CN109625039B - 一种矿运机车运输自主调度系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种矿运机车运输自主调度系统及方法，所述矿运机车运输自主调度系统包括，多个车载信息平台，安装于多个矿运机车上；调度管理机，与多个所述车载信息平台通信连接；主控机，所述主控机与所述调度管理机通信连接，且所述主控机与现场的测控设备通信连接；其中，所述矿运机车运输自主调度系统由所述调度管理机向各所述车载信息平台分配运输任务或者由所述车载信息平台自主设置运输任务，由所述主控机根据各所述机车的机车位置和运输任务来控制现场的所述测控设备，实现对多个所述机车的调度。利用本发明，解决了矿井机车运输任务不确定性，行程路线不确定性的问题，提高了运输效率。

Description

一种矿运机车运输自主调度系统和方法

技术领域

本发明涉及矿运机车调度技术领域，特别是一种矿运机车运输自主调度系统和方法。

背景技术

由于在煤矿运输过程中随意性较大，临时任务较多，包括人车、矸石车、煤车、料车、支架车、其它车等，且路线不固定，目前的矿用“信集闭”系统存在可用性低、安全性低以及煤矿运输效率低，难以满足使用要求，影响煤矿运输效率。

因此，开发一种可提高煤矿运输效率的可用性和安全性能高的矿运机车运输自主调度系统及方法，成为本领域技术人员亟需解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种矿运机车运输自主调度系统和方法，用于解决现有技术中的矿运机车运输自主调度系统不能很好应对在煤矿运输过程中运输任务随意性较大，临时任务较多、线路不固定而导致煤矿运输效率低的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种矿运机车运输自主调度系统，所述矿运机车运输自主调度系统包括：

多个车载信息平台，安装于多个矿运机车上；

调度管理机，与多个所述车载信息平台通信连接；

主控机，所述主控机与所述调度管理机通信连接，且所述主控机与现场的测控设备通信连接；

其中，所述矿运机车运输自主调度系统由所述调度管理机向各所述车载信息平台分配运输任务或者由所述车载信息平台自主设置运输任务，由所述主控机根据各所述矿运机车的机车位置和运输任务来控制现场的所述测控设备，实现对多个所述矿运机车的调度。

可选地，所述系统还包括无线基站、车载通信终端和有线局域网，所述调度管理机依次通过所述有线局域网、所述无线基站、所述车载通信终端与所述车载信息平台通信连接；所述主控机通过所述有线局域网与所述调度管理机通信连接。

可选地，各所述车载信息平台之间相互通信连接。

可选地，所述系统还包括速度传感器，所述速度传感器与所述车载信息平台连接，所述车载信息平台采集所述速度传感器测量的所述矿运机车的运行速度来推算所述矿运机车的机车位置。

可选地，所述系统还包括多个定点检测装置，间隔安装于所述矿运机车行进路径上；所述定点监控装置与所述车载信息平台通信连接，所述车载信息平台获取所述定点检测装置的定点位置信息，以修正所述车载信息平台所属矿运机车的机车位置。

可选地，所述车载信息平台包括用于展现运输全景，跟随机车位置，显示车况、交通状况和调度信息的触控显示装置，所述交通状况包括倒车影像，所述车载信息平台所属矿运机车的机车位置，所述车载信息平台所属矿运机车周围其它矿运机车的机车位置，以及区段进路开放情况。

可选地，所述调度管理机和所述主控机位于第一场景，所述车载信息平台位于第二场景。

可选地，所述第一场景包括地面，所述第二场景包括矿井。

可选地，所述主控机包括KJ293(A)主控机。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种矿运机车运输调度方法，包括：

车载信息平台接收管理员通过调度管理机分配的运输任务，司机选择确认，或者司机通过所述车载信息平台自主设置运输任务并确认，以生成确认指令；

所述车载信息平台将所述确认指令和各所述矿运机车的机车位置上传到所述调度管理机；

所述调度管理机根据所述车载信息平台上传的所述确认指令生成调度运行指令，并将所述调度运行指令和所述矿运机车的机车位置上传到主控机；

所述主控机根据各所述矿运机车的机车位置及所述调度运行指令来控制现场的测控设备，所述调度管理机按照预设调度规则实现对多个所述矿运机车的调度。

可选地，管理员通过在所述调度管理机的操作界面上选择各所述矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来给各所述矿运机车分配运输任务。

