CN110992813B - 一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统，方法包括：原始地图文件的采集、获取、编辑和管理，为露天矿山无人化系统的控制提供高精地图，解决露天矿山地形环境变化下的地图实时更新问题。进一步的将露天矿山无人化运行的任务流程和交通安全保护机制融入到地图的管理系统中，大大简化露天矿山无人化系统的复杂程度。

Description

一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统

技术领域

本发明属于露天矿山无人驾驶技术领域，涉及一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统。

背景技术

国内外的露天矿山地处偏远，环境恶劣，矿区运输车辆作业司机老龄化趋势明显，由运输司机疏忽导致的安全事故频出，未来矿区在生产安全、人员投入等方面的经济负担将日益增加，无人化的露天矿山运输解决方案在矿区迫切需求和现代科技发展的推动下，开始崭露头角。然而，露天矿山的作业管理特殊性和复杂性，导致露天矿山无人化系统的实现面临诸多技术挑战，其中，地图管理技术是露天矿山无人化运输技术领域的重要技术之一，需要适应露天矿山作业流程控制要求，即灵活、高效、安全的地图采集、编辑功能和满足露天矿山车辆无人驾驶控制的高精地图的管理能力，传统的露天矿山调度系统无法满足此要求。

中国发明专利CN201680000852.8公开了一种作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统，采用激光传感器、速度传感器、陀螺传感器、定位装置进行障碍物检测，并在数据处理过程中剔除动态障碍物信息后，生成地图信息。

中国发明专利CN201810365316.9公开了一种基于无人机的露天矿山生产调度指挥方法，采用无人机进行露天矿山的正射影响采集，进行专业化的数据处理后获得露天矿山的数字线划地图和数字表面模型，基于此地图进行三维建模和生产规划，再依据三维模型和生产数据下达生产调度指令。

中国发明专利CN201811202808.2号专利公开了一种面向无人驾驶汽车的高精度语义地图制作方法，采用三维激光雷达、GNSS模块、IMU对数据进行采集，处理后的数据包含丰富的语义信息，如车道线、道路边缘和行驶轨迹等，为无人驾驶汽车的局部路径规划提供了数据基础。

中国发明专利CN201811254199.5号专利公开了一种港口无人驾驶集装箱卡车高精地图生成方法，采用搭载GNSS/IMU设备的有人驾驶卡车，采集港口的道路最左侧道路中心线轨迹，多次重复采集同一条车道的信息，再通过离线数据进行地图的人工绘制，结合卫星地图，根据第一次绘制的轨迹绘制出其他车道的轨迹，然后再编辑道路的其他属性，最终生成港口无人驾驶需要的高精地图。

现有技术存在以下缺陷：CN201680000852.8专利采用的方法并不能保证剔除动态障碍物信息后的数据即为地图信息数据，例如随风摆动的线杆、临时站立的人、浓烈的灰尘等，会出现较大的剔除错误。另外，其生成的地图信息为车辆规划使用的局部地图，并不做全局地图的规划。

CN201810365316.9专利采用的方法只适合粗略的地图模型建立，人为的依据建立的模型进行生产调度的设计，并不能满足无人矿山系统的对地图高精度的要求。

CN201811202808.2专利采用的方法仅适用于特定场景下的无人驾驶车辆，对于露天矿区特殊车辆、特殊作业模式，除了正常的车道边缘、行驶轨迹参数外，还需要进一步的规划作业区、交通路段、路面障碍物等。另外，车辆的行驶轨迹，是按照点云数据的强度直线段绘制直线轨迹，曲线段沿路口的转向方向绘制曲线轨迹，此方法依赖操作员的操作准确性，没有数学模型的强约束，制图效率低并且容易出错。

CN201811254199.5专利采用的方法只适合道路规整简单、卫星地图清晰的区域，对于复杂不规整的道路，无法比对其他道路的路径形状进行绘制，另外，通过车辆多次采集道路中间线轨迹，在实际操作过程中也比较有难度，人工操作很难保证车辆行驶在道路中间线上，这样的地图绘制，精确度不高，而且地图内容较简单，没有道路的边界信息和行驶路径上的静态障碍物信息。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，包括：

服务器装置，接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图；

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图；

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，原始地图文件保存到服务器装置的命名规则为“时间戳+采集车ID+任务描述符”。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层，每一层都有其独立的编辑功能和操作权限；

