CN102750833A - 用于控制施工场地车辆的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制施工场地车辆(2)的系统(1)，该系统(1)包括多个施工场地车辆(2)和控制室(3)。数据可以在位于该控制室(3)和施工场地车辆(2)之间的通信通道(7)上传送。在该控制室(3)中存储有至少一个数字地图(5)，其中对于单独的路段(14)，除了相应路段(14)的路线，还存储有至少一条附加信息。而且，导航模块(6)设置和被构建用于通过参考所述至少一个数字地图(5)，产生用于所述施工场地车辆(2)的导航建议。

Description

用于控制施工场地车辆的系统
技术领域
本发明涉及用于控制施工场地车辆的系统。这些施工场地车辆可以是卡车、低架卡车、道路整修机、进料车、压路机、混凝土搅拌车、挖掘机、维护车辆、安全服务车辆和/或乘客运载车和任何其他能够出现在场地上的车辆。
背景技术
过去，已经有许多建议表明施工场地如何更好地得到监测、控制或记录，以提供具有更加均匀的作业结果的道路上层。例如，DE 10151942B4公开了作业机管理系统，其中施工车辆可以互相地并与工作场地办公室通信。交换的数据例如可以涉及关于偷窃、施工项目成本、组件要求预测、维护要求预测、天气数据或燃料消耗的信息。DE 602004011968T2描述了另一个用于交换场地上的信息的系统。在运动的施工车辆和工作场地办公室之间的数据交换通过互联网协议在其中实现。DE 102008054481A1描述了沥青系统，其中施工车辆的导航基于所谓的位置温度模型。该系统基于初始估计和然后测量的沥青温度决定在哪里最好地使用压实车辆。
根据US 2004/0260504A1，沥青相关的测量数据可以在无线通信系统中传送。DE 10151942B4描述了将特定标识分配给每个施工车辆。另一个用于施工车辆的车队管理系统可以从US 6,862,521B 1获得。WO00/70150A1描述了在道路整修机处的沥青温度的测量。测量的温度数据转发到跟着道路整修机的压实机上。
DE 19744772A1描述了局部压实水平的确定，以通知压实机必须在所述区域上行驶的次数。DE 69416006T2描述了用于控制压实机、例如压路机的另一个变形。依赖于道路结构压实度的压实压路机的导航也在EP 1897997A2中提出。为车辆建立单独的交通前景(traffic outlook)而不涉及施工场地的另一种方法从DE 102006021015A1中已知。
发明内容
本发明的目的在于改进用于控制施工场地车辆的系统，从而可以对场地进行优选地平顺的操作过程，且场地处理的工作结果的质量可能变得更好。
该目的通过具有权利要求1的特征的系统实现。本发明有利的发展在从属权利要求中陈述。
根据本发明的系统包括多个施工场地车辆，其为前面所述的一个或多个类型。而且，该系统包括控制室。数据可以在通信通道上从控制室传送到施工场地车辆和/或反之亦然。而且，至少一个数字地图存储在控制室中。在至少一个存储的数字地图上记录了施工场地，其通过施工场地车辆控制或者施工场地车辆基于其运行。在该数字地图中，除了各个路段的路线外，还对于单独的路段存储有至少一条附加信息。而且，导航模块构造为和适于基于所述至少一个数字地图为施工场地车辆产生导航建议。本发明的优点在于，通过参考附加信息，用于施工场地车辆的导航建议不仅能够基于优选的短路线得以最优化，而且能够基于其他场地相关参数而最优化。
导航模块优选地以计算机程序的形式而应用。这允许特别快速和安全的检测，和对所有相关数据的评估，以及将它们转换为导航建议。在计算机程序中，(可选地可变的)规则可被存储并确定不同信息以何种方式和以何种重要性影响导航建议。
导航模块可以在控制室中应用。导航建议将在其中产生然后经由通信通道传送到单独的施工车辆。作为替代，还可以设想的是，在施工场地车辆上采用导航模块。经由通信通道，施工场地车辆可以从控制室分别检索数字地图或存储在其中的数据，随后将该信息转换为车辆自身导航模块中的导航建议。
合适的是，路线和/或存储的路段的附加信息在数字地图中可变。这对于作为本发明基础的场地处理尤其有利，其中路段和它们的状态或行驶状况可以改变。当涉及道路施工、铁道施工、机场施工或其他大型施工项目中的场地和相应的路段时，尤其如此。