可选地，司机通过在所述车载信息平台的触控显示装置上选择司机所属矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来设置运输任务。

可选地，所述矿运机车的机车位置的获取步骤包括：

所述车载信息平台通过采集对应的所述矿运机车的运行速度推算所述矿运机车的机车位置；

所述车载信息平台读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置中的定点位置信息来对推算的所述矿运机车位置进行修正，以获取所述机车位置的精确定位数据。

可选地，所述矿运机车的机车位置的获取步骤包括：

所述车载信息平台上电初始化后，读取上次所述车载信息平台关机前对应的所述矿运机车的机车位置或由司机人工确认所述矿运机车所处的区段；

所述车载信息平台读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置中的定点位置信息来对推算的所述机车位置进行修正，以获取所述机车位置的精确定位数据。

可选地，所述矿运机车运输调度方法还包括，所述调度管理机向每个矿运机车的所述车载信息平台反馈区段进路开放情况以及其它矿运机车的机车位置，并显示在各所述车载信息平台的触控显示装置上。

利用本发明，可以有效提高煤矿运输效率，通过管理员调度和司机自主调度的方式解决了矿井机车运输任务不确定性，行程路线不确定性的问题；本发明的矿运机车运输自主调度系统具有更高的可用性和安全性。

附图说明

图1显示为本发明的矿运机车运输自主调度控制系统的结构示意图。

图2显示为本发明的矿运机车运输自主调度控制系统的功能数据流程图。

图3显示为本发明的矿运机车运输自主调度控制方法流程图。

元件标号说明

1 主控机

2 调度管理机

3 车载信息平台

4 车载通信终端

5 定点检测装置

6 有线局域网

7 无线基站

S10～S40 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1示出了本发明的矿运机车运输自主调度系统的结构示意图。如图1所示，所述矿运机车运输自主调度系统包括，多个车载信息平台3，调度管理机2，主控机；其中，所述车载信息平台3安装于多个矿运机车上；所述调度管理机2与多个所述车载信息平台3通信连接；所述主控机1与所述调度管理机2通信连接，且所述主控机1与现场的测控设备通信连接。

需要说明的是，图1只示出了一个车载信息平台3的情况。

具体地，所述矿运机车运输自主调度系统还包括无线基站(Wifi基站)7、车载通信终端4和有线局域网6，所述调度管理机2依次通过所述有线局域网6、所述无线基站7、所述车载通信终端4与所述车载信息平台3通信连接；所述主控机1通过所述有线局域网6与所述调度管理机2通信连接，所述无线基站7与所述有线局域网6可通过光纤实现通信连接。

所述矿运机车运输自主调度系统由所述调度管理机2向各所述车载信息平台3分配运输任务或者由所述车载信息平台3自主设置运输任务，由所述主控机1根据各所述矿运机车的机车位置和运输任务来控制现场的所述测控设备，实现对多个所述矿运机车的调度，也即本发明的矿运机车运输自主调度系统具有两种调度模式，管理员调度模式和司机自主调度模式。

管理员调度模式，即管理人员(调度员)通过调度管理机2向各矿运机车下发调度指令(分配运输任务)，司机根据车载信息平台3接收到的调度指令，选择确认,矿运机车运输自主调度系统自动指挥矿运机车安全运行。

司机自主调度模式，分为两种情况，第一种司机接受管理人员通过其它方式(如电话安排)下达的调度指令，通过车载信息平台3发出调度请求(运输任务)；第二种和司机自主通过车载信息平台发出调度请求(运输任务)；矿运机车运输自主调度系统按照司机的请求指挥矿运机车安全运行。

需要说明的是，本发明的各所述车载信息平台3之间相互通信连接，也即各矿运机车的司机之间可通过车载信息平台3实现车车通信，司机可通过车载信息平台3了解各矿运机车的情况，自主通过车载信息平台3发出自主调度请求，在脱离地面调度人员指挥的情况下可以自主调度决策，也即司机选运输任务，调度主控机1控制道岔信号开放与关闭。司机自主通过车载信息平台3发出调度请求(运输任务)。