所述原始数据图层，为地图的基本层级，是点数据图层级的必备层级；在原始数据图层，能够进行多个数据文件的叠加导入的数据，或是指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息，也可以是基于数据文件导入数据，并进一步叠加指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息；在原始数据图层，只针对原始数据进行批量级导入、叠加、消除操作；

所述点数据图层，为基于原始数据图层建立的层级，是线数据图层级的必备层级；在点数据图层，能够手动或自动消除、添加、编辑每一个点，另外，还能够建立地图系统的局部坐标系，使得编辑后的点和原始数据的点的坐标属性遵循所述局部坐标系的相对变换关系；

所述线面数据图层，为基于点数据图层建立的层级，是区域数据图层级的必备层级；在线面数据图层，能够手动或自动的将指定的点数据图层的点连接成线、线交叠成面，通过添加、删除指定线面的操作，实现地图轮廓的编辑；

所述区域数据图层，为基于线面数据图层建立的层级，是道路数据图层和固定物数据图层的必备层级；在区域数据图层，针对露天矿山作业的区域规划，区域规划包括装载区、卸载区、行驶区，通过对线面数据图层产生的地图轮廓的区域数据编辑，实现露天矿山作业地图的区域划分；

所述道路数据图层，为基于区域数据图层建立的层级，是任务数据图层的必备层级；在道路数据图层，针对区域数据图层创建的道路区域进行编辑；道路数据图层的主要任务是创建符合矿区车辆行驶的常规道路和交通管制道路；通过添加道路单双车道、行车方向、曲率限制属性，手动或自动的通过曲线拟合、样条插值的方法生成可用于无人驾驶车辆行驶的中心行车线，进一步的创建道路分割表，指定道路的固定分割点或自动分割原则，将道路进行路段分割和编号；

所述固定物数据图层，为基于区域数据图层建立的层级；在固定物数据图层，能够在露天矿山地图区域内创建静态固定物，所述静态固定物大小、位置可编辑，其坐标属性基于点数据图层创建的局部坐标系，静态固定物为车辆不可达区域或为车辆可达区域，会影响道路数据图层的道路路权相关属性；

所述任务数据图层，为基于固定物数据图层和道路数据图层建立的层级；在任务数据图层，主要进行露天矿山作业任务和交通规则任务的创建和编辑；每一个区域、每一个路段、每一个固定物都能够编辑其多个参数级别的外扩、内缩的包络范围，并在指定的区域、路段、固定物的范围内建立多个任务属性，指定无人驾驶车辆或有人驾驶车辆在触发特定区域时所需要执行的任务；对于交通管制区域，除了上述任务的属性编辑外，还能够通过导入交通管制规则文件或手动输入的方式创建特定交通管制区域的管制规则，为交通管理装置提供交通规则输出。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，包括：人工校验和系统自动校验，并将操作人员的登录信息嵌入到地图文件中，通过审核后才生成带版本号的可发布地图文件。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，还包括原始地图文件的采集：

将数据处理装置、地形扫描装置、高精度定位装置搭载安装在所述移动采集装置上；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，包括：

对地形信息和位置信息进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，得到静态地形数据；

结合位置信息，在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将静态地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将地形信息和位置信息标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，所述移动采集装置为车辆、无人机；

地形扫描装置为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像机。

第二方面，提供一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，包括：

服务器装置，用于接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，剔除多余采集数据，只保留可用于进一步编辑的原始数据文件，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图，

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图，

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，还包括移动采集装置，所述移动采集装置上搭载安装有地形扫描装置、高精度定位装置和数据处理装置；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，包括：

对地形信息和位置信息进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，得到静态地形数据；

结合位置信息，在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将静态地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将地形信息和位置信息标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

有益效果：本发明提供的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法及系统，具有以下优点：

（1）为露天矿山无人化系统提供高精地图服务，解决露天矿山地形环境变化下的地图实时更新问题；

（2）为无人车辆提供路网信息，解决支持无人或有人驾驶车辆行驶以及露天矿山作业相关的道路、标志物的创建、编辑问题；

（3）辅助机群控制中心的任务调度和交通维护工作，将任务流和交通规则编辑到地图服务中，解决控制中心无法快速适应因矿区作业区域变化引起的任务多变的问题。

附图说明

图1为实施例的露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统示意图；

图2为实施例系统模块框图；

图3为实施例地图采集系统执行流程图；

图4为实施例地图服务系统执行流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1

一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，包括：

服务器装置，接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图，

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图，

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

原始地图文件保存到服务器装置的命名规则为“时间戳+采集车ID+任务描述符”。

原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层，每一层都有其独立的编辑功能和操作权限；

所述原始数据图层，为地图的基本层级，是点数据图层级的必备层级；在原始数据图层，能够进行多个数据文件的叠加导入的数据，或是指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息，也可以是基于数据文件导入数据，并进一步叠加指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息；在原始数据图层，只针对原始数据进行批量级导入、叠加、消除操作；

