CN111142532B - 基于5g网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法和系统，其中，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；步骤20：预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶；本发明提供的方法代替传统人工瞭望的操控压路机的方式，大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。

Description

基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法和系统
技术领域
本发明涉及施工领域，具体而言，涉及一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法和一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统。
背景技术
在工程建设施工过程中，压路机机群作业时，多个压路机需要在由一定宽度的工作区域进行碾压作业，因此在相邻压路机会出现路径交叉，通过人工瞭望操控压路机换道容易发生压路机碰撞，影响施工效率，造成经济损失。
发明内容
本发明旨在至少改善现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明第一方面提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法。
本发明第二方面提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统。
有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及多个压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，在工作过程中，通过定位模块和5G通讯模块获取多个压路机中每个压路机的行驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；进一步基于行驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若判断存在将要碰撞的情形，则对多个所述压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。代替传统人工瞭望的操控压路机的方式，大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，降低了或者避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，通过定位模块和5G通讯模块获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，一方面通过5G通讯模块进行通信，能够高速率、低延时地进行信息交互，确保压路机控制的时效性，降低压路机施工或压路机集群作业时发生碰撞的概率；另一方面可以无需在压路机上加装诸如激光雷达、视觉图像识别传感器等其他避障设备，大大降低了压路机控制成本，同时可以减少误报和漏报，当然考虑到双重保险以及最大限度的保障压路机安全运行，本领域技术人员也可以在压路机上装配雷达系统与本发明的无人驾驶压路机群避障方法共同使用；再一方面，行驶方向信息及位置信息的获取不受限与压路机的工作环境，如在伴有飞尘、阴雨或夜间作业的情况下，通过本发明的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法同样能够调整压路机的行驶路线，能够降低压路机对工况环境的需求。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，能够准确提前预判相邻作业的压路机是否存在碰撞的风险，能够大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，通过对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。仅需获取压路机的驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，即可调度、调整压路机的行驶路线，避免压路机发生碰撞。一方面若相邻的压路机存在碰撞的风险则控制多个压路机中的任意个压路机改变行驶路线，避免可能出现的碰撞，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失；进一步地，在执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶，确保无人驾驶压路机群作业的效率。
另外，根据本发明提供的上述技术方案中的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，进一步地，压路机按照预先规划的作业线路行驶，具体包括：
步骤a：控制压路机经由作业区的当前作业道的起始端驶向当前作业道的终止端；
步骤b：在压路机行驶至终止端后，控制压路机返回至当前作业道的起始端；
步骤c：在压路机行返回至起始端后，判断作业区是否存在需碾压的作业道，若是发出换道指令，压路机换道至其所在作业区的另外一条作业道，转步骤a。
其中，每个作业区包括多个平行设置的作业道。
在该技术方案中，进一步提供了控制压路机在对应作业区内作用的方式，压路机在作业区作业过程中，经由作业道的起始端驶向终止端，完成一次碾压作业；控制压路机经由终止端返回至起始端进行二次碾压，然后发出换道指令，通过两次碾压的设置，一方面确保压路机作业满足施工要求，另一方面使得压路机换道的起点处于作业道的一端，多个压路机的换道起点均处于作业道的一端，能够进一步降低压路机之间发生碰撞的概率。
具体地，可以基于作业区域的工况信息，将作业区域划分成作业区，压路机在相应的作业区内进行作业，同时每个作业区内的作业道平行设置，进一步对每个压路机的工作区别进行划分，同时作业道平行设置，降低了多个压路机行驶路径重叠或交叉的概率，能够进一步避免压路机产生碰撞。
具体地，作业区域的工况信息可以包括作业区域的面积、形状、作业区域的平整度等与压路机工况情况相关的信息。例如，作业区域为矩形时，可以沿作业区域的宽度方向将作业区划分为多个依次设置且平行于作业区长度方向的作业区。
在上述技术方案中，进一步地，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离包括各个相邻作业的压路机之间的当前横向间隔距离。
