[发明专利]一种基于露天矿的异质车辆协同运输路径分配方法

说明书

一种基于露天矿的异质车辆协同运输路径分配方法，包括S1：建立原始数据库，S2：生成路径图，建立路径集，S3：数据分类与编号处理，S4：构建协同运输路径分配模型，S5：信息采集与实时更新。本设计不仅本设计能够实现自动矿卡和传统矿卡的协同管理、任务分配，有效提高运输效率，降低运输成本，而且具备自学习调整功能，可通过迭代优化数据模型。

技术领域

本发明涉及一种基于露天矿的异质车辆协同运输路径分配方法，具体适用于提高运输效率、降低运输成本。

背景技术

运输能力是评价矿山生产能力的重要指标，露天矿的运输成本占其生产成本的一半以上，因此提高露天矿的运输能力是提高其生产能力的重要途径，也是降低其生产成本的主要方法。

此外，露天矿风沙大，环境恶劣，工作条件艰苦，不仅对工作人员身体健康有一定危害，而且导致用工成本高。

无人驾驶技术在露天矿的应用为以上问题提供了解决的可行性。一方面，无人驾驶矿卡由于没有工作时常限制，且其作业和路径规划由系统控制，可大大提高矿山生产能力；另一方面，无人驾驶矿卡的应用可减少人工数量，降低现场人员的工作时间，从而保证工作人员的身体健康。

但截至目前，全面实现露天矿卡的无人驾驶对于技术和成本都是较大的考验，因此无人驾驶矿卡与传统矿卡可作为全面实现无人驾驶前的过渡方案。实现无人驾驶矿卡与传统矿卡的协同运输，首先需要解决就是异质车辆的路径分配问题，结合异质车辆的各自特性，实现异质车辆的协同运输路径分配，对露天矿实现全面自动化具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的运输成本高、工作效率低的问题，提供了一种提高运输效率、降低运输成本的基于露天矿的异质车辆协同运输路径分配方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于露天矿的异质车辆协同运输路径分配方法，所述路径分配方法基于露天矿区协同运输制系统设置：

所述露天矿内设置有自动驾驶矿卡和传统矿卡两种运输车辆，矿区设置有两个或以上装载点，每个装载点配备一个电铲和足够数量停靠点；矿区设置有两个或以上卸载点，每个装载点和卸载点之间设置两条固定道路，以供在装载点和卸载点之间单向运输行驶；每个装、卸载点分别设置一个排队点，运输车辆排队通过并完成作业；

所述露天矿配置自动驾驶矿卡具备L3级及以上自动驾驶能力，且具备网联通讯功能，可以在无人驾驶模式和有人驾驶模式中切换，无人驾驶模式下可实现车辆的远程监测与控制；传统矿卡仅在有人驾驶模式下运行，不具备网联通讯功能，运输调度信息通过广播或人工传达；

所述矿区配置使用露天矿异质车辆协同运输系统，将系统分为云端系统、车端系统、路侧系统和调度中心四个部分：

所述路侧系统功能为通过雷达等设备感知作业环境，生成实时路径通行信息，并进一步提取可通行路径集；路侧系统主要负责环境感知，并向云端系统上传实时数据，同时可接收云端系统指令信息并作出内置参数调整；

所述车端系统在传统矿卡和自动驾驶矿卡上均有设置，但在两种矿卡上的功能存在区别：

传统矿卡的车端系统负责接收来自调度中心的指令，讲指令发布给驾驶员执行运输任务，同时车端系统负责向云端系统发送实时车辆信息；

自动驾驶矿卡的车端系统负责接收来自云端系统或调度中心的指令，车端系统根据指令控制自动驾驶矿卡运行，实现任务执行和轨迹规划功能；同时车端系统负责向云端系统发送实时车辆信息；

所述调度中心主要依靠人工运转，功能包括两方面，一方面接收云端系统的调度指令并传达至传统矿卡；另一方面监测矿区现场作业，针对异常情况做出反应并反馈至云端系统，保证现场作业的正常运转；