CN111222728A - 无人驾驶运载车辆调度方法、调度系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人驾驶运载车辆调度方法、调度系统及存储介质，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区，该方法包括：获取待调度运载车辆到达第一调度等候区和/或第二调度等候区发送的驶离请求消息，驶离请求消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息；获取运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，行驶状态消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息、运行状态信息以及位置信息；根据驶离请求消息和行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的待调度运载车辆；或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的待调度运载车辆。

Description

无人驾驶运载车辆调度方法、调度系统及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，具体涉及一种无人驾驶运载车辆调度方法、调度系统及存储介质。

背景技术

随着人工智能的飞速发展，自动驾驶技术不断取得突破，尤其在传统人工作业危险性高的应用场景得到推广应用。例如，矿区内的路况复杂，工作环境差，而且危险性高，传统人工作业的方式带来了管理困难、运营成本高、安全事故频发等多种弊端，因此，在矿区运输环节应用自动驾驶技术需求迫切。

相关技术中公开了一种无人运输车队控制系统，包括主控制室、头车和跟车，主控制室用于实时与头车和跟车通信，头车内置用于记录安全行驶路径的路径记忆模块并沿该路径行驶；但是该控制策略决定了多车将集中式装载或卸载，效率不高，且多车在运输线上集中式工作时，每台车的行驶轨迹可能因为其他车辆的干预而实时需要修改，如当装载区忙时，后面的车辆需要停车等待，当通信质量受矿区环境影响时容易发生碰撞事故。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种无人驾驶运载车辆调度方法、调度系统及存储介质，旨在改善无人驾驶运载车辆的运输可靠性及智能化水平。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例第一方面，提供一种无人驾驶运载车辆调度方法，应用于调度系统，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区，所述方法包括：

获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，所述驶离请求消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息；

获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，所述行驶状态消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息、运行状态信息以及位置信息；

根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆；或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的所述待调度运载车辆。

本发明实施例第二方面，还提供一种调度系统，包括：

存储器，用于存储可执行程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行程序时，实现上述任一实施例所述的调度方法。

本发明实施例第三方面，还提供一种计算机存储介质，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现前述任一实施例所述的调度方法。

本发明实施例所提供的技术方案中，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区，通过获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，如此，将出发地和目的地之间的运输路线由第一调度等候区和第二调度等候区划分为多段，运载车辆到达对应的第一调度等候区和第二调度等候区时均通过发送驶离请求消息，经由调度系统确定匹配的行驶路径轨迹后再进行调度，使得处于所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区的各运载车辆根据调度指令驶离相应的等候区，实现从出发地到目的地之间的无人驾驶运输的多段式调度管理，从而减少了运输路线同时存在多个运载车辆导致的堵塞及碰撞事故，提高了运输可靠性，且能够满足运载车辆的无人驾驶的控制需求，提升了运载车辆的智能化水平。

附图说明

图1为本发明一实施例中无人驾驶运载车辆调度方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中无人驾驶运载车辆调度方法的应用场景示意图；

图3为本发明实施例中运载车辆控制方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例中无人驾驶运载车辆调度装置的结构示意图；

图5为本发明一实施例中无人驾驶运载车辆调度系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。另外，以下所提供的实施例是用于实施本发明的部分实施例，而非提供实施本发明的全部实施例，在不冲突的情况下，本发明实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实施例调度方法应用于调度系统，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区。需要说明的是，调度等候区的数量不限于两个，还可以为三个或者以上。无人驾驶运载车辆是指无需驾驶员的运载车辆，该无人驾驶运载车辆可以为矿区的矿料运载车，还可以为转移渣土等其他物料的运载车辆。

在阐述本发明实施例调度方法之前，先对本发明实施例涉及的运载车辆和调度系统介绍如下：

本发明实施例中，运载车辆具有预先配置用于唯一标识该运载车辆的车辆ID，车体上配置有车载传感装置、车载通信装置及车载控制装置。

该车载传感装置包括位置检测器、感知传感器、OBD(车载诊断系统)。该位置检测器可以包括：GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)天线，其接收来自定位卫星的GNSS信号。GNSS对由纬度、经度及高度的坐标数据规定的位置进行检测。由GNSS检测出的位置是在全局坐标系中规定的绝对位置。通过GNSS，能够检测运载车辆的绝对位置。在其他实施方式中，位置检测器还可以采用视觉、激光雷达等定位方式。该感知传感器用于获取路况信息和/或对方来车的位置等信息。该感知传感可以采用毫米波雷达、红外探测仪、摄像头等可以辅助感知路况和/或其他车辆的传感器。该感知传感器还可以包括用于检测运载车辆车斗上是否装载物料的压力传感器。该OBD可以实时读取无人驾驶运载车辆的瞬时运行状态(如速度、方向盘转角和故障时的故障代码等)。