在该技术方案中，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离包括各个相邻作业的压路机之间的当前横向间隔距离，进一步可以基于相邻的两个压路机当前状态下的横向间隔距离预判是否存在将要碰撞的情形，在存在碰撞概率的情况下，规划多个压路机中任意个压路机的行驶路线，以避免可能的碰撞。大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
在上述技术方案中，进一步地，将要碰撞的情形包括如下情形：任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离；和/或任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离；其中，纵向间隔距离对应作业区的长度方向，第一预设距离的取值范围大于或等于压路机的宽度，第二预设距离大于第三预设距离，第三预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
在该技术方案中，进一步提供了相邻压路机存在碰撞机率的具体情形。具体地，在相邻的两个压路机相向行驶，且两个压路机之间的横向间隔小于或等于第一预设距离，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，若两个压路机继续按原行驶方向行驶则存在碰撞的可能；在相邻两个压路机同向行驶，且相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，若两个压路机继续按原行驶方向行驶则存在碰撞的可能。进一步地，考虑到相邻的两个压路机相向行驶时碰撞机率更大，故第二预设距离的取值大于第三预设距离的取值，以便于能够准确的预判是否存在将要碰撞的情形，能够对及时避免可能的碰撞。
具体地，当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离大于第一预设距离，相邻两个压路机不会产生碰撞，因此相邻两个压路机可正常行驶，能够提高工作效率。
在上述技术方案中，进一步地，对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶；当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶；或当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，位于两个压路机行驶方向后方的压路机降速行驶或停止行驶，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶速度的压路机恢复原速度行驶。
在该技术方案中，进一步提供了在相邻两个压路机存在碰撞机率的情况下，控制多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞的方式。
具体地，在相邻的两个压路机相向行驶，且两个压路机之间的横向间隔小于或等于第一预设阈值，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，控制相邻两个压路机中的任一压路机换道，另外一台压路机正常作业，当压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业以在确保相邻压路机不会发生碰撞的前提下，提高施工效率。
具体地，在相邻两个压路机同向行驶，且相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，可以控制相邻两个压路机中的任一压路机换道，另外一台压路机正常作业，当压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业；也可以控制同向行驶的相邻两个压路机中位于行驶方向后方的压路机减速行驶或停止行驶，在另外一个压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下或者两个压路机之间的纵向间隔距离大于第三预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业进而在确保相邻压路机不会发生碰撞的前提下，提高施工效率。
在上述技术方案中，进一步地，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离为各个相邻作业的压路机之间执行换道指令后的横向间隔距离。
在该技术方案中，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离为各个相邻作业的压路机之间执行换道指令后的横向间隔距离，进一步可以执行换道指令后相邻的两个压路机的横向间隔距离预判是否存在将要碰撞的情形，在存在碰撞概率的情况下，规划多个压路机中任意个压路机的行驶路线，以避免可能的碰撞。大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
在上述技术方案中，进一步地，将要碰撞的情形包括如下情形：任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离；和/或任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离；其中，纵向间隔距离对应作业区的长度方向，第一预设距离的取值范围大于或等于压路机的宽度，第四预设距离大于第五预设距离，第五预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
在该技术方案中，进一步提供了相邻压路机存在碰撞机率的具体情形。具体地，在压路机执行换道指令后与相邻压路机相向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第四预设距离，若压路执行换道指令进行行驶则相邻两个压路机存在碰撞的可能；在压路机执行换道指令后与相邻压路机同向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第五预设距离，若压路执行换道指令进行行驶则相邻两个压路机存在碰撞的可能。进一步地，考虑到相邻的两个压路机相向行驶时碰撞机率更大，故第四预设距离的取值大于第五预设距离的取值，以便于能够准确的预判是否存在将要碰撞的情形，能够对及时避免可能的碰撞。
具体地，当压路机执行换道指令后，相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离大于第一预设距离，相邻两个压路机不会产生碰撞，可以直接控制目标压路机换道，使目标压路机尽快进入到下一作业道，能够提高施工效率。
在上述技术方案中，进一步地，对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除；当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除。
在该技术方案中，进一步提供了在压路机执行换道指令后，相邻两个压路机存在碰撞机率的情况下，控制多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞的方式。
