本发明属于码头运输设备控制，具体涉及一种码头有人与无人水平运输设备混行系统及方法。
背景技术：
1、目前码头的自动化技术得到迅速发展，出现大量自动化水平运输设备，如无人集卡、自动引导车等，这些无人水平运输设备通过高精度定位、传感器融合感知、自主导航等技术，能够实现货物的在装卸及水平运输等作业环节的自动化。与此同时，有人水平运输设备在码头的运营中仍然占据较大比例，承担着部分关键作业任务。
2、但是目前码头有人、无人水平运输设备混行的现状存在有人水平运输设备对无人水平运输设备的干涉，以及有人水平运输设备的不受控等问题，最终导致作业效率低，并带来安全隐患，无法满足码头日益增长的作业效率和安全性要求。因此如何对有人、无人水平运输设备在混行过程中进行协调控制调度，从而使得两者协调运行，最终减少两者的干涉和交叉是急需解决的重要问题，也是保障码头有人水平运输与无人水平运输混行车辆安全及高效运行的关键。
3、此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种码头有人与无人水平运输设备混行系统及方法，是非常有必要的。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述目前码头有人、无人水平运输设备混行的现状存在有人水平运输设备对无人水平运输设备的干涉，以及有人水平运输设备的不受控等问题，最终导致作业效率低，并带来安全隐患的缺陷，本发明提供一种码头有人与无人水平运输设备混行系统及方法，以解决上述技术问题。
2、第一方面，本发明提供一种码头有人与无人水平运输设备混行系统，包括系统控制单元、设备控制单元和设备单元；
3、设备单元包括无人水平运输设备、有人水平运输设备和装卸设备；
4、设备控制单元与系统控制单元和设备单元均连接；
5、设备控制单元接收系统控制单元下发的系统指令，并根据系统指令生成下级指令，向设备单元下发，控制无人水平运输设备、有人水平运输设备和装卸设备的协同运行；
6、设备控制单元接收设备单元的下级反馈信息，并根据下级反馈信息生成上级反馈信息，向系统控制单元上报。
7、进一步地，系统控制单元包括一级控制模块和二级控制模块；
8、一级控制模块采用码头生产管理系统tos，二级控制模块采用设备控制系统ecs；
9、码头生产管理系统tos向设备控制系统ecs下发一级指令，并接收设备控制系统ecs的一级完成反馈信息；
10、设备控制系统ecs连接有地图模块，通过地图模块采集设定阈值范围内的码头基础信息；
11、地图模块根据预先设定范围内的码头基础信息的变动进行自动更新；
12、设备控制系统ecs将地图模块采集到的码头基础信息作为地图，结合一级指令生成二级指令，向设备控制单元下发，并接收设备控制单元的二级完成反馈信息。
13、进一步地，设备控制单元包括水平运输混行控制模块和装卸设备控制模块；水平运输混行控制模块根据二级指令生成三级指令，向无人水平运输设备和有人水平运输设备分别下发，并接收无人水平运输设备及有人水平运输设备反馈的自身运行信息；
14、装卸设备控制模块根据二级指令生成三级指令，向装卸设备下发，并接收装卸设备反馈的自身运行信息。
15、进一步地，水平运输混行控制模块还连接有路边设备控制模块，路边设备控制模块连接有信息采集杆；
16、信息采集杆包括采集杆本体，采集杆本体上设有摄像头、雷达、传感器及信息回传装置；
17、路边设备控制模块将信息采集杆采集的环境信息提供给水平运输混行控制模块。
18、进一步地，还包括安全保障模块；
19、安全保障模块与水平运输混行控制模块和装卸设备模块均连接；
20、水平运输混行控制模块将采集的环境信息、有人水平运输设备和无人水平运输设备的自身运行信息向安全保障模块上报，并接收安全保障模块下发的安全指令；
21、装卸设备控制模块将装卸设备的自身运行信息向安全保障模块上报，并接收安全保障模块下发的安全指令。
22、进一步地，环境信息包括设定阈值范围内第一码头基础信息变动和设备信息；自身运行信息包括位置、速度、加速度、完成反馈以及自身采集信息；
23、自身采集信息包括能耗信息、设备自检测预警信息以及设定阈值范围内的第二码头基础信息变动；
24、一级指令包括船舶装卸子指令、收发箱装卸子指令、堆场移箱子指令，各子指令中均包括作业集装箱的目的箱位、数量、集装箱信息、重量；
25、二级指令包括设备信息、设备数量、设备状态、水平运输设备任务以及装卸设备任务；
26、三级指令包括设备单机作业任务和单机状态信息；
27、单机作业任务包括单个设备作业的集装箱信息、作业集装箱的目的箱位、作业时间、作业顺序；
28、单机状态信息包括设备速度、加速度、位置及行进方向；
29、安全指令包括设备急停指令和水平运输设备避障指令。
30、进一步地，有人水平运输设备上还设置有车载装置，车载装置包括通信模块、感知模块、定位模块和决策模块；
31、车载装置通过感知模块和定位模块获取自身运行信息，通过通信模块与水平运输混行控制模块进行通信，接收三级指令及反馈有人水平运输设备的自身运行信息，通过决策模块输出辅助决策指令，协助驾驶员控制有人水平运输设备。第二方面，本发明提供一种采用第一方面的码头有人与无人水平运输设备混行系统的混行方法，包括如下步骤：