原则上，任何场地相关的附加信息都可以存储在用于单独的路段的数字地图中。例如，至少一条附加信息可以是临时道路或临时场地进入道路的坐标，其位置在施工场地上的操作处理过程中发生变化。这些同样可以是临时单向路段的坐标和方向。尤其有利的是，至少一条附加信息涉及路段状况，从而例如表示当前路的上层、路面凹坑密度、行驶在路段上的施工车辆的摇动程度(例如依赖于车辆速度)，或者冰雪状况的出现。附加信息还可以涉及最大轴负荷的特征值、最大车辆或道路宽度的特征值、曲线半径的特征值、高度限制的特征值、最大速度的特征值、运行时间、交通拥堵信息和/或关于临时禁止行驶的信息。所有这些信息原则上都是场地相关的，并可以用于最优化为施工场地车辆提供的关于施工过程进度的导航建议，该过程将尽可能地平滑、快速和无故障。
在施工场地上，施工场地车辆必须经常采用农用道路(及施工场地道路)和临时构建的路，和临时出现的进入和出口路，以及可选地到施工场地区域或在该区域上的单向路。本发明允许在导航中包括关于这样的道路的信息。
临时进入道路经常没有理想地铺设，从而它们不是被构建用于在特定轴载荷之上的重型施工场地车辆，只可以在限制下行驶或者完全不能在恶劣天气条件下行驶。出于时间和成本理由，和为避免对周围区域的过多干预，这样的施工场地道路的宽度通常是受限的。结果，施工场地车辆不能够超出临时道路允许的确定的最大宽度，以允许在这些道路上行驶或能够行驶经过彼此。这样的临时道路因此通常只允许单向通行。
对于较大的施工场地车辆，临时农用道路上的弯曲半径通常太小。因此，当在这些路上行驶时，较大的施工场地车辆，例如卡车或牵引车，存在陷入到未铺设的路侧带内的风险。关于路段弯曲半径的特征值的考虑防止了交通拥堵、换位操纵和由其引起的延迟。
还可以在许多场地发现供应管线跨过道路的情况，例如为管桥的形式。这样的管桥或其他桥结构可能限制车辆在所关注的路段上可以具有的高度。这里，如同具有狭窄弯曲半径的道路，也存在风险，即当这样的进入道路被错误地横跨时，会由于操纵或换位动作而阻碍后面的交通。在最差的情形下，对物体或人的损伤可能在过程中发生，而在考虑本发明的系统的相应信息时，这样的情况可以得以减轻或甚至完全避免。这样，根据本发明的系统显著地有助于场地上的安全。
用于路段状况、轴载荷、路宽、弯曲半径或类似情况的上述特征值不必是实际数字；相应的信息也可以以另外的形式存储，例如以类别(A，B，C……)的形式。例如，“A”可以表征特别良好的路段状况，弯曲半径在10米以下，3.0米的高度限制，或类似情况，“B”可以是有点差的路段状况，弯曲半径在10和14米之间，高度限制到3.30米，等。
如果附加信息包括当前出现在各个路段上的施工场地车辆的信息，则根据本发明的系统具有特别的优点。这允许更好地分配场地交通，从而单独的路段不过度频繁使用。这样，交通拥堵和单个路段上过度负载的风险得以减小。
数字地图的附加信息可以对各个分配的路段存储为可编辑文件的形式。这允许更新相应的附加信息和/或为其补充进一步的附加信息。
优选地，附加信息能够考虑到从施工场地车辆传送到控制室的数据而可编辑。如果在施工场地车辆处检测到，例如关于特定路段的附加信息没有更新(因为例如宽度、高度限制或单向道路规则已经改变)，施工场地车辆可以将相应的校正信息传送到控制室，从而使得数字地图总是能够保持最新。
尤其考虑的是，关于位置和时间的信息可以从施工场地车辆传送到控制室。关于位置和时间的该信息指示在什么时间，各个施工场地车辆正在或曾经位于某个场地。关于位置和时间的该信息的检测和处理允许在某些路线上的实际行驶时间在控制室中得以计算，以考虑到实际状况(例如天气和交通拥堵)。该行驶时间的计算明显地比只基于特定线路的长度而对行驶时间的估计更加精确。
根据本发明的系统可以包括车辆检测装置，用于检测不同的施工场地车辆。这样的车辆检测装置例如可以实现为GNSS接收器的形式(GNSS：全球导航卫星系统)，例如GPS，其装在单独的施工场地车辆上。还可以设想到阅读器，通过其在某些点上检测用于识别单独的施工场地车辆的标记。这样的标记可以无线地(例如光学地)或有线限定地(例如感应地)得以检测。所述标记例如可以是RFID标签或者印刷标记，例如条形码。
在本发明有利的变形中，考虑到多个路段的状况的特征值，导航模块适于为行驶路线产生导航建议，使得特定施工场地车辆引起尽可能小的摇动。相应的施工场地车辆可以特别地是用于将沥青材料运送到场地的运输车辆。如果道路处于恶劣条件下，这意味着如果道路具有大量的路面凹坑，在行驶过程中产生的摇动促进沥青的分离，如在混合物品的运动中，较重的组分从较轻的部分中分离。因此，当运输车辆必须在恶劣路段通过长距离的接近路线时，将发生沥青的分离。通过选择引起较小摇动的进入道路，运输车辆上的沥青的分离可以得到有效地抑制。由于没有分离或只是少得多的分离，随后可以用该沥青产生高质量的道路上层。
在控制室和/或施工场地车辆处的显示设备可以被构建用于指示至少一个数字地图。以这样的方式，控制室中的协调员或施工场地车辆的司机可以快速地获得可用路段的概况、它们的质量、交通拥堵或类似状况。