所述点数据图层，为基于原始数据图层建立的层级，是线数据图层级的必备层级；在点数据图层，能够手动或自动消除、添加、编辑每一个点，另外，还能够建立地图系统的局部坐标系，使得编辑后的点和原始数据的点的坐标属性遵循所述局部坐标系的相对变换关系；

所述线面数据图层，为基于点数据图层建立的层级，是区域数据图层级的必备层级；在线面数据图层，能够手动或自动的将指定的点数据图层的点连接成线、线交叠成面，通过添加、删除指定线面的操作，实现地图轮廓的编辑；

所述区域数据图层，为基于线面数据图层建立的层级，是道路数据图层和固定物数据图层的必备层级；在区域数据图层，针对露天矿山作业的区域规划，区域规划包括装载区、卸载区、行驶区，通过对线面数据图层产生的地图轮廓的区域数据编辑，实现露天矿山作业地图的区域划分；

所述道路数据图层，为基于区域数据图层建立的层级，是任务数据图层的必备层级；在道路数据图层，针对区域数据图层创建的道路区域进行编辑；道路数据图层的主要任务是创建符合矿区车辆行驶的常规道路和交通管制道路；通过添加道路单双车道、行车方向、曲率限制属性，手动或自动的通过曲线拟合、样条插值的方法生成可用于无人驾驶车辆行驶的中心行车线，进一步的创建道路分割表，指定道路的固定分割点或自动分割原则，将道路进行路段分割和编号；

所述固定物数据图层，为基于区域数据图层建立的层级；在固定物数据图层，能够在露天矿山地图区域内创建静态固定物，所述静态固定物大小、位置可编辑，其坐标属性基于点数据图层创建的局部坐标系，静态固定物为车辆不可达区域或为车辆可达区域，会影响道路数据图层的道路路权相关属性；

所述任务数据图层，为基于固定物数据图层和道路数据图层建立的层级；在任务数据图层，主要进行露天矿山作业任务和交通规则任务的创建和编辑；每一个区域、每一个路段、每一个固定物都能够编辑其多个参数级别的外扩、内缩的包络范围，并在指定的区域、路段、固定物的范围内建立多个任务属性，指定无人驾驶车辆或有人驾驶车辆在触发特定区域时所需要执行的任务；对于交通管制区域，除了上述任务的属性编辑外，还能够通过导入交通管制规则文件或手动输入的方式创建特定交通管制区域的管制规则，为交通管理装置提供交通规则输出。

在一些实施例中，对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，包括：人工校验和系统自动校验，并将操作人员的登录信息嵌入到地图文件中，通过审核后才生成带版本号的可发布地图文件。

在一些实施例中，所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，还包括原始地图文件的采集：

将数据处理装置、地形扫描装置、高精度定位装置搭载安装在所述移动采集装置上；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

在一些实施例中，对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，包括：

对地形信息和位置信息进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，得到静态地形数据；

结合位置信息，在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将静态地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将地形信息和位置信息标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

在一些实施例中，一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，包括：

（1）权限登录

考虑露天矿山无人驾驶系统的安全性，首先需要进行地图系统操作人员的权限登录，系统会自动记录和校验登录信息，需要特别注意的是，权限分多个等级划分，每个等级拥有不同的可操作范围。对权限校验通过的人员，开放相应等级的操作功能。

（2）原始地图数据获取

将所述数据处理装置、所述地形扫描装置、所述高精度定位装置安装在所述移动采集装置上，使得在合理的地理区间内，地形扫描装置可以获取车辆周围相对于车辆的地形信息，例如地面、路沿、标志物等一切与地形相关的物体相对车辆的位置信息、运动信息，高精度定位装置可以获取车辆在大地坐标系下的三维高精度位置信息。