该车载通信装置数据用于与外部的通信设备建立通信，可以对车载传感装置检测的各类数据进行整合和处理，并将数据以固定格式打包后通过GPRS/4G/5G等通信方式实现上发给调度系统，还可以接收调度系统下发的指令。

该车载控制装置用于控制运载车辆沿着设定行驶路径轨迹自动行驶。该车载控制装置用于车辆行驶过程中获取车辆的位置信息，计算车辆当前位置和行驶路径轨迹的横向偏移。如果偏移距离小于设定阈值(阈值获取需要根据现场调试结果获得，以行驶稳定、且循迹效果良好为调试目标)，则认为车辆按照轨迹行驶良好。如果偏移距离大于等于设定阈值，则需要重新在设定行驶路径轨迹中查询最接近车辆当前坐标的点作为轨迹起点。该车载控制装置还用于横向控制和纵向控制。纵向控制采用PID(比例-积分-微分)控制器，对车辆的实时位置信息、速度信息和行驶路径轨迹做PID控制，然后产生油门、刹车控制命令，用来控制车身前进和后退。横向控制采用LQR(线性二次型调节器)控制器，输出方向盘控制命令，控制车身横向运动。

本发明实施例中，调度系统可以为与各运载车辆通信连接的服务器。该服务器包括如CPU(Central Processing Unit)那样的处理器的运算处理装置；包括如ROM(ReadOnly Memory)或RAM(Random Access Memory)那样的内存及存储器的存储装置；以及输入输出接口。该服务器配置有无线通信模块，用于与运载车辆上的车载通信装置建立无线通信连接。可选地，服务器还具有用于输入输出的HMI(人机接口)。

图1为本发明一实施例提供的无人驾驶运载车辆调度方法的流程示意图，本实施例调度方法包括：

步骤101，获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，所述驶离请求消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息。

这里，待调度运载车辆到达第一调度等候区或者第二调度等候区后，发送携带运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息的驶离请求消息给调度系统，以等待调度系统的调度。运载车辆标识信息是指用于唯一标识运载车辆的车辆ID。当前运载状态信息是指用于表示运载车辆是否空载的状态信息。位置信息用于表示运载车辆当前对应的位置。

步骤102，获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，所述行驶状态消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息、运行状态信息以及位置信息。

这里，行驶于运输路线上的各运载车辆经各自的车载通信装置发送行驶状态消息给调度系统。调度系统经通信模块与车载通信装置的通信接收行驶状态消息。其中，运载车辆标识信息是指用于唯一标识运载车辆的车辆ID。当前运载状态信息是指用于表示运载车辆是否空载的状态信息。运行状态信息是指用于表示运载车辆行驶对应的速度、加速度、偏航角中的至少一种。位置信息用于表示运载车辆当前对应的位置。

步骤103，根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆；或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的所述待调度运载车辆。

调度系统根据接收的各行驶状态消息，根据车辆ID更新对应的运载车辆的当前运载状态、运行状态及位置信息。调度系统可以根据第一调度等候区和第二调度等候区将运输路线划分为不同的路段，并根据接收的各行驶状态消息，对各路段上对应的运载车辆进行动态更新。调度系统在接收到驶离请求信息时，根据该驶离请求信息确定该待调度的运载车辆对应的路段，根据路段上运载车辆的通行状态，确定是否存在匹配的行驶路径轨迹，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的所述待调度运载车辆，待调度运载车辆根据接收的调度等待指令在下一个周期发送驶离请求消息，继续等待调度系统的调度。