32、s1.设备控制单元接收系统控制单元下发的系统指令，并根据系统指令生成下级指令，向设备单元下发，控制无人水平运输设备、有人水平运输设备和装卸设备的协同运行；
33、s2.设备控制单元接收设备单元的下级反馈信息，并根据下级反馈信息生成上级反馈信息，向系统控制单元上报。
34、进一步地，步骤s1具体步骤如下：
35、s11.码头生产管理系统tos将一级指令发送给设备控制系统ecs；
36、s12.设备控制系统ecs将以及指令拆分成二级指令后，分别向水平运输混行控制模块和装卸设备控制模块下发；
37、s13.水平运输混行控制模块将二级指令拆分成三级指令，分别向无人水平运输设备和有人水平运输设备发送；
38、装卸设备控制模块将二级指令拆分成三级指令，分别向各装卸设备发送；
39、s14.判断是否存在有人水平运输设备与无人水平运输设备的运行冲突；
40、若是，进入步骤s15；
41、若否，进入步骤s16；
42、s15.水平运输混行控制模块接收安全模块下发的安全指令，重新生成三级指令，再将三级指令分别向无人水平运输设备和有人水平运输设备发送；
43、装卸设备控制模块接收安全模块下发的安全指令，重新生成三级指令，再将三级指令分别向各装卸设备发送，返回步骤s14；
44、s16.无人水平运输设备及有人水平运输设备根据三级指令完成作业任务；
45、步骤s2具体步骤如下：
46、s21.有人水平运输设备及无人水平运输设备将自身运行信息向水平运输混行控制模块反馈；
47、各装卸设备将自身运行信息向装卸设备控制模块反馈；
48、s22.水平运输混行控制模块根据有人水平运输设备及无人水平运输设备对二级指令的完成情况分别生成对应的二级完成反馈信息向设备控制系统ecs返回；装卸设备控制模块根据各装卸设备对二级指令的完成情况分别生成对应的二级完成反馈信息向设备控制系统ecs返回；
49、s23.设备控制系统ecs根据二级完成反馈信息生成一级反馈信息向码头生产管理系统tos反馈。
50、进一步地，步骤s1中还包括如下步骤：
51、水平运输混行控制模块还通过路边设备模块获取信息采集杆实时采集的环境信息；
52、水平运输混行控制模块还将环境信息及有人水平运输设备和无人水平运输设备自身运行信息向安全保障模块上报；
53、装卸设备控制模块还将装卸设备的自身运行信息向安全保障模块上报。
54、本发明的有益效果在于：
55、本发明提供的码头有人与无人水平运输设备混行系统及方法，通过作为系统控制单元的码头生产管理系统tos和设备控制系统的ecs结合地图模块向水平运输混行控制模块和装卸设备控制模块下发指令，水平运输混行控制模块和装卸设备控制模块结合安全保障模块及信息采集杆采集环境信息对无人水平运输设备、有人水平运输设备和装卸设备进行统一调度，协调运行，减少混行过程中的干涉和交叉，保证混行的安全、高效。
56、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
57、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
1.一种码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，包括系统控制单元、设备控制单元和设备单元；
2.如权利要求1所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，系统控制单元包括一级控制模块和二级控制模块；
3.如权利要求2所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，设备控制单元包括水平运输混行控制模块和装卸设备控制模块；水平运输混行控制模块根据二级指令生成三级指令，向无人水平运输设备和有人水平运输设备分别下发，并接收无人水平运输设备及有人水平运输设备反馈的自身运行信息；
4.如权利要求3所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，水平运输混行控制模块还连接有路边设备控制模块，路边设备控制模块连接有信息采集杆；
5.如权利要求4所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，还包括安全保障模块；
6.如权利要求5所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，环境信息包括设定阈值范围内第一码头基础信息变动和设备信息；
7.如权利要求1所述的码头有人与无人水平运输设备混行系统，其特征在于，有人水平运输设备上还设置有车载装置，车载装置包括通信模块、感知模块、定位模块和决策模块；
8.一种采用权利要求1-7任一项的码头有人与无人水平运输设备混行系统的混行方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的混行方法，其特征在于，步骤s1具体步骤如下：
10.如权利要求9所述的混行方法，其特征在于，步骤s1中还包括如下步骤：