具体地，在压路机执行换道指令后与相邻压路机相向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第四预设距离或在压路机执行换道指令后与相邻压路机同向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第五预设距离的情况下，控制将要变道的压路机暂缓变道，在另外一个压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，即可控制将要变道的压路机变道作业，以提高施工效率。
具体地，当压路机执行换道指令后，相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，若目标压路机直接换道则容易与相连的压路机产生碰撞，通过控制控制压路机暂缓换道在原车道上行驶或控制压路机停止行驶能够避免待换道压路机与相连的压路机产生碰撞，进一步地，在与待换道压路机相邻的压路机完成其作业道作业，向其他作业道换道，使得横向间隔距离大于第一预设距离时，即可控制目标压路机换道。
在上述技术方案中，进一步地，还包括：当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离时，控制压路机执行换道指令，在与执行换道指令相邻的压路机行驶到作业道的终止端后，控制与执行换道指令相邻的压路机向远离于执行换道指令压路机的方向换道并停止行驶，在执行换道指令压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与执行换道指令相邻的压路机返回至原车道行驶恢复原状态按原路线行驶。
在该技术方案中，为了进一步提高施工效率，在任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离的情况下，控制压路机执行换道指令以尽快进入需要碾压的作业道进行作业，进一步地为了避免发生碰撞的可能，在与执行换道指令相邻的压路机行驶到作业道的终止端后，控制与执行换道指令相邻的压路机向远离于执行换道指令压路机的方向换道并停止行驶，在执行换道指令压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与执行换道指令相邻的压路机返回至原车道行驶恢复原状态按原路线行驶。
在该技术方案中，在任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离的情况下，此时由于待换道压路机与相邻的压路机同向行驶，且待换道压路机的换道位置处于作业道的起始端，待换道压路机换道不会与相邻的压路机产生碰撞，当与待换道压路机相邻的压路机行驶到作业道的终止端，若直接向作业道的起始端返回则可能与待换道压路机发生碰撞，控制与待换道压路机相邻的压路机向远离于待换道压路机的方向换道并停止行驶，在待换道压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与待换道压路机相邻的压路机返回至原车道行驶，能够避免待换道压路机与相邻的压路机发生碰撞，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
根据本发明的第二方面，提出了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统，包括信号基站、云数据处理中心和多个无人驾驶压路机，多个无人驾驶压路机通过信号基站与云数据处理中心建立通讯连接，云数据处理中心控制多个无人驾驶压路机执行上述任一技术方案的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中。
在该技术方案中，因基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统实现了上述任一技术方案的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中的步骤，因此基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统具备基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法的全部有益技术效果。
在该技术方案中，通过信号基站，可对多个压路机进行统一调度、统一管理以及云数据处理中心能够实现对无人驾驶压路机的控制，大大降低压路机施工成本，同时通过一个云数据处理中心可同时操控多个无人驾驶压路机，无需在每个压路机上都装配控制及避障系统，能够更进一步地降低压路机的成本。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明一个实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法的示意流程图；
图2示出了本发明一个实施例的压路机按照预先规划的作业线路行驶的示意流程图；
图3示出了图1所示实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中步骤30的第一种具体示意流程图；
图4示出了图1所示实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中步骤30的第二种具体示意流程图；
图5示出了图1所示实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中步骤30的第三种具体示意流程图；
图6示出了图1所示实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中步骤30的第四种具体示意流程图；
图7示出了图1所示实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中步骤30的第五种具体示意流程图；
图8示出了本发明一个实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统的结构框图；
图9示出了本发明一个具体实施例的多个压路机第一种运行状态示意图；
图10示出了本发明一个具体实施例的多个压路机第二种运行状态示意图；
图11示出了本发明一个具体实施例的多个压路机第三种运行状态示意图；
图12示出了本发明一个具体实施例的多个压路机第四种运行状态示意图。
其中，图8至图12中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
