间隔进行设置，用BI表示。
[0049] 可选地，所有可用船舶名称可表示为B{B1，B2...Bn}，所有可用港口泊位名称可表示为H{H1，H2...Hn}。
[0050] 步骤110，基于目标时间段内的可用船舶、可用泊位和班期间隔参数，获得最大执行班次；
[0051] 船舶最大执行班次设计是用来计算目标时间段内的最大执行班次BD，是计算船队极限运力的关键，最大执行班次设计需考虑可用船舶情况、泊位可用情况，最小发班间隔，港池口门最大通行船舶数等因素。
[0052] 步骤120，基于可用船舶分别对应的预设船舶属性画像，获得排班优先级队列，预设船舶属性画像包括船舶车道线长度、船舶装卸时长和船舶航行时间；
[0053] 预设船舶属性画像是每个船舶分别提前预设的属性，用BP表示，具体的画像数据包括船舶车道线长度BPL、船舶装卸时长BPM、以及船舶航行时间BPT，当算法中输入可用船舶名称时，可以自动获得可用船舶分别对应的预设船舶属性画像。
[0054] 极限班期确定后，为了避免发班次序混乱，都需要提前设计好每个班期的执航船舶，为了计算极限运力，所以采用理论计算方法，即每次选择班期执航船舶时，都是从当前可以用船舶中选择各方面条件最优的船进行执航，条件最优的判定因素包括船舶车道线长度BPL、船舶装卸时长BPM、以及船舶航行时间BPT。
[0055] 可选地，船舶停靠的泊位分为远端泊位和近端泊位，当船舶靠泊在远端泊位时，船舶的装卸时长将会增长，即BPM＝BPM×增长系数，该系数在一定时间内相对固定，一般取值1.2。
[0056] 步骤130，基于最大执行班次、排班优先级队列以及预设最小车辆量化单元长度，计算获得船队极限运力数值。
[0057] 目标时间段内所有可用船舶的极限运力数值是指在目标时间段内，所有可用船舶在极限班期设计情况下的全部运力之和，用{T，BM}表示,其中T是目标时间段，BM是所有可用船舶的极限运力数值。
[0058] 预设最小车辆量化单元长度是根据运输的车辆决定的，在本申请的一个实施例中，选择单小车长度作为最小量化单元。同时，考虑到车辆装载到船舱内后，需要保持前后一定距离的空间。因此，设置最小车辆量化单元长度为5米。
[0059] 基于预设最小车辆量化单元长度，可以获得每个船舶的最大运力，然后基于最大执行班次、排班优先级队列，结合每个船舶的最大运力可以计算获得船队极限运力数值。
[0060] 本申请提供的一种基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法，通过将所有过海车辆切割为相等的最小车辆量化单元，基于船舶属性画像、船舶极限排班、船舶极限配载等技术模型，量化计算任意时间内整个船队的极限运力情况，提升极限运力评估的合理性和准确性，帮助客滚轮渡运营单位获取准确、有效的船队运输能力情况。
[0061] 在一些实施例中，步骤110具体包括：
[0062] 步骤1101，在满足第一条件和第二条件的情况下，基于目标时间段内每个时间点的可用船舶、可用泊位和班期间隔参数，计算最大执行班次；
[0063] 第一条件为同一个港区两个船舶发班间隔不小于班期间隔参数；
[0064] 第二条件为进港区的船舶和出港区的船舶不在港区门口汇聚。
[0065] 可用泊位情况是动态变化的，是根据全部可用泊位数据H{H1，H2...Hn}结合当前泊位已靠泊船舶情况进行计算，可用泊位情况即可用泊位数量HN＝全部可用泊位数量‑当前港池船舶数。同时，根据班期排班情况，如果下一班船舶离港时间早于下一班船舶进港时间，则HN＝HN+1，具体可用泊位为{HN1，HN2...HNn}；
[0066] 船舶班期设计需要满足两个条件，一是同一个港区两个船舶发班间隔不小于班期间隔参数BI，二是进港区的船舶和出港区的船舶不能在港池口门汇聚。
[0067] 在本申请的一个实施例中，从时间上看，即进港船舶的预计到港时间TH1和出港船舶的出港时间TH2之间应满足以下条件：
[0068] TH1‑TH2>15min||TH2‑TH1>5min
[0069] 即需要判断准备到港的船舶在15分钟内会不会到港，比如船舶A在15分钟内不进港，船舶B才能出港，或船舶A以到港5分钟了，船舶B就可以出港了。
[0070] 因为客滚轮渡往往采用对开的模式，即两边的班期数量相对一致，所以只需要计算单边的班期数，再乘以2就可以得到进出岛的全部班期数，计算方式如下：
[0071]
[0072] BD为目标时间段内的最大执行班次数量，1至T为目标时间段的第一时刻到最后时刻，HN为可用泊位。
[0073] 在一些实施例中，步骤120具体包括：
[0074] 步骤1201，基于船舶车道线长度、船舶装卸时长、船舶航行时间以及预设权重，计算可用船舶分别对应的排班优先级数值；
[0075] 步骤1202，将可用船舶按照排班优先级数值从大到小的顺序排序，获得排班优先级队列。
[0076] 每一时刻的可用船舶是动态变化的，因此当前时刻的可用船舶可以用一个队列表示，即BV＝{BV1，BV2...BVn}，该队列需要根据以下方法形成一个排班优先级的队列，即BVQ＝{BVQ1，BVQ2...BVQn}，其中权重系数α，β和γ可以根据人工经验进行调整，BVQ计算方法如下：
[0077] BVQ＝α×(BPL÷BPL1)+β×(BPM÷BPM1)+γ×(BPT÷BPT1)
[0078] 其中，按照客滚轮渡当前的船队现状，可大致分为三类即BPL1，BPL2，BPL3，且BPL1>BPL2>BPL3；船舶装卸时长BPM可按时间长短大致分为三类即BPM1，BPM2，BPM3，取值会波动，一般按照季度计算，且BPM1
[0079] 在本申请的一个实施例中，BPL1，BPL2，BPL3分别取900米，600米和400米，BPM1，BPM2，BPM3分别取2.0分钟，2.8分钟和3.2分钟，BPT1，BPT2分别取80分钟和96分钟。
[0080] 在本申请的一个实施例中，α＝0.4，β＝0.4，γ＝0.2。
