一种基于哈希函数的理货信息获取方法及系统与流程

1.本发明涉及理货信息获取的技术领域，尤其涉及一种基于哈希函数的理货 信息获取方法及系统。


背景技术：

2.港口，是一国对外贸易的窗口，是反映经济状况的晴雨表，更是对一国基础 设施建设综合实力的反映。当前，中国是世界第一贸易大国，也是港口大国，中 国港口货物吞吐量、集装箱吞吐量、拥有的万吨级生产性码头泊位均为世界第一。 在全球港口货物吞吐量和集装箱吞吐量排名前十名的港口中，中国港口更是占 据七席。
3.在智慧港口领域，目前人工智能技术落地最多的场景是智能理货业务，理货 指的是船方或货主根据运输合同，在装运港和卸货港收受和交付货物时，委托港 口的理货机构代理完成的在港口对货物进行计数、检查货物残损、指导装舱积载、 制作有关单证等工作，但是现有的理货管理系统主要涵盖集装箱装卸船理货、件 杂货装卸船理货业务，系统开发平台为powerbuilder，c/s架构，通讯网络 为集团内网，客户服务无法应用在现有系统中管理，对我公司系统集成也造成不 利影响。
4.

技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较 佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或 省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略 不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述现有理货管理存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明解决的技术问题是：现有的理货管理系统无法与客户服务进 行连接，客户无法获取货物信息。
8.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：采集货物数据；将所述 货物数据进行仓库管理，将集装箱货物与散杂件货物分别按不同的顺序进行编 号排列；利用哈希函数对货物在所述仓库管理中的信息进行关键词映射，首先 选取货物信息的关键词进行哈希函数的构建，利用哈希函数将所述关键词与仓 库管理中的货物信息进行映射，其哈希函数表示为如下：
[0009][0010]
其中：key为关键词，a、b为常数，h(key)为散列地址，其中常数a为货物编 号排列的行数；用户根据所述关键词获取货物信息；所述用户获取信息时，所 述客户通过输入加密数据，获得货物信息获取权限，所述工作人员通过输入指 纹获得货物信息获取权限。
[0011]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的一种优选方案，其 中：所
述货物数据包括，集装箱箱号、集装箱卸船时间、货物放置位置、费用 信息、散杂货信息以及货物内容物信息。
[0012]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的一种优选方案，其 中：所述仓库管理包括，若货物为集装箱时，将所述货物数据按照日期、箱号、 货物位置、费用信息、货物内容物信息的顺序进行编号排列，其具体可以表示 为：
[0013]
t n set c di
[0014]
其中：t为货物卸船时间，n为箱号，set为货物位置，c为费用信息，di为货 物内容物信息；若货物为散杂件时，将货物数据按照日期、散杂货信息、货物 位置以及费用信息进行编号排列，其具体表示为：
[0015]
t gs set c
[0016]
其中：gs为散杂货信息，并且所述散杂货信息由货物种类及数量构成。
[0017]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的一种优选方案，其 中：所述用户根据关键词获取货物信息包括，所述用户分为客户和工作人员， 客户进行信息获取时，仅能依据箱号或者散杂货信息作为关键词进行货物信息 的获取，所述哈希函数中的常数b取2，以实现针对性货物信息的获取，工作 人员进行信息获取是，可以依靠关键词以及货物编号进行货物信息的获取，并 且其常数b可以取1～5，获取在任一条件所有货物信息，便于工作人员管理货 物。
[0018]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的一种优选方案，其 中：所述用户根据关键词获取货物信息包括，用户利用所述哈希函数，根据关 键词获取货物信息散列地址，所述散列地址为货物编号排列中的位置，在所述 货物编号中与散列地址同行的信息即货物的存储位置、卸货时间以及费用等关 联信息。
[0019]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取系统的一种优选方案，其 中：集装箱信息识别模块，用于识别集装箱表面箱号等相关信息；现场理货层， 与所述集装箱信息识别模块相连接，将货物信息按编号进行排列；业务操作层， 与所述集装箱信息识别模块相连接，进行费收结算以及用户权限设置，并将上 述信息进行存储；业务管理层，与所述现场理货层和业务操作层相连接，根据 关键词进行获取货物相关信息。
[0020]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取系统的一种优选方案，其 中：所述现场理货层包括，集装箱装卸船理货单元，用于记录集装箱装卸船的 时间信息；杂货理货单元，用于记录非集装箱物件并按照卸货时间进行编号并 记录货物信息；仓库管理单元，结合所述集装箱信息识别模块采集到的箱号即 相关信息以及集装箱装卸船理货单元和杂货理货单元记录的装卸货时间，在仓 库内对货物按卸货日期以及箱号进行排列，并记录相关信息。