优选地，多个施工场地车辆的当前位置可以指示在显示设备上。通过其，操作者检测哪些路段已经高度频繁使用或者被缓慢行驶的车辆堵塞，从而可以采用较不频繁使用或不堵塞的替代路线。
附图说明
下面，本发明的有利的实施方式将参考附图更加详细地描述。附图详细地表示：
图1是根据本发明的系统的示意图，和
图2示出存储在根据本发明的系统中的数字地图的细节。
具体实施方式
图1示意性地表示根据本发明的用于控制施工场地车辆2的系统1的实施方式。这些施工场地车辆在本例中是特别用于运输混合的铺设材料的卡车2a，挖掘机2b和道路整修机2c。然而，包含在根据本发明的系统1中的施工场地车辆2的数量和施工场地车辆的单独的类型是任意的。
系统1还包括控制室3，其例如可以位于工作场地办公室、规划办公室或建筑办公室、或者在机动输送机或施工机车队的操作者的办公室中。控制室3包括存储器4，其中存储有至少一个数字地图5(参见图2)。以计算机程序形式应用的导航模块6被构建用于产生遵守某些规则的导航建议。控制室3处的通信接口，例如互联网、红外线、移动通信、蓝牙或其他接口，被构建用于将导航模块6产生的导航建议经由合适的通信通道7传送到单个施工场地车辆2。施工场地车辆2自身包括合适的应答器，以接收经由通信通道7获得的导航建议。在施工场地车辆2处的控制单元可以将导航建议转换为声音或光学指示的导航提示，用于相应施工场地车辆2的司机。
根据本发明的系统1中的每个施工场地车辆2具有车辆检测装置8，例如GNSS接收器(GNSS：全球导航卫星系统)。车辆检测装置8可以检测各个施工场地车辆2的当前位置并将其和当前时间的信息一起通过通信通道7呈报给控制室3。
控制室3以这样的方式有规律地获悉每个施工场地车辆2的当前位置。
显示设备9，例如监视器，设置在控制室3中。在该显示设备9上，可以选择并显示存储在存储器4中的数字地图5。这里，可以同时表示出通过根据本发明的系统1检测到的每个施工场地车辆2的当前位置。
测量设备10经由适合的数据传送部与控制室3耦接或连接。测量设备10例如可以是用于测量当前天气数据并将它们传送到控制室3的气象站。此外，控制室3可以与外部信息源11，例如与互联网连接。经由信息源11，控制室3可以接收其他当前和场地相关的信息，其可选地和天气数据一起在导航模块6中处理，以用于导航建议。
图2表示数字地图5的示意图，其存储在控制室3的存储器4中，并可以展现在显示设备9上。该数字地图5包括道路系统12，其包括多个节点13(在实施方式中，节点13a至13e)和连接所述节点13的多个路段14(在本例中，路段14a至14n)。对于每个路段14a至14n，路线和至少一条、但是最好多条附加信息15存储在数字地图5中。
该附加信息15示例地示出为路段14d、14g和14j。对于路段14d，作为附加信息15，数字地图5表示当前有四个施工场地车辆位于该路段14d上。该路段14d的道路状况很差。这通过用于道路状况或其质量(Q)的特征值指示，其只分入类别“D”中，而“A”表示最好的道路状况。用于道路状况的特征值“D”指示路段上具有许多不平坦，例如路面凹坑，因此在该路段上必然期望有强烈的摇动。类别“H”中的特征值“3.30”指示该路段14d只可以频繁地通过具有3.30米最大高度的施工车辆，例如因为相应地较低的地下通道或桥结构。
对于路段14g，指示当前有一个施工场地车辆位于该路段上。警告信号提示该路段14g当前可能只能困难地通过，这可能是因为施工场地车辆1进行的作业。
没有施工场地车辆2当前位于路段14j上。用于该路段14j的状况“Q”的特征值指示为“A”，也即路段j具有极好的质量。特征值“4.00”指示该路段14j在一些区域只有4.00米的宽度。
虚线表示的场地16表示施工场地区域。在该施工场地区域中，有路线系统12的节点13f至13i。在路段14h、14e处，如同其他附加信息15，箭头表示单向路规则。路段14h相应地是场地进入道路，而路段14i是场地出口。
附加信息15存储在可编辑文件中。这里，一个单一文件可以提供用于完整的数字地图5，或者分开的文件可以用于存储该数字地图5或单独的路段14的每个细节。
在根据本发明的系统1的运行中，数字地图5从控制室3中的存储器4中提取到。控制室3还获得关于单独的施工场地车辆2的位置的信息，其经由通信通道7传送到控制室。而且，控制室3从测量设备10和外部信息源11获得信息。
在导航模块6中，用于特定施工场地车辆2a至2c的导航建议现在通过数字地图5产生并通过通信通道7传送到该施工场地车辆2a至2c。该施工场地车辆2因此可以最优化其行驶路线。