为了对各矿运机车的机车位置进行定位，以进行合理的调度，在一实施例中，本发明的矿运机车运输自主调度系统还包括速度传感器(未图示)，所述速度传感器与所述车载信息平台3连接，所述车载信息平台3采集所述速度传感器测量的所述矿运机车的运行速度来推算所述矿运机车的机车位置。

为了获取矿运机车的精确定位数据，在一实施例中，所述矿运机车运输自主调度系统还包括定点检测装置5，所述定点检测装置5间隔安装于所述矿运机车行进路径上，所述定点监控装置与所述车载信息平台3通信连接，所述车载信息平台3获取所述定点检测装置5的定点位置信息，以修正所述车载信息平台3所属矿运机车的机车位置，获取矿运机车的精准定位数据。

作为示例，所述定点检测装置5和所述车载信息平台3通过射频识别网络RFID通信连接。

图2示出了本发明的矿运机车运输自主调度控制系统的功能数据流程图。如图2所示，所述主控机1一方面与现场测的控设备通信，获取测控设备工作状态，根据运输任务控制转辙机控制箱选择相应行进方向，控制信号机进行相应的行禁指示，实现联锁监控功能；另一方面与调度管理机2连接，接受调度管理机2的调度运行指令和各矿运机车的机车位置信息，并向调度管理机2发送联锁系统的区段进路、测控设备实时状态及行车授权；所述主控机1例如可以是KJ293(A)主控机。

如图2所示，调度管理机2提供调度管理服务，与主控机1二十四小时连接运行，根据调度计划数据生成机车调度运行任务计划；与车载信息平台3建立连接，发送运输任务，驾控指令，同时还将其它矿运机车的机车位置、以及前方进路区段开闭情况反馈到各车载信息平台3，并在车载信息平台3的触控显示装置(例如触控液晶屏)上进行直观的界面模拟显示，实现远程信号指令的传达与反馈。

如图2所示，车载信息平台3具有车速检测和信号上车功能(也即显示功能)，(通过触控显示装置)显示车况、交通状况(包括倒车影像，车载信息平台3所属矿运机车的机车位置，车载信息平台3所属矿运机车周围其它矿运机车的机车位置，区段进路开放情况)和调度信息，实时向调度管理机上传车况信息(例如车号、车类及车速)、机车位置、发车请求(例如调度请求)和道岔驾驶室司控申请；实时接收主控机1的控制/报警指令，如超速报警、车距报警，必要时可以使能机车制动控制接口；司机之间可以通过车载信息平台3实现车车通信，发出自主调度请求，在脱离地面调度人员指挥的情况下可以自主调度决策，即司机选任务，调度主机控制道岔即信号开放与关闭。需要说明的是，所述车载信息平台3还可通过触控显示装置(例如液晶触摸屏)以地图的形式展现运输全景，可缩放、拖移、跟随矿运机车的位置。

作为示例，管理员通过在所述调度管理机2的操作界面上选择各所述矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来给各所述矿运机车分配运输任务。

作为示例，司机通过在所述触控显示装置选择司机所属矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来设置运输任务。

在实际的应用过程中，所述调度管理机2和所述主控机1可位于第一场景，所述车载信息平台3可位于第二场景，作为示例，所述第一场景包括地面，所述第二场景包括矿井。

本发明的矿运机车运输自主调度系统例如可用于煤矿运输机车的调度，通过管理员调度和司机自主调度的方式科可解决运输任务不确定性，行程路线不确定性的问题，提高了煤矿运输的效率，具有很高的可用性和安全性。

图3示出了本发明的矿运机车运输自主调度系统的调度方法，包括以下步骤。

执行步骤S10、车载信息平台3接收管理员通过调度管理机2分配的运输任务，司机选择确认，或者司机通过所述车载信息平台3自主设置运输任务并确认，以生成确认指令。

作为示例，管理员通过在所述调度管理机2的操作界面上选择各所述矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来给各所述矿运机车分配运输任务；司机通过在所述车载信息平台3的触控显示装置上选择司机所属矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来设置运输任务。