[0021]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取系统的一种优选方案，其 中：所述业务操作层包括，费收结算单元，根据所述集装箱信息识别模块识别 出的货物信息计算费用；用户权限单元，用于拦截没有权限的请求信息，保障 用户安全；资料存储单元，与所述费收结算单元和用户权限单元相连接，存储 各箱号对应的费用以及权限用户的个人信息。
[0022]
作为本发明所述的基于哈希函数的理货信息获取系统的一种优选方案，其 中：所述业务管理层包括，映射单元，连接于所述集装箱信息识别模块、现场 理货层以及业务操
作层，利用哈希函数将关键词连接至排列编号，进而获取整 个货物信息；客户服务单元，用户将关键词输入所述客户服务单元，所述客户 服务单元将其传送至映射单元，获取货物的相关信息。
[0023]
本发明的有益效果：将不同的货物信息，按照规则进行编号排列进行整理， 再利用哈希函数将通过选取关键词在整理好的编号排列中进行货物信息的映 射，并且根据关键词的不同，改变哈希函数中的常数值选取，减少信息映射过 程，加快了用户信息获取速度，并且避免了映射过程中的冲突，提高了信息获 取的准确度，在另一方面用户可以通过选取不同的关键词获取不同方面和数量 的货物信息，方便了工作人员对货物的管理。
附图说明
[0024]
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它的附图。其中：
[0025]
图1为本发明第一个实施例所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的流 程示意图；
[0026]
图2为本发明第一个实施例所述的基于哈希函数的理货信息获取方法的箱 号标示图；
[0027]
图3为本发明第二个实施例所述的基于哈希函数的理货信息获取系统的结 构框架图。
具体实施方式
[0028]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书 附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的 一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的 保护的范围。
[0029]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例 的限制。
[0030]
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少 一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在 一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施 例互相排斥的实施例。
[0031]
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明， 表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例， 其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及 深度的三维空间尺寸。
[0032]
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解
为指示或暗示相对重要性。
[0033]
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广 义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械 连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件 内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。
[0034]
实施例1
[0035]
参照图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供了一种基于哈希函数 的理货信息获取方法，包括：
[0036]
s1：采集货物数据。其中需要说明的是，
[0037]
货物数据包括，集装箱箱号、集装箱卸船时间、货物放置位置、费用信息、 散杂货信息以及货物内容物信息。
[0038]
进一步的是，在进行数据采集时，在船舶运载处布置多个视频设备，利用 ocr(opticalcharacterrecognition，光学字符识别)技术手段对集装箱箱号以及相 关数据进行识别，根据视频设备记录下装卸货时间并且根据收费标准确定货物 费用。
[0039]
s2：将所述货物数据进行仓库管理，将集装箱货物与散杂件货物分别按不 同的顺序进行编号排列。其中需要说明的是，
[0040]
仓库管理包括，若货物为集装箱时，将货物数据按照日期、箱号、货物位 置、费用信息、货物内容物信息的顺序进行编号排列，其具体可以表示为：
[0041]
t n set c di
[0042]
其中：t为货物卸船时间，n为箱号，set为货物位置，c为费用信息，di为货 物内容物信息；若货物为散杂件时，将货物数据按照日期、散杂货信息、货物 位置以及费用信息进行编号排列，其具体表示为：
[0043]
t gs set c
[0044]
其中：gs为散杂货信息，并且散杂货信息由货物种类及数量构成。
[0045]
s3：利用哈希函数对货物在仓库管理中的信息进行关键词映射。其中需要 说明的是，
[0046]
为了便于用户能够实时根据货物部分信息查询到货物的装卸货时间、存储 位置以及收费情况等信息，构建了哈希函数，可以根据关键词，获取货物位置， 并根据编号排列顺序实现整体信息的映射，选取货物信息的关键词进行哈希函 数的构建，利用哈希函数将关键词与仓库管理中的货物信息进行映射，哈希函 数以两种方式进行编码，分别为关键词和货物编号的排列方式，其哈希函数表 示为如下：
[0047][0048]