700、信号基站，702、云数据处理中心，802、压路机主体，804、定位模块，806、5G通讯模块，808、第一无人驾驶压路机，810、第二无人驾驶压路机，812、第三无人驾驶压路机，900、作业区域，902、第一作业区，904、第二作业区，906、第三作业区，908、作业道。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行驶一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图12来描述根据本发明一些实施例提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法和基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统。
实施例一
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及多个压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，在工作过程中，通过定位模块和5G通讯模块获取多个压路机中每个压路机的行驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；进一步基于行驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若判断存在将要碰撞的情形，则对多个所述压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。代替传统人工瞭望的操控压路机的方式，大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，通过定位模块和5G通讯模块获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，一方面通过5G通讯模块进行通信，能够高速率、低延时地进行信息交互，确保压路机控制的时效性，降低压路机施工或压路机集群作业时发生碰撞的概率；另一方面无需在压路机上加装诸如避障雷达、视觉图像识别传感器等其他避障设备，大大降低了压路机控制成本；再一方面，行驶方向信息及位置信息的获取不受限与压路机的工作环境，如在伴有飞尘、阴雨或夜间作业的情况下，通过本发明的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法同样能够调整压路机的行驶路线，能够降低压路机对工况环境的需求。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，能够准确提前预判相邻作业的压路机是否存在碰撞的风险，能够大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
本发明提供的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，通过对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。仅需获取压路机的驶方向信息、位置信息及相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，即可调度、调整压路机的行驶路线，避免压路机发生碰撞。一方面若相邻的压路机存在碰撞的风险则控制多个压路机中的任意个压路机改变行驶路线，避免可能出现的碰撞，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失；进一步地，在执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶，确保无人驾驶压路机群作业的效率。
实施例二
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及多个压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
如图2所示，进一步地，压路机按照预先规划的作业线路行驶，具体包括：
步骤a：控制压路机经由作业区的当前作业道的起始端驶向当前作业道的终止端；
步骤b：在压路机行驶至终止端后，控制压路机返回至当前作业道的起始端；
步骤c：在压路机行返回至起始端后，判断作业区是否存在需碾压的作业道，若是发出换道指令，压路机换道至其所在作业区的另外一条作业道，转步骤a。
其中，每个作业区包括多个平行设置的作业道。
在该实施例中，进一步提供了控制压路机在对应作业区内作用的方式，压路机在作业区作业过程中，经由作业道的起始端驶向终止端，完成一次碾压作业；控制压路机经由终止端返回至起始端进行二次碾压，然后发出换道指令，通过两次碾压的设置，一方面确保压路机作业满足施工要求，另一方面使得压路机换道的起点处于作业道的一端，多个压路机的换道起点均处于作业道的一端，能够进一步降低压路机之间发生碰撞的概率。
具体地，可以基于作业区域的工况信息，将作业区域划分成作业区，压路机在相应的作业区内进行作业，同时每个作业区内的作业道平行设置，进一步对每个压路机的工作区别进行划分，同时作业道平行设置，降低了多个压路机行驶路径重叠或交叉的概率，能够进一步避免压路机产生碰撞。
具体地，作业区域的工况信息可以包括作业区域的面积、形状、作业区域的平整度等与压路机工况情况相关的信息。例如，作业区域为矩形时，可以沿作业区域的宽度方向将作业区划分为多个依次设置且平行于作业区长度方向的作业区。
实施例三
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及多个压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
如图2所示，进一步地，压路机按照预先规划的作业线路行驶，具体包括：
步骤a：控制压路机经由作业区的当前作业道的起始端驶向当前作业道的终止端；
步骤b：在压路机行驶至终止端后，控制压路机返回至当前作业道的起始端；
步骤c：在压路机行返回至起始端后，判断作业区是否存在需碾压的作业道，若是发出换道指令，压路机换道至其所在作业区的另外一条作业道，转步骤a。
其中，每个作业区包括多个平行设置的作业道。
进一步地，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离包括各个相邻作业的压路机之间的当前横向间隔距离。
在该实施例中，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离包括各个相邻作业的压路机之间的当前横向间隔距离，进一步可以基于相邻的两个压路机当前状态下的横向间隔距离预判是否存在将要碰撞的情形，在存在碰撞概率的情况下，规划多个压路机中任意个压路机的行驶路线，以避免可能的碰撞。大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
进一步地，将要碰撞的情形包括如下情形：任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离；和/或任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离；其中，纵向间隔距离对应作业区的长度方向，第一预设距离的取值范围大于或等于压路机的宽度，第二预设距离大于第三预设距离，第三预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
