權(quán)利要求

1.露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，包括： 車輛定位模塊，設(shè)置于車輛上，用于存儲(chǔ)車輛基本信息，并實(shí)時(shí)上報(bào)車輛定位數(shù)據(jù)，計(jì)算與十字路口的距離，當(dāng)車輛到達(dá)十字路口時(shí)，車輛定位模塊將基本信息和當(dāng)前信息作為該車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫(1)； 上位機(jī)(2)與紅綠指示燈(4)連接，用于控制紅綠指示燈(4)的亮燈狀態(tài)；上位機(jī)(2)從數(shù)據(jù)庫(1)中獲取車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)，若來車均為有人駕駛車輛，則上位機(jī)(2)控制紅綠指示燈(4)輸出正常通行規(guī)則的信號(hào)，若來車至少一輛是無人駕駛車輛，將到達(dá)十字路口的無人駕駛車輛根據(jù)行駛方向分為兩隊(duì)；對(duì)兩隊(duì)中最靠近十字路口的車輛進(jìn)行權(quán)重比較，車輛類型為無人駕駛車輛的分?jǐn)?shù)加1，輕重載狀態(tài)為重載的分?jǐn)?shù)加1，若二者分?jǐn)?shù)相同，則繼續(xù)比較到達(dá)十字路口的時(shí)間，先到達(dá)十字路口的隊(duì)列分?jǐn)?shù)加1，分?jǐn)?shù)高的隊(duì)列所在方向允許通行，并且將通行數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫(1)中；上位機(jī)(2)根據(jù)通行狀態(tài)控制紅綠指示燈(4)在允許通行的方向變?yōu)榫G燈，另一個(gè)方向?yàn)榧t燈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，正常通行規(guī)則為紅綠指示燈(4)60秒一次交替亮燈。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，車輛定位模塊用于當(dāng)車輛距離小于50m十字路口時(shí)，將基本信息和當(dāng)前信息作為該車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫(1)。 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，排隊(duì)數(shù)據(jù)包括排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路徑名、方向、輕重載情況、有人無人類型和開始排隊(duì)時(shí)間。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、輕重載情況和有人無人類型為車輛定位模塊存儲(chǔ)的車輛基本信息，路徑名、方向和開始排隊(duì)時(shí)間為車輛定位模塊的當(dāng)前信息。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，車輛定位模塊用于當(dāng)車輛通過十字路口20米后，將數(shù)據(jù)庫(1)中的通行數(shù)據(jù)更新為已通行同時(shí)刪除排隊(duì)數(shù)據(jù)。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，無人駕駛車輛上設(shè)置有通行判斷模塊，通行判斷模塊用于從數(shù)據(jù)庫(1)中實(shí)時(shí)獲取本車輛的通行數(shù)據(jù)，獲取本車輛的通行狀態(tài)，根據(jù)所行駛方向的通行狀態(tài)進(jìn)行通行或停止。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，通行數(shù)據(jù)包括：排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路口名、方向、輕重載情況、有人無人類型、開始排隊(duì)時(shí)間、亮燈狀態(tài)和通行狀態(tài)。 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，其特征在于，上位機(jī)(2)用于若十字路口只有一個(gè)行駛方向有車輛，則控制該方向的紅綠指示燈(4)為綠燈，通行完畢后恢復(fù)正常交替亮燈。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人駕駛領(lǐng)域，涉及一種露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來我國露天礦無人駕駛技術(shù)發(fā)展迅速，很多礦山都在積極推動(dòng)無人運(yùn)輸，無人駕駛技術(shù)還處于發(fā)展階段，并沒有全面普及，因此礦山擁有無人駕駛礦用卡車體量較少，大多數(shù)還是有人駕駛礦卡，因此有人無人運(yùn)輸車輛混編作業(yè)較為常見。礦區(qū)道路復(fù)雜多變，會(huì)有多個(gè)交叉路口，在進(jìn)行無人有人混編運(yùn)輸作業(yè)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)運(yùn)輸車輛在交叉路口會(huì)車的情況，這個(gè)時(shí)候面臨路權(quán)如何分配的問題。

礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆方徊媛房谝淮沃辉试S一個(gè)方向上的車輛通行，類似城市道路的十字路口，如果不加以管控，會(huì)造成擁堵甚至是發(fā)生碰撞事故，影響礦山生產(chǎn)效率。城市道路路權(quán)控制非常成熟，例如十字路口紅綠燈控制疏導(dǎo)交通等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，有利于效疏導(dǎo)交通，保證無人運(yùn)輸車輛和有人運(yùn)輸車輛安全通過。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，包括：