其中：key为关键词，a、b为常数，h(key)为散列地址，其中常数a为货 物编号排列的行数。
[0049]
s4：用户根据关键词获取货物信息。其中需要说明的是，
[0050]
用户分为客户和工作人员，客户进行信息获取时，仅能依据箱号或者散杂 货信息作为关键词进行货物信息的获取，哈希函数中的常数b取2，以实现针 对性货物信息的获取，工作人员进行信息获取时，可以将关键词选取为仓库管 理时的不同方向可以依靠关键
词以及货物编号进行货物信息的获取，并且其常 数b可以取1～5，获取在任一关键词下条件所有货物信息，便于工作人员管理 货物，常数b的选取随关键词的变化而变化，其值为关键词在编号排列中的位 数，在进行关键词选取时，常数b取特定值，即哈希函数根据关键字仅映射至 对应槽列，与其他关键字独立无关，避免了哈希函数中普遍存在的冲突问题， 用户在进行货物信息查询时，根据查询货物的所属类别以箱号或散杂件作为关 键词获取货物信息散列地址，散列地址为货物编号排列中的位置，在货物编号 中与散列地址同行的信息即货物的存储位置、卸货时间以及费用等关联信息。
[0051]
s5：用户获取信息时，客户通过输入加密数据，获得货物信息获取权限， 工作人员通过输入指纹获得货物信息获取权限。其中需要说明的是，
[0052]
在用户获取仓库管理中的信息时，为了预防出现货物信息泄露的问题，在 进行信息获取时，需要通过权限要求，使用非对称加密算法对货物信息进行加 密，在加密过程中将公钥分为两部分，一个为客户所持密钥，一个为工作人员 密钥，客户密钥依据客户用户信息进行设置，工作人员密钥根据指纹及人员编 号进行设置，并且二者权限不同，客户密钥仅能依据箱号查询指定信息，工作 人员密钥可以进行任意查询，保障了整个货物信息以及查询过程中的信息安全 性。
[0053]
hash一般被翻译为哈希，也被称为散列，它是一种映射关系，即给定一 个数据元素，其关键词为key，按一个确定的哈希函数hash计算出hashkey， 把hashkey作为关键词key对应元素的存储地址或称哈希地址，再进行数据元 素的插入和检索操作，哈希函数一般应具备以下几个方面的特点：运算简单、 快速；函数的值域必须在散列表的范围内，冲突较少；本发明利用哈希函数将 箱号或货物编号与其关联信息进行映射时，为了便于用户根据关键词查找到所 需要信息，首先对货物信息进行编号排列，使用哈希函数在设计出的编号排列 中进行货物信息的映射，并且由于集装箱号的唯一性，在以箱号作为关键词时 避免了映射时产生的冲突，提高了映射准确度，在另一方面，进行可作为关键 词并不唯一，在利用不同关键词时，本发明提出的哈希函数可以随关键词的变 化而产生的改变，减少了映射范围，加快了信息获取速度，并且由于关键词的 不唯一，不但便于客户进行货物信息的查询，还方便工作人员从不同方面实现 货物的管理。
[0054]
对本方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择的人工查询和采 用本方法进行对比测试，以科学论证的手段对比试验结果，以验证本方法所具 有的真实效果。
[0055]
为了进行实验对比测试，参照图2，本实施例使用的集装箱箱号为10位， 主要包括箱主、箱体注册码和校验码，并选取ipc、nvr传感器进行港口现场 的视频采集，将采集到的箱号以及装卸货时间进行排列，将他们存储至仓库进 行管理，计算各个集装箱的费用，并相应地存储至对应集装箱处；存储完毕后， 使用两种方法分3次进行集装箱相关数据的提取，3次提取的数量不同，其中 第一次提取5个，第二次提取10个，第3次提取20个，使用传统方法进行提 取时，根据提供的箱号人工进行数据查找，而本方法在进行查找时，首先利用 哈希函数，将箱号作为关键词进行信息映射，再进行信息查询，我们利用 matlab软件进行仿真模拟，计算信息提取时间以及准确率，其结果如下表1 所示：
[0056]
表1：集装箱信息查询对比结果。
[0057][0058]
通过上表可以看出，本发明在准确率上基本达到人工水平甚至会高于人工， 另一方面其速度要明显快于人工查询，使用人工进行处理，一方面会出现疲倦、 混乱导致的准确率下降，另一方面速度很慢，使用本方法将客户服务与理货系 统相连接，降低人力并且节约了时间，具有实用性。
[0059]
实施例2
[0060]
参照图3，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是， 提供了一种基于哈希函数的理货信息获取系统，包括：集装箱信息识别模块100、 现场理货层200、业务操作层300以及业务管理层400。
[0061]
其中集装箱信息识别模块100用于识别集装箱表面箱号等相关信息；现场 理货层200与集装箱信息识别模块100相连接，将货物按卸船时间以及箱号排 列，并记录货物关联信息；业务操作层300与集装箱信息识别模块100相连接， 进行费收结算以及用户权限设置，并将上述信息进行存储；业务管理层400与 现场理货层200和业务操作层300相连接，根据关键词进行获取货物相关信息。
[0062]
进一步的是，现场理货层200包括，集装箱装卸船理货单元201用于记录 集装箱装卸船的时间信息；杂货理货单元202将货物信息按编号进行排列；仓 库管理单元203结合集装箱信息识别模块100采集到的箱号即相关信息以及集 装箱装卸船理货单元201和杂货理货单元202记录的装卸货时间，在仓库内对 货物按卸货日期以及箱号进行排列，并记录相关信息。
[0063]
业务操作层300包括，费收结算单元301根据集装箱信息识别模块100识 别出的货物信息计算费用；用户权限单元302用于拦截没有权限的请求信息， 保障用户安全；资料存储单元303与费收结算单元301和用户权限单元302相 连接，存储各箱号对应的费用以及权限用户的个人信息。
[0064]
业务管理层400包括，映射单元401连接于集装箱信息识别模块100、现 场理货层200以及业务操作层300，利用哈希函数将关键词连接至排列编号， 进而获取整个货物信息；客户服务单元402用户将关键词输入客户服务单元402， 客户服务单元402将其传送至映射单元401，获取货物的相关信息。