所述数据处理装置以通信的方式获取所述地形扫描装置、高精度定位装置输出的数据，通过时间同步，将地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，对处理后数据进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，进一步的对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，例如：人、扬尘、雨水、车辆等特征的扫描数据。在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将上述数据标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

然后数据处理装置通过所述无线通信装置，将原始地图文件发送给所述服务器装置。

（3）地图数据创建、编辑

所述服务器装置获取地图原始数据的方式有多种，可以是通过所述无线通信装置获取移动采集装置发送的地形信息，也可以是通过本地导入指定格式的地图文件（例如dwg文件、json文件、csv文件、excel文件、shp文件、xml文件等）。服务器装置获取地形信息后，相关地图服务软件将图层分为若干层，包括但不局限于原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层。每一层都有其独立的编辑功能和操作权限。

所述原始数据图层，为地图的基本层级，是点数据图层级的必备层级。在此层级，可以进行多个数据文件的叠加导入的数据，也可以是指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息，也可以是基于数据文件导入数据，并进一步叠加指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息。在原始数据图层，只针对原始数据进行批量级导入、叠加、消除等操作。

所述点数据图层，为基于原始数据图层建立的层级，是线数据图层级的必备层级。在此层级，可以手动或自动消除、添加、编辑每一个点，另外，还可以建立地图系统的局部坐标系，使得编辑后的点和原始数据的点的坐标属性严格遵循此坐标系的相对变换关系。

所述线面数据图层，为基于点数据图层建立的层级，是区域数据图层级的必备层级。在此层级，可以手动或自动的将指定的点数据图层的点连接成线、线交叠成面，通过添加、删除指定线面的操作，实现地图轮廓的编辑。

所述区域数据图层，为基于线面数据图层建立的层级，是道路数据图层和固定物数据图层的必备层级。在此层级，主要针对露天矿山作业的区域规划，例如装载区、卸载区、行驶区等，通过对线面数据图层产生的地图轮廓的区域数据编辑，实现露天矿山作业地图的区域划分。

所述道路数据图层，为基于区域数据图层建立的层级，是任务数据图层的必备层级。在此层级，只能针对区域数据图层创建的道路区域进行编辑。道路数据图层的主要任务是创建符合矿区车辆行驶的常规道路和交通管制道路。通过添加道路单双车道、行车方向、曲率限制等属性，手动或自动的通过曲线拟合、样条插值的方法生成可用于无人驾驶车辆行驶的中心行车线，进一步的创建道路分割表，指定道路的固定分割点或自动分割原则，将道路进行路段分割和编号。

所述固定物数据图层，为基于区域数据图层建立的层级。在此层级，可以在露天矿山地图区域内创建静态固定物，此静态固定物大小、位置可编辑，其坐标属性基于点数据图层创建的局部坐标系，静态固定物可以为车辆不可达区域，也可以为车辆可达区域，会影响道路数据图层的道路路权相关属性。

所述任务数据图层，为基于固定物数据图层和道路数据图层建立的层级。在此层级，其主要业务是露天矿山作业任务和交通规则任务的创建和编辑。每一个区域、每一个路段、每一个固定物都可编辑其多个参数级别的外扩、内缩的包络范围，并在指定的区域、路段、固定物的范围内建立多个任务属性，指定无人驾驶车辆或有人驾驶车辆在触发特定区域时所需要执行的任务，例如车辆执行开灯、鸣笛、速度限制、行驶方向等控制。对于交通管制区域，除了上述任务的属性编辑外，还可以通过导入交通管制规则文件或手动输入的方式创建特定交通管制区域的管制规则，为交通管理装置提供交通规则输出。

（4）地图生成。

通过上述步骤（2）实现了露天矿山地图文件的创建和编辑，本步骤即实现露天矿山无人驾驶系统的地图生成，主要分为以下几个小步骤。

首先，系统会自动分层、分区域生成本次地图创建或修改的详细参数和图片信息，针对上次修改内容进行比对显示，由操作人员进行人工确认。所有修改结果确认之后，则进行下一步。

其次，人工确认之后，系统会自动进行地图的完整性校验，检查原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层是否具备，各层指定的必须属性是否存在和达标，若校验不通过，则退出地图生成，若校验通过，则进行下一步。