在该实施例中，进一步提供了相邻压路机存在碰撞机率的具体情形。具体地，在相邻的两个压路机相向行驶，且两个压路机之间的横向间隔小于或等于第一预设阈值，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，若两个压路机继续按原行驶方向行驶则存在碰撞的可能；在相邻两个压路机同向行驶，且相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，若两个压路机继续按原行驶方向行驶则存在碰撞的可能。进一步地，考虑到相邻的两个压路机相向行驶时碰撞机率更大，故第二预设距离的取值大于第三预设距离的取值，以便于能够准确的预判是否存在将要碰撞的情形，能够对及时避免可能的碰撞。
具体地，当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离大于第一预设距离，相邻两个压路机不会产生，因此相邻两个压路机可正常行驶，能够提高工作效率。
进一步地，步骤30，对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：
如图3所示，步骤302a：当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶。
如图4所示，步骤302b：当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶。
如图5所示，步骤302c：当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，位于两个压路机行驶方向后方的压路机降速行驶或停止行驶，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶速度的压路机恢复原速度行驶。
在该实施例中，进一步提供了在相邻两个压路机存在碰撞机率的情况下，控制多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞的方式。
具体地，在相邻的两个压路机相向行驶，且两个压路机之间的横向间隔小于或等于第一预设阈值，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，控制相邻两个压路机中的任一压路机换道，另外一台压路机正常作业，当压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业以在确保相邻压路机不会发生碰撞的前提下，提高施工效率。
具体地，在相邻两个压路机同向行驶，且相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，两个压路机之间的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，可以控制相邻两个压路机中的任一压路机换道，另外一台压路机正常作业，当压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业；也可以控制同向行驶的相邻两个压路机中位于行驶方向后方的压路机减速行驶或停止行驶，在另外一个压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，进一步控制改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶进行继续作业进而在确保相邻压路机不会发生碰撞的前提下，提高施工效率。
实施例四
如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及多个压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
如图2所示，进一步地，压路机按照预先规划的作业线路行驶，具体包括：
步骤a：控制压路机经由作业区的当前作业道的起始端驶向当前作业道的终止端；
步骤b：在压路机行驶至终止端后，控制压路机返回至当前作业道的起始端；
步骤c：在压路机行返回至起始端后，判断作业区是否存在需碾压的作业道，若是发出换道指令，压路机换道至其所在作业区的另外一条作业道，转步骤a。
其中，每个作业区包括多个平行设置的作业道。
进一步地，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离为各个相邻作业的压路机之间执行换道指令后的横向间隔距离。
在该实施例中，各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离为各个相邻作业的压路机之间执行换道指令后的横向间隔距离，进一步可以执行换道指令后相邻的两个压路机的横向间隔距离预判是否存在将要碰撞的情形，在存在碰撞概率的情况下，规划多个压路机中任意个压路机的行驶路线，以避免可能的碰撞。大大降低压路机碰撞概率，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
进一步地，将要碰撞的情形包括如下情形：任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离；和/或任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离；其中，纵向间隔距离对应作业区的长度方向，第一预设距离的取值范围大于或等于压路机的宽度，第四预设距离大于第五预设距离，第五预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
在该实施例中，进一步提供了相邻压路机存在碰撞机率的具体情形。具体地，在压路机执行换道指令后与相邻压路机相向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第四预设距离，若压路执行换道指令进行行驶则相邻两个压路机存在碰撞的可能；在压路机执行换道指令后与相邻压路机同向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第五预设距离，若压路执行换道指令进行行驶则相邻两个压路机存在碰撞的可能。进一步地，考虑到相邻的两个压路机相向行驶时碰撞机率更大，故第四预设距离的取值大于第五预设距离的取值，以便于能够准确的预判是否存在将要碰撞的情形，能够对及时避免可能的碰撞。
具体地，当压路机执行换道指令后，相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离大于第一预设距离，相邻两个压路机不会产生，可以直接控制目标压路机换道，使目标压路机尽快进入到下一作业道，能够提高施工效率。