[0081] 在一些实施例中，步骤130具体包括：
[0082] 步骤1301，基于排班优先级队列以及预设最小车辆量化单元长度，计算排班优先级队列中每个船舶的最大运力数值；
[0083] 步骤1302，在最大执行班次中，每班次分别选择排班优先级队列中排名第一的船舶作为执行船舶；
[0084] 步骤1303，对最大执行班次选择的执行船舶的最大运力数值进行累加，获得船队极限运力数值。
[0085] 每个班期的执行船舶均取自排班优先级队列BVQ中排名第一的船舶，该船舶的最大运力等于船舶车道线长度BPL除以预设最小车辆量化单元长度，在本申请的一个实施例中等于BPL÷5。
[0086] 因为各船舶均有部分非标准空间不能装车，需要乘以一个系数S，该系数根据不同船舶设计情况而定，一般取值0.85～0.95。
[0087] 因此，每艘船舶基于最小车辆量化单元的最大运力数值为S×BPL÷5，整个船队在目标时间段内的运力总和计算如下：
[0088]
[0089] 在一些实施例中，方法还包括：
[0090] 步骤140，基于不同车辆类型，设置不同车辆类型分别对应的车辆量化单元长度与预设最小车辆量化单元长度之间的倍数关系；
[0091] 步骤150，基于倍数关系和船队极限运力数值，计算船队在运载不同类型车辆时分别对应的极限运力数值。
[0092] {T，BM}计算完成后，得到的是基于车辆最小量化单元的极限运力分析数据，可以根据需要，对不同车辆的总数进行折算。
[0093] 若设置预设最小车辆量化单元长度为5米，则各类货车(如12米、18米、22米等)可以按照该长度进行折算计算，如22米货车折算后为4.4个最小单元长度，客车和大货车可设计为3～4个最小量化单元，小货车可设计为1.5～3个最小量化单元。如此通过折算的方式，可分别计算出极限运力情况下，可分别运载的客车数量、大货车数量或小货车数量。
[0094] 在一些实施例中，方法还包括：
[0095] 基于船舶的历史船舶装卸时长和历史船舶航行时间，获得预设船舶属性画像中的船舶装卸时长和船舶航行时间。
[0096] 在设置船舶属性画像中的数据时，船舶装卸时长BPM可以按照历史数据统计分析，取船舶历史平均装卸时长，船舶航行时间BPT因船而异，可以按照历史数据统计分析，取船舶历史平均航行时间。
[0097] 图2是本申请实施例提供的基于最小车辆单元的船队极限运力评估装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括第一获取模块210、第二获取模块220、第三获取模块230和计算模块240，其中：
[0098] 第一获取模块210，用于获取目标时间段内的可用船舶、可用泊位和班期间隔参数；
[0099] 第二获取模块220，用于基于目标时间段内的可用船舶、可用泊位和班期间隔参数，获得最大执行班次；
[0100] 第三获取模块230，用于基于可用船舶分别对应的预设船舶属性画像，获得排班优先级队列，预设船舶属性画像包括船舶车道线长度、船舶装卸时长和船舶航行时间；
[0101] 计算模块240，用于基于最大执行班次、排班优先级队列以及预设最小车辆量化单元长度，计算获得船队极限运力数值。
[0102] 应当理解的是，上述装置用于执行上述实施例中的方法，装置中相应的程序模块，其实现原理和技术效果与上述方法中的描述类似，该装置的工作过程可参考上述方法中的对应过程，此处不再赘述。
[0103] 基于上述实施例中的方法，图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(CommunicationsInterface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行执行上述实施例中的基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法。
[0104] 此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例所述基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法的全部或部分步骤。
[0105] 基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，当计算机程序在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法。
[0106] 基于上述实施例中的方法，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在处理器上运行时，使得处理器执行上述实施例中的基于最小车辆单元的船队极限运力评估方法。
[0107] 可以理解的是，本申请实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
[0108] 本申请实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read‑only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable rom，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD‑ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。
[0109] 在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
[0110] 可以理解的是，在本申请实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
[0111] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