然后，系统自动将本次创建或编辑地图的人员登录信息、操作信息打包到地图文件中，生成待审核的地图文件，自动上传到服务器装置中的待审核区域，等待审核。

最后，具有地图审核权限的人员登录权限，对修改的地图进行审核，若审核不通过，则驳回本次创建或修改的地图，该地图无效，若审核通过，系统自动添加本次审核地图的版本号和修改部分的子版本号，生成最终的地图文件。

实施例2

一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，包括：

服务器装置，用于接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，剔除多余采集数据，只保留可用于进一步编辑的原始数据文件，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图，

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图，

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

还包括移动采集装置，所述移动采集装置上搭载安装有地形扫描装置、高精度定位装置和数据处理装置；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

所述移动采集装置为车辆、无人机；

地形扫描装置为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像机。

在一些实施例中，如图1所示，一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，至少包括一台服务器装置、一台显示装置、一套无线通信装置、一台移动采集装置、一台高精度定位装置、一台地形扫描装置、一台数据处理装置。

所述服务器装置为地图处理程序的服务器硬件平台，通过无线通信技术，可以是4G无线通信、5G无线通信、wifi mesh网络通信或其他无线通信技术，或有线通信技术，可以是USB存储装置或其他数据交互方式获取原始的地图数据，结合显示装置的地图系统的人机交互界面，实现地图的多终端并行实时采集、创建、编辑及符合无人驾驶系统作业、任务流程的定制化嵌入，然后通过无线通信装置提供的无线网络通信技术，将地图数据发送给相关设备，不仅可以给无人驾驶车辆提供高精地图，同时还通过地图系统实现车辆作业任务的控制。

所述显示装置为地图系统的人机交互界面，用于显示地图的相关状态、图形、参数等，以及对地图的编辑操作。

所述无线通信装置是为系统中涉及的计算装置提供无线通信网络的装置，主要实现设备间的远程数据交互，通信方式可以但不局限于wifi、4G、5G通信。

所述移动采集装置是实施地图采集的装置，主要负责露天矿山地形信息的采集任务，可以但不局限于车辆、无人机。

所述高精度定位装置是搭载在移动采集装置上的装置，主要用于提供大地坐标系下的高精度位置信息，然后通过Ethernet或RS232通信接口将位置信息传输给数据处理装置。

所述地形扫描装置搭载在移动采集装置上，主要用于地形信息的采集，通过Ethernet或can通信接口将数据发送到数据处理装置，地形扫描装置可以但不局限于激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像机。

所述数据处理装置是搭载在移动采集装置上的计算设备，通过Ethernet、RS232、can通信接口接受高精度定位装置发送的位置信息、地形扫描装置发送的地形信息，可以实现地图的采集、预处理，然后通过无线通信装置提供的无线网络将采集的数据发送到服务器装置。

为了得到良好的网络状态，无线通信装置必须合理的布置在露天矿山区域内，使得整个露天矿山的无人驾驶区域的无线信号均覆盖良好。

地图服务系统通过任务的形式将地图采集工作指令下发给地图采集车，地图采集车判断当前车辆位置是否位于需要采集的区域内，若在需要采集的区域内才触发允许进行地图采集。这样的设计使得地图的采集工作可以是多辆地图采集装置同时协同采集，提高了地图采集的工作效率和采集区域的准确性。

地图服务系统中的地图编辑采用分图层编辑的设计，图层之间编辑上相互依赖，数据上又相互独立，这样的设计方法大大提高了地图制作的效率，明确操作人员的制图逻辑，减小制图失误。

地图服务系统将露天矿山无人驾驶系统中的车辆任务逻辑和模型嵌入到地图元素中，使无人驾驶车辆通过地图区域判断，触发式的完成相关控制任务，大大降低了机群控制中心的任务控制复杂度。另外，使得露天矿山作业任务编辑模型可视化，对于作业任务多变的开发要求，更加高效、便捷。

地图服务系统将露天矿山无人驾驶系统的交通规则嵌入到地图元素中，当无人驾驶车辆进入交通管制区域，特征主动要求系统进行交通管制，系统会读取对应管制区域地图文件的交通规则，对相关车辆进行交通管制。这样的设计大大减小控制中心交通管制的压力，图形化的管理方法使得交通规则管理更明确、效率更高。

地图服务系统和地图采集系统对于地图的生成，均有人工校验和系统自动校验，并将操作人员的登录信息嵌入到地图文件中，进一步的还需要更高级别权限人员的审核最终才可以生成带版本号的可发布地图文件。这样的系统设计一定程度上增加了露天矿山无人驾驶系统的地图安全性。