执行步骤S20、所述车载信息平台3将所述确认指令和各所述矿运机车的机车位置上传到所述调度管理机2。

在对各矿运机车进行调度时，各矿运机车的机车位置的确定尤为关键，只有准确对各矿运机车的机车位置进行定位，才能合理和安全的实现对各矿运机车的调度。

在一实施例中，以获取一个矿运机车的机车位置为例，该矿运机车的机车位置的获取步骤包括，该矿运机车的车载信息平台3通过采集对应的所述矿运机车的运行速度推算所述矿运机车的机车位置；所述车载信息平台3读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置5中的定点位置信息来对推算的所述机车位置进行修正，以获取该机车位置的精确定位数据。

在又一实施例中，一个矿运机车的机车位置的获取步骤包括，该矿运机车搭载的车载信息平台3上电初始化后，读取上次所述车载信息平台3关机该矿运机车的机车位置或由司机人工确认所述矿运机车所处的区段；所述车载信息平台3读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置5中的定点位置信息来对推算的该机车位置进行修正，以获取所述机车位置的精确定位数据。

当然，亦可采用其它现有的精准定位手段来确定各矿运机车的实时精确位置，不以此处列举为限。

执行步骤S30、所述调度管理机2根据所述车载信息平台3上传的所述确认指令生成调度运行指令，并将所述调度运行指令和各所述矿运机车的机车位置上传到主控机1。

执行步骤S40、所述主控机1根据各所述矿运机车的机车位置及所述调度运行指令来控制现场的测控设备，所述调度管理机2按照预设调度规则实现对多个所述矿运机车的调度。

具体地，所述主控机1获取测控设备的工作状态，根据矿运机车精确定位及运输任务控制转辙机控制箱选择相应的行进方向，控制信号机进行相应的行进指示，实现联锁监控功能，并给调度管理机2发送联锁系统的区段进路、测控设备实施状态及行车授权等信息；调度管理机2根据行车授权向矿运机车发送驾控指令，以及矿运机车所在区段测控设备状态，实现对矿运机车的调度。

需要说明的是，所述调度管理机2还向每个矿运机车的所述车载信息平台3反馈区段进路开放情况以及其它矿运机车的机车位置，并显示在各所述车载信息平台3的触控显示装置上，以便于司机观察了解运输全景。

预设调度方法主要有以下几点：

根据车皮类型和运输货物的种类不同，将任务划分为不同的优先级，在调度任务出现进路占用冲突时，高优先级的任务优先占用进路；出现多个任务排队时，按优先级顺序依次占用进路；在队列中，相同优先级的任务，按任务申请时间依次占用进路；②、在多个任务排队时，上一级管理人员可人工干预，调整任务的执行顺序，将某个任务在排序队列中提前或推后执行；③、在任务执行前可由申请任务的司机或由上级管理人员干预取消该任务，在上级管理人员取消任务时，取消任务的通知信息会发送到关联矿运机车的车载信息平台上，并由矿运机车司机进行确认后取消任务；任务取消后将任务从任务队列中清除，并记录任务取消原因和操作人；在任务执行过程中，只可以由司机取消任务，任务取消后未完成的行程自动失效。如需继续前进需重新申请任务；④、在任务执行过程中，若要变更车辆的目的地，需先终止当前执行的任务，然后重新申请从当前车辆所在位置到新目的地的任务；若新任务与其他任务存在进路冲突，则将新任务加入到排队队列中，按照优先级排序后，依序执行；⑤、任务申请后，暂定超时时间为第一预设时间，若超时第一预设时间，矿运机车未出发，则设置任务状态为暂停状态，并将该任务移动到任务队列尾部。若超过第二预设时间仍未执行，则自动取消任务，并在任务关联矿运机车的显示界面(车载信息平台3的触控显示装置)显示任务状态提示信息，其中，所述第一预设时间小于所述第二预设时间。

作为示例，所述第一预设时间例如可以是10分钟，所述第二预设时间例如可以是30分钟。

综上所述，本发明提供一种矿运机车矿运机车运输自主调度系统及方法，所述矿运矿运机车运输自主调度系统包括，多个车载信息平台，安装于多个矿运机车上；调度管理机，与多个所述车载信息平台通信连接；主控机，所述主控机与所述调度管理机通信连接，且所述主控机与现场的测控设备通信连接；其中，所述矿运矿运机车运输自主调度系统由所述调度管理机向各所述车载信息平台分配运输任务或者由所述车载信息平台自主设置运输任务，由所述主控机根据各所述矿运机车的机车位置和运输任务来控制现场的所述测控设备，实现对多个所述矿运机车的调度。利用本发明，可以有效提高煤矿运输效率，通过管理员调度和司机自主调度的方式解决了矿运机车运输任务不确定性，行程路线不确定性的问题；本发明的矿运矿运机车运输自主调度系统具有更高的可用性和安全性。所以本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种矿运机车运输自主调度系统，其特征在于，包括：