車輛定位模塊，設(shè)置于車輛上，用于存儲(chǔ)車輛基本信息，并實(shí)時(shí)上報(bào)車輛定位數(shù)據(jù)，計(jì)算與十字路口的距離，當(dāng)車輛到達(dá)十字路口時(shí)，車輛定位模塊將基本信息和當(dāng)前信息作為該車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫；

上位機(jī)與紅綠指示燈連接，用于控制紅綠指示燈的亮燈狀態(tài)；上位機(jī)從數(shù)據(jù)庫中獲取車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)，若來車均為有人駕駛車輛，則上位機(jī)控制紅綠指示燈輸出正常通行規(guī)則的信號(hào)，若來車至少一輛是無人駕駛車輛，將到達(dá)十字路口的無人駕駛車輛根據(jù)行駛方向分為兩隊(duì)；對(duì)兩隊(duì)中最靠近十字路口的車輛進(jìn)行權(quán)重比較，車輛類型為無人駕駛車輛的分?jǐn)?shù)加1，輕重載狀態(tài)為重載的分?jǐn)?shù)加1，若二者分?jǐn)?shù)相同，則繼續(xù)比較到達(dá)十字路口的時(shí)間，先到達(dá)十字路口的隊(duì)列分?jǐn)?shù)加1，分?jǐn)?shù)高的隊(duì)列所在方向允許通行，并且將通行狀態(tài)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫中；上位機(jī)根據(jù)通行狀態(tài)控制紅綠指示燈在允許通行的方向變?yōu)榫G燈，另一個(gè)方向?yàn)榧t燈。

優(yōu)選的，正常通行規(guī)則為紅綠指示燈60秒一次交替亮燈。

優(yōu)選的，車輛定位模塊用于當(dāng)車輛距離小于50m十字路口時(shí)，將基本信息和當(dāng)前信息作為該車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫。

優(yōu)選的，排隊(duì)數(shù)據(jù)包括排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路徑名、方向、輕重載情況、有人無人類型和開始排隊(duì)時(shí)間。

進(jìn)一步，隊(duì)車號(hào)、車輛類型、輕重載情況、有人無人類型為車輛定位模塊存儲(chǔ)的車輛基本信息，路徑名、方向和開始排隊(duì)時(shí)間為車輛定位模塊的當(dāng)前信息。

優(yōu)選的，車輛定位模塊用于當(dāng)車輛通過十字路口20米后，將數(shù)據(jù)庫中的通行數(shù)據(jù)更新為已通行同時(shí)刪除排隊(duì)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，無人駕駛車輛上設(shè)置有通行判斷模塊，通行判斷模塊用于從數(shù)據(jù)庫中實(shí)時(shí)獲取本車輛的通行數(shù)據(jù)，獲取本車輛的通行狀態(tài)，根據(jù)所行駛方向的通行狀態(tài)進(jìn)行通行或停止。

優(yōu)選的，通行數(shù)據(jù)包括：排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路口名、方向、輕重載情況、有人無人類型、開始排隊(duì)時(shí)間、亮燈狀態(tài)和通行狀態(tài)。

優(yōu)選的，上位機(jī)用于若十字路口只有一個(gè)行駛方向有車輛，則控制該方向的紅綠指示燈為綠燈，通行完畢后恢復(fù)正常交替亮燈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明根據(jù)行駛方向?qū)④囕v分為兩隊(duì)，再通過權(quán)重的加持比對(duì)，給出通行的順序方案，該方法計(jì)算量小，魯棒性好，能夠有效解決露天礦有人無人混編運(yùn)輸作業(yè)路權(quán)分配的問題，有利于效疏導(dǎo)交通，提高運(yùn)輸效率，保證無人運(yùn)輸車輛和有人運(yùn)輸車輛安全通過，在露天礦無人運(yùn)輸場景有著廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的十字路口示意圖。

其中：1-數(shù)據(jù)庫；2-上位機(jī)；3-RS485通訊線；4-紅綠指示燈。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，為本發(fā)明所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，具體包括如下部分：

如圖1所示，在交叉路口四個(gè)方向安裝紅綠燈指示器，并將其通過RS485通訊線3與上位機(jī)2(工控機(jī))相連，由工控機(jī)集中控制指示燈進(jìn)行路權(quán)分配；