根据原始的点云数据最终编辑生成三维多视角的、适用于矿山无人驾驶系统的地图数据和文件。

根据采集不规则的道路边沿曲线和车辆的限制参数，通过高次多项式拟合和样条插值的方法自动计算生成符合无人驾驶车辆行驶的道路中心路径数据。

实施例3

本实施例提供一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建与编辑软件的设计方法和系统，详细步骤如下：

步骤1：按图1所示安装服务器端、无线通信端和可移动车辆端的设备，在本实施方案中具体的，地图服务器装置选择DELL的PER740XD服务器，无线通信通信装置选择华为的4G-LTE网络设备，移动采集装置选择矿用汽车作为地图采集车，地形扫描装置选择velodyne的32线激光雷达，高精度定位装置选择牛津的RT4003组合导航定位系统，数据处理装置选择嵌入式计算机。

步骤2：在地图服务器装置上布置地图服务系统，在可移动车辆段布置地图采集系统，系统软件结构如图2所示。地图服务系统分为通信管理模块、地图管理模块、权限管理模块、UI界面、编辑处理模块，地图采集系统分为高精度定位模块、地形扫描模块、数据处理模块、通信模块、UI界面。

步骤3：服务器端操作员通过服务器UI向指定地图采集车下发地图采集任务，通过无线网络传输到地图采集车，车端操作员接收到地图采集命令，操作车辆驶入规定的采集区域，通过操作车端UI界面和车辆开始进行地图采集。数据处理装置通过通信网络获取采集到的地形原始数据和高精度定位数据，通过数据时间同步算法将地形原始数据和定位数据同步到同一个时间维度下，对于同步后的数据进行滤波，剔除噪声数据和规定范围外数据，进一步的对滤波后的数据坐标变换到大地坐标系下，然后对此数据做动态物体跟踪，剔除动态物体扫描数据，仅保留静态地形信息和规定扫描精度较高区域内的数据，进一步的对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，例如：人、扬尘等，将结果保存到本地。

步骤4：地图采集车辆操作员采集完所有区域后，通过操作车端UI界面停止采集工作，UI界面上将以图形的方式自动显示本次地图采集的结果，操作员确认无误后，点击车端UI界面上的上传按钮，通过无线网络将本次采集的地图文件上传到地图服务器。地图采集系统具体流程图见图3。

步骤5：地图服务系统将接收到的地图采集数据，以文件的形式保存到本地，命名规则为“时间戳+采集车ID+任务描述符”。

步骤6：服务器端操作员通过操作UI界面的原始数据图层，载入需要编辑的原始数据文件、地图文件，剔除多余采集数据，只保留可用于进一步编辑的原始数据文件。

步骤7：服务器操作员操作进入点数据图层，在此图层，只能看到原始数据图层和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，按照需要对点数据进行编辑、创建和删除等操作，使得露天矿山地图的线面创建更加清晰。另外，在此图层，还需要创建露天矿山地图的局部坐标系，指定局部坐标系的原点位置，以及x轴、y轴、z轴的方向。局部坐标系建立完成后，点数据图层的所有数据坐标值按照局部坐标系和大地坐标系的变换关系，统一变换到局部坐标系下。若不指定局部坐标系，默认与大地坐标系一致。在此地图编辑层级，最后生成三维原始点云数据地图。

步骤8：服务器操作员操作进入线面数据图层，在此图层，只能看到点数据图层和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，按照需要对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓。需要特别注意的是，在点连接成线面的时候，只需要选择特定的几个节点，系统将按照选择的节点顺序，自动画出经过所有相关点的曲线，在线面数据图层的创建线面操作，必须依赖点数据图层提供的点数据，不能在线面数据图层创建点数据。在此地图编辑层级，最后生成三维原始矿山地图。

步骤9：服务器操作员操作进入区域数据图层，在此图层，只能看到线面数据图层和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，按照矿区规划，将线面数据图层划分为装载区、卸载区、维修区、常规道路区等特殊功能区域，并对区域进行对应属性编辑。

步骤10：服务器操作员操作进入道路数据图层，在此图层，只能看到区域数据图层中属性为道路区的数据和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，对道路区域进行多个路段分割，然后编辑每一个路段的单双车道属性、坡道属性、曲率限制属性、路段宽度限制属性等，对于交通路口，需编辑每一个路口的上述属性，对无法满足限制数据的路段，会跳出错误提示。属性编辑完成后，没有错误的路段，会根据车辆最大限制属性和道路边沿参数作为代价函数进行五次曲线拟合和样条插值，自动生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路线，保证路段间曲线平滑连续。