多个车载信息平台，安装于多个矿运机车上；

调度管理机，与多个所述车载信息平台通信连接；

主控机，所述主控机与所述调度管理机通信连接，且所述主控机与现场的测控设备通信连接；

其中，所述矿运机车运输自主调度系统由所述调度管理机向各所述车载信息平台分配运输任务或者由司机通过所述车载信息平台自主设置运输任务，由所述主控机根据各所述矿运机车的机车位置和运输任务来控制现场的所述测控设备，实现对多个所述矿运机车的调度；

所述车载信息平台包括用于展现运输全景，跟随机车位置，显示车况、交通状况和调度信息的触控显示装置；所述交通状况包括倒车影像、所述车载信息平台所属矿运机车的机车位置、所述车载信息平台所属矿运机车周围其它矿运机车的机车位置、以及进路开放情况。

2.根据权利要求1所述的矿运机车运输自主调度系统，其特征在于，所述系统还包括无线基站、车载通信终端和有线局域网，所述调度管理机依次通过所述有线局域网、所述无线基站、所述车载通信终端与所述车载信息平台通信连接；所述主控机通过所述有线局域网与所述调度管理机通信连接。

3.根据权利要求1所述的矿运机车运输自主调度系统，其特征在于，各所述车载信息平台之间相互通信连接。

4.根据权利要求1所述的矿运机车运输自主调度系统，其特征在于，所述系统还包括速度传感器，所述速度传感器与所述车载信息平台连接，所述车载信息平台采集所述速度传感器测量的所述矿运机车的运行速度来推算所述矿运机车的机车位置。

5.根据权利要求4所述的矿运机车运输自主调度系统，其特征在于，所述系统还包括多个定点检测装置，间隔安装于所述矿运机车行进路径上；所述定点监控装置与所述车载信息平台通信连接，所述车载信息平台获取所述定点检测装置的定点位置信息，以修正所述车载信息平台所属矿运机车的机车位置。

6.一种利用权利要求1-5中任意一项所述的矿运机车运输自主调度系统实现的矿运机车运输调度方法，其特征在于，包括：

车载信息平台接收管理员通过调度管理机分配的运输任务，司机选择确认，或者司机通过所述车载信息平台自主设置运输任务并确认，以生成确认指令；

所述车载信息平台将所述确认指令和各所述矿运机车的机车位置上传到所述调度管理机；

所述调度管理机根据所述车载信息平台上传的所述确认指令生成调度运行指令，并将所述调度运行指令和所述矿运机车的机车位置上传到主控机；

所述主控机根据各所述矿运机车的机车位置及所述调度运行指令来控制现场的测控设备，所述调度管理机按照预设调度规则实现对多个所述矿运机车的调度。

7.根据权利要求6所述的矿运机车运输调度方法，其特征在于，管理员通过在所述调度管理机的操作界面上选择各所述矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来给各所述矿运机车分配运输任务；司机通过在所述车载信息平台的触控显示装置上选择司机所属矿运机车的行车任务的起始点和终点的方式来设置运输任务。

8.根据权利要求6或7所述的矿运机车运输调度方法，其特征在于，所述矿运机车的机车位置的获取步骤包括：

所述车载信息平台通过采集对应的所述矿运机车的运行速度推算所述矿运机车的机车位置；

所述车载信息平台读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置中的定点位置信息来对推算的所述机车位置进行修正，以获取所述机车位置的精确定位数据。

9.根据权利要求6或7所述的矿运机车运输调度方法，其特征在于，所述矿运机车的机车位置的获取步骤包括：

所述车载信息平台上电初始化后，读取上次所述车载信息平台关机前对应的所述矿运机车的机车位置或由司机人工确认所述矿运机车所处的区段；

所述车载信息平台读取安装于矿运机车行车路径上的定点检测装置中的定点位置信息来对推算的所述机车位置进行修正，以获取所述机车位置的精确定位数据。

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