上位機(jī)2編制集中控制軟件控制指示燈分配路權(quán)；

上位機(jī)2集中控制軟件，其具體控制如下幾個(gè)狀態(tài)：

狀態(tài)1：無無人駕駛運(yùn)輸車輛排隊(duì)時(shí)，控制指示燈紅綠交替變換；

狀態(tài)2：實(shí)時(shí)查詢是否有排隊(duì)車輛，當(dāng)有車輛排隊(duì)時(shí)，進(jìn)行路權(quán)分配計(jì)算，根據(jù)結(jié)果控制指示燈變換，允許通行方向?yàn)榫G燈、不許通行方向?yàn)榧t燈；

狀態(tài)3：向數(shù)據(jù)庫1中的通行列表插入通行數(shù)據(jù)；

本發(fā)明所述的露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng)，具體包括以下模塊：車輛定位模塊、上位機(jī)2、紅綠指示燈4、通行判斷模塊和數(shù)據(jù)庫1。

車輛定位模塊，設(shè)置于車輛上，用于存儲(chǔ)有車輛基本信息，基本信息包括排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、輕重載情況和有人無人類型；并實(shí)時(shí)上報(bào)車輛定位數(shù)據(jù)，計(jì)算與十字路口的距離，當(dāng)車輛到達(dá)十字路口時(shí)，車輛定位模塊將基本信息和當(dāng)前信息作為該車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)庫，當(dāng)前信息包括路徑名、方向和開始排隊(duì)時(shí)間，因此排隊(duì)數(shù)據(jù)包括排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路徑名、方向、輕重載情況、有人無人類型和開始排隊(duì)時(shí)間。

車輛定位模塊實(shí)時(shí)計(jì)算與十字路口的距離，當(dāng)車輛距離小于50m十字路口時(shí)，上傳數(shù)據(jù)。

上位機(jī)2與紅綠指示燈4連接，用于控制紅綠指示燈4的亮燈狀態(tài)；上位機(jī)2從數(shù)據(jù)庫1中獲取車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛是否為無人駕駛，若來車是有人駕駛車輛，則上位機(jī)2控制紅綠指示燈4輸出正常通行規(guī)則的信號(hào)，正常通行規(guī)則為紅綠指示燈4經(jīng)過60秒一次交替亮燈。

若來車至少一輛是無人駕駛車輛，將到達(dá)十字路口的無人駕駛車輛根據(jù)行駛方向分為兩隊(duì)；對(duì)兩隊(duì)中最靠近十字路口的車輛進(jìn)行權(quán)重比較，車輛類型為無人駕駛車輛的分?jǐn)?shù)加1，輕重載狀態(tài)為重載的分?jǐn)?shù)加1，若二者分?jǐn)?shù)相同，則繼續(xù)比較到達(dá)十字路口的時(shí)間，先到達(dá)十字路口的隊(duì)列分?jǐn)?shù)加1，分?jǐn)?shù)高的隊(duì)列所在方向允許通行，并且將允許通行車輛的排隊(duì)數(shù)據(jù)更新為通行數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫1中。通行數(shù)據(jù)包括：排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路口名、方向、輕重載情況、有人無人類型、開始排隊(duì)時(shí)間、亮燈狀態(tài)和通行狀態(tài)。

上位機(jī)2根據(jù)通行狀態(tài)控制紅綠指示燈4在允許通行的方向變?yōu)榫G燈，另一個(gè)方向?yàn)榧t燈；十字路口每通行一輛車后，重新對(duì)排隊(duì)車輛進(jìn)行權(quán)重比對(duì)。當(dāng)車輛通過十字路口20米后，將數(shù)據(jù)庫1中的通行數(shù)據(jù)更新為已通行同時(shí)刪除排隊(duì)數(shù)據(jù)。

無人駕駛車輛上設(shè)置有通行判斷模塊，通行判斷模塊用于從數(shù)據(jù)庫1中實(shí)時(shí)獲取所行駛方向的通行數(shù)據(jù)和本車輛排隊(duì)數(shù)據(jù)，將排隊(duì)數(shù)據(jù)與通行數(shù)據(jù)進(jìn)行排隊(duì)車號(hào)比對(duì)，獲取本車輛的通行狀態(tài)，根據(jù)所行駛方向的通行狀態(tài)進(jìn)行通行或停止。