例如卡车2a要将来自位于节点13b处的混合设备的沥青材料运输到位于施工场地区域16上的节点13h处的道路整修机2c。在节点13b和13h之间的最短路线经过路段14b和14j。然而，导航模块6识别出路段14d的状况只列为类别“D”，因此显然非常差。该处预期的摇动可能分离沥青材料并决定性地影响其质量。相反，在路段14g上将预期有交通拥堵或延迟。因此卡车2a的最优路线是经过路段14c、14e、14h、14k和141。导航模块将相应的导航建议发送给卡车2a。该导航建议可以呈现在位于卡车2a的司机室中的显示设备9上，从而卡车2a的司机可以根据其行动。
在它们的运动过程中，施工场地车辆2以规定的间隔将位置信息传送到控制室3。通过参考该位置信息和相应的时间，控制模块3可以计算施工场地车辆2在它们途中已经在单独路段14上的时间。基于此，控制模块3可以依次查看哪些路段14允许施工场地车辆2特别快速地运动，从而导航模块6可以在其导航建议中优选这些路段14。
数字地图5可以在控制室3中不断地更新。为此，可以考虑到单个施工场地车辆2的位置信息，以及从测量设备10或从外部信息源11获得的其他信息。而且，对于某些路段14，操作者可以改变附加信息15，且其他节点13或路段14可以添加，或者已有的节点13和路段14可以移除。本实施方式的所有特征单独地或以任何组合可以有助于根据本发明的系统的成效。

Claims (13)

1.用于控制施工场地车辆(2)的系统(1)，该系统(1)包括多个施工场地车辆(2)和控制室(3)，其中通信通道(7)设置在该控制室(3)和施工场地车辆(2)之间，数据能够在该控制室(3)和施工场地车辆(2)之间的该通信通道上传送，其中在该控制室(3)中还存储有至少一个数字地图(5)，其中对于单独的路段(14)，除了相应路段的路线，还存储有至少一条附加信息，并且其中导航模块(6)设置和被构建用于通过参考所述至少一个数字地图(5)，产生用于所述施工场地车辆(2)的导航建议。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述导航模块(6)被应用为计算机程序。
3.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述导航模块(6)设置在所述控制室(3)和/或施工场地车辆(2)中。
4.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述路段(14)的路线和/或存储的附加信息(15)能够在数字地图(5)中改变。
5.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述至少一条附加信息(15)包括临时道路的坐标、临时场地进入道路的坐标、临时单向路段的坐标和方向、路段(14)的状况的特征值、最大轴载荷的特征值、最大车辆宽度或路宽的特征值、曲线半径的特征值、高度限制的特征值、最大速度的特征值、运行时间、障碍物、交通拥堵信息和/或关于临时禁止行驶的信息。
6.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述附加信息(15)包括当前位于相应路段(14)上的施工场地车辆(2)的信息。
7.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述附加信息(15)存储为可编辑文件形式，用于分配的路段(14)。
8.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述附加信息(15)能够参考从施工场地车辆(2)传送到该控制室(3)的数据而被编辑。
9.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：关于位置和时间的信息能够从施工场地车辆(2)传送到控制室(3)。
10.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：该系统包括用于检测所述施工场地车辆(2)的车辆检测装置(8)。
11.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：所述导航模块(6)被构建用于考虑到多个路段(14)的状况的特征值，为行驶路线产生导航建议，该行驶路线对于特定施工场地车辆(2)引起尽可能小的摇动。
12.根据前述任一权利要求所述的系统，其特征在于：用于指示所述至少一个数字地图(5)的显示设备(9)设置在所述控制室(3)和/或施工场地车辆(2)处。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：多个施工场地车辆(2)的当前位置能够显示在所述显示设备(9)上。
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