本发明实施例调度方法，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区，通过获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，如此，将出发地和目的地之间的运输路线由第一调度等候区和第二调度等候区划分为多段，运载车辆到达对应的第一调度等候区和第二调度等候区时均通过发送驶离请求消息，经由调度系统确定匹配的行驶路径轨迹后再进行调度，使得处于所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区的各运载车辆根据调度指令驶离相应的等候区，实现从出发地到目的地之间的无人驾驶运输的多段式调度管理，从而减少了运输路线同时存在多个运载车辆导致的堵塞及碰撞事故，提高了运输可靠性，且能够满足运载车辆的无人驾驶的控制需求，提升了运载车辆的智能化水平。

在一可选的实施方式中，所述确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，包括：

根据所述驶离请求消息和设置的行驶轨迹链表确定对应的所述待调度运载车辆的初始路径轨迹，并根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹的通行状态；所述行驶轨迹链表至少包括所述出发地与所述第一调度等候区之间的路径轨迹、所述第一调度等候区与所述第二调度等候区之间的路径轨迹以及所述第二调度等候区与所述目的地之间的路径轨迹；

确定所述通行状态允许时，将所述初始路径轨迹确定为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

这里，调度系统可以根据第一调度等候区和第二调度等候区将运输路线划分为不同的路段来设置行驶轨迹链表，该行驶轨迹链表包括：所述出发地与所述第一调度等候区之间的路径轨迹、所述第一调度等候区与所述第二调度等候区之间的路径轨迹以及所述第二调度等候区与所述目的地之间的路径轨迹。可选地，第一调度等候区具有与各运载车辆一一对应的停车位，第二调度等候区具有与各运载车辆一一对应的停车位。这样，设置的行驶轨迹链表可以具体到待调度运载车辆的停车位与下一目的地之间的路径轨迹，从而使得各运载车辆的初始路径轨迹固定化，从而简化控制策略。在其他实施方式中，第一调度等候区或者第二调度等候区的停车位可以不与各运载车辆一一对应，调度系统可以在生成调度指令时根据需要进行分配和调整初始路径轨迹。

这里，所述确定通行状态允许，包括：

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的运载车辆的数量符合第一设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的上一运载车辆的位置符合第二设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的上一运载车辆的当前运载状态符合设定状态。

本实施例中，可选地，可以根据不同路段的特点，对各初始路径轨迹采用不同的策略确定其通行状态是否允许。譬如，对于待调度运载车辆自第一调度等候区驶向第二调度等候区或者自第二调度等候区驶向第一调度等候区的路段，考虑到该路段的线路较长，可以根据上一运载车辆驶离的距离值是否满足设定要求(如距离值大于500米)或者路段上的车辆数量是否满足设定要求(如车辆数量小于4台)来确定，当满足设定要求时，则表明对应的初始路径轨迹的通行状态允许。对于待调度运载车辆自第二调度等候区驶向目的地的路段或者自第一调度等候区驶向出发地的路段，可以根据上一运载车辆的当前运载状态是否符合设定状态来确定，如确定驶向目的地的上一运载车辆已空载或者接近空载时，则表明该运载车辆已完成或者即将完成卸料，确定对应的初始路径轨迹的通行状态允许；确定驶向出发地的上一运载车辆已满载或者接近满载时，则表明该运载车辆已完成或者即将完成装料，确定对应的初始路径轨迹的通行状态允许。

本实施例调度方法，通过获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，使得处于所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区的各运载车辆根据调度指令驶离相应的等候区，减少了运输路线同时存在多个运载车辆导致的堵塞及碰撞事故，提高了运输可靠性，且能够满足运载车辆的无人驾驶的控制需求，提升了运载车辆的智能化水平。

可选地，通过为每台运载车辆在第一调度等候区和第二调度等候区均设置对应的停车位，可以使得各运载车辆的初始路径轨迹固定化，使得各运载车辆可以按照设置的路径轨迹自动行驶，车辆停止时，只会停留在等待区，而不会对其他车辆造成干扰，减少了运输路线同时存在多个运载车辆导致的堵塞及碰撞事故。