进一步地，对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：
如图6所示，步骤302d：当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除；
如图6所示，步骤304d：当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离时，控制压路机执行换道指令，在与执行换道指令相邻的压路机行驶到作业道的终止端后，控制与执行换道指令相邻的压路机向远离于执行换道指令压路机的方向换道并停止行驶，在执行换道指令压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与执行换道指令相邻的压路机返回至原车道行驶恢复原状态按原路线行驶。
如图7所示，步骤302e：当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除。
在该实施例中，进一步提供了在压路机执行换道指令后，相邻两个压路机存在碰撞机率的情况下，控制多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞的方式。
具体地，在压路机执行换道指令后与相邻压路机相向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第四预设距离或在压路机执行换道指令后与相邻压路机同向行驶，且两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，纵向间隔距离小于或等于第五预设距离的情况下，控制将要变道的压路机暂缓变道，在另外一个压路机持续作业换行到与压路机对应的作业区内其他作业道，使得两个压路机之间的横向间隔距离大于第一预设距离的情况下，则可以认为相邻的两个压路机不存在碰撞的可能，执行消除将要碰撞的情形，即可控制将要变道的压路机变道作业，以提高施工效率。
具体地，当压路机执行换道指令后，相邻两个压路机之间横向间隔距离小于或等于第一预设距离，若目标压路机直接换道则容易与相连的压路机产生碰撞，通过控制控制压路机暂缓换道在原车道上行驶或控制压路机停止行驶能够避免待换道压路机与相连的压路机产生碰撞，进一步地，在与待换道压路机相邻的压路机完成其作业道作业，向其他作业道换道，使得横向间隔距离大于第一预设距离时，即可控制目标压路机换道。
在该实施例中，为了进一步提高施工效率，在任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离的情况下，控制压路机执行换道指令以尽快进入需要碾压的作业道进行作业，进一步地为了避免发生碰撞的可能，在与执行换道指令相邻的压路机行驶到作业道的终止端后，控制与执行换道指令相邻的压路机向远离于执行换道指令压路机的方向换道并停止行驶，在执行换道指令压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与执行换道指令相邻的压路机返回至原车道行驶恢复原状态按原路线行驶。
在该实施例中，在任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离的情况下，此时由于待换道压路机与相邻的压路机同向行驶，且待换道压路机的换道位置处于作业道的起始端，待换道压路机换道不会与相邻的压路机产生碰撞，当与待换道压路机相邻的压路机行驶到作业道的终止端，若直接向作业道的起始端返回则可能与待换道压路机发生碰撞，控制与待换道压路机相邻的压路机向远离于待换道压路机的方向换道并停止行驶，在待换道压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与待换道压路机相邻的压路机返回至原车道行驶，能够避免待换道压路机与相邻的压路机发生碰撞，提高了施工效率，避免了由于压路机碰撞所产生的经济损失。
实施例五
如图8所示，本发明的一个实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统，包括信号基站700、云数据处理中心702和多个无人驾驶压路机，多个无人驾驶压路机通过信号基站700与云数据处理中心702建立通讯连接，云数据处理中心702控制多个无人驾驶压路机执行上述任一实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法。
在该实施例中，因基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统实现了上述任一实施例的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法中的步骤，因此基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统具备基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法的全部有益技术效果。
在该实施例中，通过信号基站700的设置，可对多个压路机进行统一调度、统一管理以及云数据处理中心能够实现对无人驾驶压路机的控制，大大降低压路机施工成本，同时通过一个云数据处理中心702可同时操控多个无人驾驶压路机，无需在每个压路机上都装配控制及避障系统，能够更进一步地降低压路机的成本。
具体实施例
如图1所示，该实施例提供了一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，压路机包括压路机主体及设置在压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于定位模块和5G通讯模块，获取多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶。
其中，多个压路机在多个并行设置的作业区施工，多个压路机和多个作业区一一对应，压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶。
如图8至图12所示，其中，压路机包括：压路机主体802、定位模块804及5G通讯模块806，定位模块804设置在：压路机主体802上，用以获取压路机主体802的行驶方向信息及位置信息，5G通讯模块806通信连接于上述实施例的5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统用以实现本实施例的步骤10至步骤30。