若十字路口只有一個(gè)行駛方向有車輛，則上位機(jī)2控制該方向的紅綠指示燈4為綠燈，通行完畢后恢復(fù)正常交替亮燈。

具體管控步驟為：

初始狀態(tài)：所有車輛均未到達(dá)交叉路口，上位機(jī)2控制軟件控制紅綠指示燈4按照60秒一次交替亮燈。

步驟1：當(dāng)有車輛到達(dá)路口時(shí)，若十字路口只有一個(gè)行駛方向有車輛，則上位機(jī)2控制該方向的紅綠指示燈4為綠燈，直到另一個(gè)行駛方向同時(shí)來車。

兩個(gè)方向均來車時(shí)，若來車是有人駕駛車輛，紅綠指示燈4保持正常60秒一次交替亮燈，若來車至少一輛是無人駕駛車輛，轉(zhuǎn)步驟2。

步驟2：無人駕駛車輛根據(jù)調(diào)度任務(wù)查詢將要經(jīng)過的路口坐標(biāo)，實(shí)時(shí)計(jì)算自身與路口坐標(biāo)的距離，當(dāng)距離路口50米時(shí)，向數(shù)據(jù)庫1中的排隊(duì)列表中插入一條排隊(duì)數(shù)據(jù)，排隊(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路徑名、方向、輕重載情況、有人無人類型、開始排隊(duì)時(shí)間。轉(zhuǎn)步驟3。

步驟3：上位機(jī)2控制軟件實(shí)時(shí)查詢數(shù)據(jù)庫1中排隊(duì)列表數(shù)據(jù)，當(dāng)查詢到排隊(duì)數(shù)據(jù)后取出當(dāng)前路口的排隊(duì)車輛數(shù)據(jù)，根據(jù)進(jìn)入排隊(duì)隊(duì)列時(shí)間和行駛方向分為兩隊(duì)，轉(zhuǎn)步驟4。

步驟4：上位機(jī)2控制軟件分別取出兩隊(duì)隊(duì)頭車輛的排隊(duì)信息進(jìn)行比較，車輛類型為無人的分?jǐn)?shù)加1，輕重載狀態(tài)為重載的分?jǐn)?shù)加1，若二者分?jǐn)?shù)相同，則繼續(xù)比較進(jìn)入排隊(duì)時(shí)間，先進(jìn)入排隊(duì)隊(duì)列的分?jǐn)?shù)加1，最終分?jǐn)?shù)高的隊(duì)列所在方向允許通行，轉(zhuǎn)步驟5。

步驟5：上位機(jī)2控制軟件將允許通行隊(duì)列所在方向上的紅綠指示燈4控制為綠燈，同時(shí)將允許通行隊(duì)列的車輛信息插入到數(shù)據(jù)庫1中的通行列表中，通行信息包括：排隊(duì)車號(hào)、車輛類型、路口名、方向、輕重載情況、有人無人類型、開始排隊(duì)時(shí)間、亮燈狀態(tài)、通行狀態(tài)，其中亮燈狀態(tài)改為綠燈，轉(zhuǎn)步驟6。

步驟6：排隊(duì)車輛實(shí)時(shí)查詢數(shù)據(jù)庫1中通行列表，通過車號(hào)和路口名及方向查詢?cè)谠撀房诘牧翢羟闆r，若為綠燈，則表示獲得路權(quán)，通過路口。若為紅燈，則繼續(xù)等待。當(dāng)車輛通過路口20米后，將通行列表中本路口本次通行數(shù)據(jù)的通行狀態(tài)更新為已通行同時(shí)刪除排隊(duì)表中對(duì)應(yīng)排隊(duì)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)步驟7。

步驟7：上位機(jī)2軟件實(shí)時(shí)查詢通行列表中當(dāng)前路口的所有車輛的通行狀態(tài)，查詢到所有車輛同行完畢后，進(jìn)行下一次路權(quán)控制計(jì)算，轉(zhuǎn)步驟3。

步驟8：若進(jìn)行兩次路權(quán)分配后路口無排隊(duì)車輛，則轉(zhuǎn)為初始狀態(tài)，上位機(jī)2控制軟件控制紅綠指示燈460秒一次紅綠交替亮燈。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施例和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，而是應(yīng)該參照前述權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主題內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為申請(qǐng)人沒有將該主題考慮為所公開的發(fā)明主題的一部分。

露天礦運(yùn)輸車輛混編作業(yè)路權(quán)管控系統(tǒng).pdf