在另一实施例中，所述确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，还包括：

确定所述通行状态不允许时，从所述设置的行驶轨迹链表中确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

当初始路径轨迹的通行状态不允许时，本实施例还可以根据所述驶离请求消息确定所述设置的行驶轨迹链表中能替代所述初始路径轨迹的替代路径轨迹。譬如，当作为目的地的装载点为多个时，行驶轨迹链表中包括多条第一调度等候区与出发地之间的路径轨迹，当初始路径轨迹的通行状态不允许时，调度系统可以从行驶轨迹链表中选择其他装载点对应的路径轨迹作为替代初始路径轨迹，并确定所述替代路径轨迹的通行状态允许时，将所述替代路径轨迹作为所述匹配的行驶路径轨迹。此处，确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹中通行状态是否允许的策略可以采用与前述初始路径轨迹的相同的策略，在此不做赘述。

待调度的运载车辆接收到携带替代路径轨迹的调度指令，根据替代路径轨迹进行路径轨迹的更新，车载控制装置根据更新的路径轨迹控制运载车辆自动行驶至目的地。

本实施例调度方法，通过从设置的行驶轨迹链表中确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹，通过调度指令更新对应待调度运载车辆的路径轨迹，使得调度策略灵活，减少了调度等待时间，从而在满足自动驾驶的安全性及可靠性的前提下，进一步提高了运输路线上运载车辆的运载效率。

在一实施例中，该调度方法还包括：

根据所述行驶状态消息确定存在车辆故障和/或所述运输路线上存在障碍物时，确定行驶路径轨迹与所述存在车辆故障的运载车辆和/或所述障碍物发生干涉的目标运载车辆；

根据设置的行驶轨迹链表确定是否可对所述目标运载车辆的行驶路径轨迹进行更新，若是，根据更新的行驶路径轨迹发送第一调整指令给对应的所述目标运载车辆；若否，发送用于控制运载车辆停车并等待调度的第二调整指令给对应的所述目标运载车辆。

本实施例中，运载车辆在行驶过程中，通过车载传感装置中的感知装置检测行驶线路上和/或对方来车的位置等信息，如可以通过毫米波雷达、红外检测、摄像头等方式检测障碍物，还可以通过OBD记录运载车辆出现制动防抱死系统(ABS)、车身稳定性系统(ESP)、牵引力控制系统(TCS)等异常时的位置和/或胎压不足、制冷液不足等车辆故障检测信息中的至少一种，对障碍物检测信息和车辆故障检测信息处理后生成行驶状态消息，并按照设定频率周期性上传行驶状态消息给调度系统。调度系统接收到各运载车辆的行驶状态消息，所述行驶状态消息包括：障碍物检测信息、车辆故障检测信息中的至少一种，调度系统确定存在车辆故障和/或所述运输路线上存在障碍物时，确定行驶路径轨迹与所述存在车辆故障的运载车辆和/或所述障碍物发生干涉的目标运载车辆，并对即将驶过该路段的运载车辆重新生成路径轨迹并发送第一调整指令给对应目标运载车辆，以使其绕过危险路段；当无法绕过该段路线时，会通过下发第二调整指令，使得该运载车辆停车，原地等待下一步的调度命令。

本实施例调度方法，调度系统还根据行驶路线上的障碍物和/或故障车辆的信息来更新调整各运载车辆的路径轨迹，从而实现了调度系统在各运载车辆的行驶过程中根据路况信息进行实时调整的效果，利于及时发现路障，避免因路障造成严重的堵塞或者撞车事故。

在一实施例中，该调度方法还包括：

根据所述行驶状态消息确定运载车辆偏离对应的行驶路径轨迹时，重新生成行驶路径轨迹并发送第三调整指令给对应的所述运载车辆。

调度系统根据接收的行驶状态消息更新对应的运载车辆的位置信息，确定该运载车辆的位置信息偏离其对应的行驶路径轨迹时，调度系统根据该运载车辆当前的位置信息和对应的行驶路径轨迹，通过校正生成新的路径轨迹，并将携带该新的行驶路径轨迹的第三调整指令发送给对应的运载车辆，该运载车辆根据第三调整指令更新路径轨迹，从而实现经调度系统的远程调整和控制，对驶离路径轨迹的运载车辆进行及时调整，满足了无人驾驶的智能控制需求。