其中，定位模块804可以为高精度GPS定位、压路机主体802上还可以装配有雷达，进一步地，雷达可以为毫米波雷达和/或超声波雷达等，高精度GPS定位用户获取压路机的行驶方向信息及位置信息；雷达布置于压路机主体802四周，用于探测压路机主体802四周(距离可根据压路机主体802的机型进行调整，最大不超过5m)以内的近距离障碍物，障碍物包括施工人员和其他作业设备；压路机通过5G通讯模块806连接于上述实施例的5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统。上述实施例的无人驾驶压路机群避障系统的云数据处理中心可以布置在云端，是压路机机群作业控制的大脑，能够将压路机机群中所有的设备状态信息、行驶方向信息及位置信息、障碍物警告信息收集和分析，对可能会出现碰撞的压路机进行统一调度，通过5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统执行该实施例的步骤10至步骤30能够将相邻车道的压路机错开，避免出现机群之间出现碰撞的可能性。从而实现安全高效的机群作业。
其中，在实际施工过程中，当同一区域出现多台无人驾驶的压路机作业时，为了达到施工工艺要求，因此可能会出现两台压路机在相邻车道施工，若不采取主动避障措施则会出现两台压路机停车(现有技术避障方式为遇到障碍物停车，直至障碍物消除在继续工作)，又或者没有检测到直接发生碰撞。
如图9和图10所示，其中，箭头方向为压路机行驶方向，虚线为压路机不进行调度发生碰撞时所处位置，通过本实施例的运行控制方法，基于作业区域900的工况信息，将作业区域900划分为三个作业区，每个作业区内设置有多个平行的作业道908，三个作业区分别为第一作业区902、第二作业区904及第三作业区906，第一无人驾驶压路机808在第一作业区902内作业，第二无人驾驶压路机810在第二作业区904内作业，第三无人驾驶压路机812在第三作业区906内作业。
如图9和图10所示，本实施例的运行控制方法通过设置在压路机上的定位模块804实时获取各压路机的行驶方向信息及位置信息，其中某一台压路机需要进行换道施工时，如图9和图10所示，第二无人驾驶压路机810完成其作业道908的作用需要向下一作业道908换道发出换道指令时，本发明的运行控制方法计算获取第二无人驾驶压路机810换道后与第一无人驾驶压路机808及第三无人驾驶压路机812之间的横向距离，如图9所示，第二无人驾驶压路机810换道之后与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离小于或等于压路机主体802宽度时，则第二无人驾驶压路机810换道后容易与第三无人驾驶压路机812发生碰撞，本实施例的运行控制方法可以发出黄色警告。
进一步地，判断第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812的行驶方向信息，如图9所示，若两者行驶方向相反，可以发出红色警告，并对第二无人驾驶压路机810和/或第三无人驾驶压路机812压路机进行调度：第二无人驾驶压路机810不进行换道维持上次车道路径继续碾压一次，第三无人驾驶压路机812继续按照原计划进行作业，直至第三无人驾驶压路机812向第三作业区内的其他作业道908换道，使得第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离大于压路机主体802的宽度时，警告消除，第二无人驾驶压路机810基于换道指令向目标作业道908换道。第二无人驾驶压路机810也可以暂停作业，不换道也不前进，直至第三无人驾驶压路机812完成该车道作业，向第三作业区内的其他作业道908换道，使得第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离大于压路机主体802的宽度时，警告消除，第二无人驾驶压路机810基于换道指令向目标作业道908换道。
进一步地，判断第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812的行驶方向信息，如图10所示，若两者行驶方向相同，则控制第二无人驾驶压路机810换道作业，第三无人驾驶压路机812也继续作业，直至第三无人驾驶压路机812行进至第三作业区906的边界位置后，控制第三无人驾驶压路机812径临时规划至远离压第二无人驾驶压路机810作业车道的相邻车道后，暂停作业。直至第二无人驾驶压路机810完成该车道作业，向第二作业区内的其他作业道908换道，使得第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离大于压路机主体802的宽度时，第三无人驾驶压路机812换回至原来车道，继续完成作业。
如图11和图12所示，其中，箭头方向为压路机行驶方向，虚线为压路机不进行调度发生碰撞时所处位置，通过本实施例的运行控制方法，基于作业区域900的工况信息，将作业区域900划分为三作业区，每个作业区内设置有多个平行的作业道908，三作业区分别为第一作业区902、第二作业区904及第三作业区906，第一无人驾驶压路机808在第一作业区902内作业，第二无人驾驶压路机810在第二作业区904内作业，第三无人驾驶压路机812在第三作业区906内作业，SBC表示第二无人驾驶压路机810换道后与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离，LBC表示第二无人驾驶压路机810换道后与第三无人驾驶压路机812之间的纵向距离，Ls表示压路机的安全换道距离。
如图11和图12所示，本实施例的运行控制方法通过设置在压路机上的定位模块804实时获取各压路机的行驶方向信息及位置信息，其中某一台压路机需要进行换道施工时，如第二无人驾驶压路机810需要换道作业，本发明的运行控制方法计算获取第二无人驾驶压路机810换道后与第一无人驾驶压路机808及第三无人驾驶压路机812之间的横向距离，如图11和图12所示，第二无人驾驶压路机810换道后与第三无人驾驶压路机812之间的横向距离SBC小于压路机主体802的宽度，本实施例的运行控制方法可以发出黄色警告。
进一步地，如图11和图12所示，获取压路机第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812之间的纵向距离LBC(沿航向方向上的投影距离)，若LBC大于2倍(该系数取值范围在1.2～2之间)压路机的安全换道距离Ls，则第二无人驾驶压路机810按基于换道指令向目标道换道和作业，同时实时第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812之间的纵向距离LBC，直至LBC≤2*Ls，则控制第二无人驾驶压路机810径临时规划至远离第三无人驾驶压路机812作业车道的相邻车道后暂停作业或第二无人驾驶压路机810返回至换道之前的原路径作业道908继续前进和作业，直至第二无人驾驶压路机810与第三无人驾驶压路机812背向行驶，并且LBC≥Ls后，控制第二无人驾驶压路机810换回至目标道，继续完成作业。
在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，用于压路机，其特征在于，所述压路机包括压路机主体及设置在所述压路机主体上的定位模块和5G通讯模块，所述基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法包括：