步骤11：服务器操作员操作进入固定物数据图层，在此图层，只能看到区域数据图层和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，对露天矿山区域内的固定物形状、大小、位置、可触碰、碰撞检测范围等进行创建和编辑。

步骤12：服务器操作员操作进入任务数据图层，在此图层，只能看到区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层和本层的编辑数据，并有颜色、亮度等标志性区分。通过UI界面，依据露天矿山无人驾驶系统的任务规划，对露天矿山内各个区域、行驶路段、交通路段、特殊位置等进行任务属性和触发范围编辑，任务属性主要功能是使得无人驾驶车辆进入露天矿山地图特定区域可以自动的触发指定任务，触发范围规定了任务触发的位置。对于交通路口，手动导入或编辑交通规则文件，生成交通路口的控制规则。

步骤13：地图服务系统自动生成各个图层的创建结果，提示人工对创建结果进行校验，校验包括图层效果图、修改前后对比图等。

步骤14：人工校验完成后，系统自动对各个图层的完整性、正确性进行校验，若校验不通过返回提示信息，若校验通过进入下一步。

步骤15：系统自动将本次创建或编辑地图的人员登录信息、操作信息打包到地图文件中，生成待审核的地图文件，自动上传到服务器装置中的待审核区域，等待审核。

步骤16：具有地图审核权限的人员登录权限，对修改的地图进行审核，若审核不通过，则驳回本次创建或修改的地图，该地图无效，若审核通过，系统自动添加本次审核地图的版本号和修改部分的子版本号，生成最终的地图文件。地图服务系统的具体流程图见图4。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，包括：

服务器装置，接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图；

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图；

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

2.根据权利要求1所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，原始地图文件保存到服务器装置的命名规则为“时间戳+采集车ID+任务描述符”。

3.根据权利要求1所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层，每一层都有其独立的编辑功能和操作权限；

所述原始数据图层，为地图的基本层级，是点数据图层级的必备层级；在原始数据图层，能够进行多个数据文件的叠加导入的数据，或是指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息，也可以是基于数据文件导入数据，并进一步叠加指定多次或一定时间内通过无线通信设备接收的地形信息；在原始数据图层，只针对原始数据进行批量级导入、叠加、消除操作；

所述点数据图层，为基于原始数据图层建立的层级，是线数据图层级的必备层级；在点数据图层，能够手动或自动消除、添加、编辑每一个点，另外，还能够建立地图系统的局部坐标系，使得编辑后的点和原始数据的点的坐标属性遵循所述局部坐标系的相对变换关系；

所述线面数据图层，为基于点数据图层建立的层级，是区域数据图层级的必备层级；在线面数据图层，能够手动或自动的将指定的点数据图层的点连接成线、线交叠成面，通过添加、删除指定线面的操作，实现地图轮廓的编辑；

所述区域数据图层，为基于线面数据图层建立的层级，是道路数据图层和固定物数据图层的必备层级；在区域数据图层，针对露天矿山作业的区域规划，区域规划包括装载区、卸载区、行驶区，通过对线面数据图层产生的地图轮廓的区域数据编辑，实现露天矿山作业地图的区域划分；

所述道路数据图层，为基于区域数据图层建立的层级，是任务数据图层的必备层级；在道路数据图层，针对区域数据图层创建的道路区域进行编辑；道路数据图层的主要任务是创建符合矿区车辆行驶的常规道路和交通管制道路；通过添加道路单双车道、行车方向、曲率限制属性，手动或自动的通过曲线拟合、样条插值的方法生成可用于无人驾驶车辆行驶的中心行车线，进一步的创建道路分割表，指定道路的固定分割点或自动分割原则，将道路进行路段分割和编号；

所述固定物数据图层，为基于区域数据图层建立的层级；在固定物数据图层，能够在露天矿山地图区域内创建静态固定物，所述静态固定物大小、位置可编辑，其坐标属性基于点数据图层创建的局部坐标系，静态固定物为车辆不可达区域或为车辆可达区域，会影响道路数据图层的道路路权相关属性；