在一实施例中，该调度方法还包括：

获取运载车辆到达所述出发地和/或所述目的地发送的调离请求消息，所述调离请求消息携带有运载车辆标识信息、准备状态信息以及位置信息；

根据所述调离请求消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调离指令给对应的所述运载车辆。

本实施例中，运载车辆达到出发地或者目的地，完成装载或者卸料操作后，发送调离请求消息给调度系统，其中，调离请求消息中的准备状态信息用于表示运载车辆是否已准备好驶离出发地或者目的地，调度系统根据调离请求消息发送调离指令，以控制运载车辆按照相应的行驶路径轨迹驶回至第一调度等候区或者第二调度等候区，以等待调度系统的调度指令。

本实施例调度方法，运载车辆在出发地或者目的地，可以连贯作业，调度系统只需根据运载车辆的调离请求发送调离指令，即可驱动运载车辆驶向第一调度等候区或者第二调度等候区，实现在第一调度等候区和第二调度等候区对运载车辆的统一集中调度，无需在出发地或者目的地等候调度指令，避免了在出发地或者目的地的车辆堵塞导致的运输效率的降低，从而改善了运载车辆的运输效率，且简化了调度系统在出发地和目的地的控制策略，利于提高系统运行的可靠性。

图2示出了本发明一实施例中无人驾驶运载车辆调度方法应用的场景示意图，如图2所示，多台无人驾驶运载车辆21用于矿区的矿料运输，该矿区包括至少一个装载操作区22、至少一个卸载操作区23，运输路线24上设置邻近装载操作区22的装载等候区25、邻近卸载操作区23的卸载等候区26。该运输路线24被拆分为装载线241、运输线242和卸载线243三类路段。其中，装载线241衔接装载操作区22与装载等候区25，运输线242衔接装载等候区25与卸载等候区26，卸载线243衔接卸载等候区26与卸载操作区23。

每当运载车辆自动行驶至装载线241、运输线242与卸载线243之间的交界地带时，会先行驶至装载等候区25或卸载等候区26处，等待调度系统的调度指令，从而实现运载车辆的集中调度，运载车辆收到调度指令后，行驶至下一节点。该节点包括：装载操作区22、卸载操作区23、装载等候区25及卸载等候区26。

本实施例中，可选地，装载等候区25为在装载操作区22附近选择开阔地带依地势而建，且装载等候区25具有与各运载车辆一一对应的停车位。卸载等候区26为在卸载操作区23附近选择开阔地带依地势而建，且卸载等候区26具有与各运载车辆一一对应的停车位。这样，各个运载车辆会有初始化的停车位，使得各个运载车辆的初始路径轨迹可以设置，不受其他车辆的影响。

当运载车辆到达装载等候区25或者卸载等候区26后，会以一设定周期向调度系统发送驶离请求消息，且行驶的各运载车辆会以另一设定周期向调度系统发送行驶状态消息。调度系统根据接收的各行驶状态消息，根据车辆ID更新对应的运载车辆的当前运载状态、运行状态及位置信息。本实施例中，服务器根据接收的各行驶状态消息和各驶离请求信息，并结合运输路线的分段路径维护多个列表，多个列表可以包括：装载等候区的第一列表、卸载等候区的第二列表、运输上线的第三列表、运输下线的第四列表、装载上行线的第五列表、卸载上行线的第六列表中的至少一个。其中，运输上线是指自装载等候区驶向卸载等候区的路径轨迹，运输下线是指自卸载等候区驶向装载等候区的路径轨迹，装载上行线是指自装载等候区驶向装载操作区的路径轨迹，卸载上行线是指自卸载等候区驶向卸载操作区的路径轨迹，各列表用于表征对应路径轨迹上各运载车辆的位置等状态。可选地，调度系统可以根据其维护的各列表在GIS(Geographic Information System，地理信息系统)中标识各运载车辆的实时位置，并经HMI(人机接口)显示，该人机接口可以为调度系统侧的显示屏，亦可以为用户侧远程终端的显示屏，从而便于监管或维护人员等及时了解矿区各运载车辆的实时运行情况。

调度系统接收到驶离请求消息时，可以根据该驶离请求消息中的车辆ID、当前运载状态信息以及位置信息确定该运载车辆驶离对应的初始路径轨迹。譬如，对于装载等候区的一运载车辆，若该运载车辆处于空载状态，则其驶离对应的初始路径轨迹为装载上行线，然后获取装载上行线对应的第五列表，判断装载上行线的通行状态是否允许，若允许，则发送调度指令给该运载车辆，若否，则发送调度等待指令给该运载车辆，该运载车辆在下一周期继续发送驶离请求消息给调度系统，调度系统可以基于FCFS(先来先服务算法)对各驶离请求消息进行处理，并对等候区的各运载车辆发送调度指令，从而控制相应的运载车辆驶离等候区。