步骤10：基于所述定位模块和所述5G通讯模块，获取多个所述压路机的行驶方向信息、位置信息及多个所述压路机中各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离；
步骤20：根据多个所述压路机的行驶方向信息、位置信息及各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离，预判是否存在将要碰撞的情形，若是转步骤30，若否则转步骤10；
步骤30：对多个所述压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，作出改变的压路机恢复原状态按原路线行驶；
其中，多个所述压路机在多个并行设置的作业区施工，多个所述压路机和多个作业区一一对应，所述压路机的行驶方向对应作业区的长度方向或延伸方向，所述横向间隔距离对应作业区的宽度方向，原路线行驶是指压路机按照预先规划的作业线路行驶；
所述各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离包括各个相邻作业的压路机之间的当前横向间隔距离；
所述将要碰撞的情形包括如下情形：
任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离；和/或
任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离；
其中，所述纵向间隔距离对应作业区的长度方向，所述第一预设距离的取值范围大于或等于所述压路机的宽度，所述第二预设距离大于所述第三预设距离，所述第三预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
2.根据权利要求1所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，所述压路机按照预先规划的作业线路行驶，具体包括：
步骤a：控制所述压路机经由所述作业区的当前作业道的起始端驶向当前作业道的终止端；
步骤b：在所述压路机行驶至所述终止端后，控制所述压路机返回至当前作业道的起始端；
步骤c：在所述压路机行返回至所述起始端后，判断作业区是否存在需碾压的作业道，若是发出换道指令，压路机换道至其所在作业区的另外一条作业道，转步骤a；
其中，每个作业区包括多个平行设置的作业道。
3.根据权利要求1所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，所述对多个所述压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：
当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第二预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶；
当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，控制该相邻作业的两个压路机中任意一个压路机换道，直至该相邻作业的两个压路机的当前横向间隔距离大于第一预设距离，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶；或
当任意相邻作业的两个压路机之间的当前横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第三预设距离时，位于两个压路机行驶方向后方的压路机降速行驶或停止行驶，待执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶速度的压路机恢复原速度行驶。
4.根据权利要求2所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，所述各个相邻作业的压路机之间的横向间隔距离为各个相邻作业的压路机之间执行换道指令后的横向间隔距离。
5.根据权利要求4所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，所述将要碰撞的情形包括如下情形：
任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离；和/或，
任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离；
其中，所述纵向间隔距离对应作业区的长度方向，所述第一预设距离的取值范围大于或等于所述压路机的宽度，所述第四预设距离大于所述第五预设距离，所述第五预设距离的取值范围为压路机的安全换道距离的1.2至2倍。
6.根据权利要求5所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，所述对多个所述压路机中的任意个压路机的行驶路线进行调整以避免可能的碰撞，执行消除将要碰撞的情形后，改变行驶路线的压路机恢复原路线行驶具体包括：
当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机相向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第四预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除；
当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，该相邻作业的两个压路机同向行驶且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离小于或等于第五预设距离时，控制将要变道的压路机暂缓变道直至将要碰撞的情形消除。
7.根据权利要求6所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法，其特征在于，还包括：
当任意相邻作业的两个压路机之间的执行换道指令后横向间隔距离小于或等于第一预设距离，且相邻作业的两个压路机之间沿行驶方向的纵向间隔距离大于第四预设距离时，控制压路机执行换道指令，在与执行换道指令相邻的压路机行驶到作业道的终止端后，控制与执行换道指令相邻的压路机向远离于所述执行换道指令压路机的方向换道并停止行驶，在执行换道指令压路机行驶到作业道的终止端后向起始端返回时，控制与执行换道指令相邻的压路机返回至原车道行驶恢复原状态按原路线行驶。
8.一种基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障系统，其特征在于，包括信号基站、云数据处理中心和多个无人驾驶压路机，所述多个无人驾驶压路机通过信号基站与云数据处理中心建立通讯连接，所述云数据处理中心控制多个无人驾驶压路机执行如权利要求1至7中任一项所述的基于5G网络通讯的无人驾驶压路机群避障方法。
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