[0065]
集装箱信息识别模块100采用视频方式并结合ocr技术，自动识别集装 箱箱号、贝位、车号等信息，再将信息传输至后台，并且利用固定和移动视频 系统，对船舶的作业进行24小时监控，在提高理货质量的同时，保障了工作 人员的人身安全，降低劳动强度。
[0066]
不难理解的是，本实施例中所提供的系统，其涉及集装箱信息识别模块100、 现场理货层200、业务操作层300以及业务管理层400，例如可以是运行在计算 机可读程序，通过提高各模块的程序数据接口实现。
[0067]
应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或 者通过
存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。方法 可以使用标准编程技术
‑
包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介 质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义 的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级 过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程 序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语 言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
[0068]
此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外 指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合) 可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共 同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算 机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。计算机程序包括可由一 个或多个处理器执行的多个指令。
[0069]
进一步，方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现， 包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环 境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等 等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码 来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入 存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设 备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外， 机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合 微处理器或其他数据处理器实现上文步骤的指令或程序时，本文的发明包括这 些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明的方法和技 术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行 本文的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输 出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中， 转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特 定视觉描绘。
[0070]
如在本技术所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算 机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件 或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、 处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例， 在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存 在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分 布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结 构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个 数据分组例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另 一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统 进行交互的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
[0071]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。