所述任务数据图层，为基于固定物数据图层和道路数据图层建立的层级；在任务数据图层，主要进行露天矿山作业任务和交通规则任务的创建和编辑；每一个区域、每一个路段、每一个固定物都能够编辑其多个参数级别的外扩、内缩的包络范围，并在指定的区域、路段、固定物的范围内建立多个任务属性，指定无人驾驶车辆或有人驾驶车辆在触发特定区域时所需要执行的任务；对于交通管制区域，除了上述任务的属性编辑外，还能够通过导入交通管制规则文件或手动输入的方式创建特定交通管制区域的管制规则，为交通管理装置提供交通规则输出。

4.根据权利要求1所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，包括：人工校验和系统自动校验，并将操作人员的登录信息嵌入到地图文件中，通过审核后才生成带版本号的可发布地图文件。

5.根据权利要求1所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，还包括原始地图文件的采集：

将数据处理装置、地形扫描装置、高精度定位装置搭载安装在所述移动采集装置上；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

6.根据权利要求5所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，包括：

对地形信息和位置信息进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，得到静态地形数据；

结合位置信息，在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将静态地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将地形信息和位置信息标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

7.根据权利要求5所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建方法，其特征在于，所述移动采集装置为车辆或无人机；

和/或，地形扫描装置为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达或摄像机。

8.一种露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，其特征在于，包括：

服务器装置，用于接收移动采集装置发送的原始地图文件，以文件的形式保存到本地；

通过地图编辑软件创建原始数据图层，将原始地图文件导入，并对原始地图数据进行编辑，剔除多余采集数据，只保留可用于进一步编辑的原始数据文件，得到编辑后的原始数据图层；

基于编辑后的原始数据图层创建点数据图层，在点数据图层对点数据进行编辑，并进行坐标系统编辑，得到编辑后的点数据图层；生成三维原始点云数据地图，

基于编辑后的点数据图层创建线面数据图层，在线面数据图层，对点数据进行连接成线面操作，勾勒出露天矿山地图的轮廓，得到编辑后的线面数据图层；生成三维原始矿山地图，

基于编辑后的线面数据图层创建区域数据图层，在区域数据图层，将矿山作业区域进行划分为若干区域，并对区域进行对应属性编辑，得到编辑后的区域数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建道路数据图层，在道路数据图层，对道路区域进行路段分割，并对每一个路段的属性进行编辑，生成符合属性限制的无人驾驶车辆行驶路径，得到编辑后的道路数据图层；

基于编辑后的区域数据图层创建固定物数据图层，在固定物数据图层，对露天矿山区域内的固定物进行创建和属性编辑，得到编辑后的固定物数据图层；

基于编辑后的区域数据图层、道路数据图层和固定物数据图层创建任务数据图层，对矿山地图进行任务属性和触发范围编辑，对交通路口进行规则编辑，生成交通路口的控制规则，得到编辑后的任务数据图层；

对编辑后的原始数据图层、点数据图层、线面数据图层、区域数据图层、道路数据图层、固定物数据图层、任务数据图层进行校验，生成露天矿山无人驾驶系统的地图文件。

9.根据权利要求8所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，其特征在于，还包括移动采集装置，所述移动采集装置上搭载安装有地形扫描装置、高精度定位装置和数据处理装置；

所述地形扫描装置用于采集移动采集装置周围相对于移动采集装置的地形信息，包括：移动采集装置周围与地形相关的物体相对移动采集装置的位置信息、运动信息；

所述高精度定位装置用于采集移动采集装置在大地坐标系下的三维高精度位置信息；

所述数据处理装置以通信的方式，获取地形扫描装置采集的地形信息、高精度定位装置采集的位置信息，通过时间同步，将同一个时间的地形信息和位置信息统一到同一个时间维度下，并对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，得到大地坐标系下的原始地图文件，并发送给服务器装置。

10.根据权利要求9所述的露天矿山无人驾驶系统的地图创建系统，其特征在于，对地形信息和位置信息进行预处理和坐标变换，包括：

对地形信息和位置信息进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、规定范围外的数据和移动物体的扫描数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，对数据进行特征提取，移除规定特征的扫描数据，得到静态地形数据；

结合位置信息，在大地坐标系基础上，建立移动采集装置的本地坐标系，首先将静态地形信息和位置信息变换到本地坐标系，再以坐标变换的方式，将地形信息和位置信息标定到大地坐标系下，得到大地坐标系下的原始地图文件。

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