由于矿区工作特点，本实施例中，装载操作区为多个，当运载车辆为需要驶向装载操作区而发出的驶离请求消息时，调度系统会判断该运载车辆对应的初始路径轨迹(即自装载等候区驶向初始指定的装载操作区的路径轨迹)的通行状态是否允许，若否，调度系统还会根据各装载操作区的忙/闲情况选择符合通行状态的一处作为目的节点生成调度指令。运载车辆收到调度指令后，根据调度指令携带的路径轨迹更新初始路径轨迹，经车载控制装置通过无人驾驶技术和更新后的行驶路径寻迹行驶，直至到达下一个节点。

本实施例中，调度系统还根据行驶路线上的障碍物和/或故障车辆的信息来更新调整各运载车辆的路径轨迹，从而实现了调度系统在各运载车辆的行驶过程中根据路况信息进行实时调整的效果，利于及时发现路障，避免造成因路障造成严重的堵塞或者撞车事故。调度系统运行过程中，会实时接收各运载车辆或路侧传感器的数据，及时发现异常路况或异常车辆。当有这些异常发生时，会尝试绕过问题路段，并对即将驶过该路段的车辆重新生成行驶轨迹，以使其绕过危险路段；当无法绕过该段路线时，会通过下发控制指令指挥卡车停车，原地等待下一步的调度指令。

本实施例中，调度系统根据接收的行驶状态消息更新对应的运载车辆的位置信息，确定该运载车辆的位置信息偏离其对应的行驶路径轨迹时，调度系统根据该运载车辆当前的位置信息和对应的行驶路径轨迹，通过校正生成新的路径轨迹，并将携带该新的行驶路径轨迹的调整指令发送给对应的运载车辆，该运载车辆根据调整指令更新路径轨迹，从而实现经调度系统的远程调整和控制，对驶离路径轨迹的运载车辆进行及时调整，满足了无人驾驶的智能控制需求。

图3示出了本发明实施例中运载车辆控制方法的流程示意图。如图3所示，本实施例运载车辆的控制方法包括以下步骤：

步骤301，运载车辆开始行驶。

运载车辆经车载控制装置的控制沿设定的行驶路径轨迹自动行驶。

步骤302，发送行驶状态消息给调度系统。

运载车辆在行驶过程中，通过车载传感装置中的位置检测器获取实时位置信息，通过感知传感器检测行驶线路上和/或对方来车的位置等信息，如可以通过毫米波雷达、红外检测、摄像头等方式检测障碍物，还可以通过OBD记录运载车辆出现制动防抱死系统(ABS)、车身稳定性系统(ESP)、牵引力控制系统(TCS)等异常时的位置和/或胎压不足、制冷液不足等车辆故障检测信息中的至少一种，对位置信息、障碍物检测信息和/或车辆故障检测信息处理后生成行驶状态消息，并按照设定频率周期性上传行驶状态消息给调度系统。

步骤303，是否接收到调整指令。

运载车辆判断是否接收到调整指令，此处的调整指令包括以下至少之一：调度系统确认当前路径轨迹存在障碍物和/或故障车辆时，重新生成用于绕过故障路段的行驶路径轨迹的调整指令、调度系统确定运载车辆偏离对应的行驶路径轨迹时，重新生成行驶路径轨迹的调整指令。若是则执行步骤304，若否则执行步骤305。

在可选的实施方式中，调整指令还可以包括：调度系统确认当前路径轨迹存在障碍物和/或故障车辆时，且无法绕过故障路段时生成的用于停车等待的调整指令。在确定接收到调整指令之后，在执行步骤304之前，还包括，判断是否要更新行驶路径轨迹，确认更新行驶路径轨迹后，再执行步骤304，否则执行如停车等待调度等相应的调整指令。

步骤304，更新路径轨迹。

运载车辆根据调整指令携带的路径轨迹对路径轨迹进行更新。

步骤305，判断是否轨迹偏离。

车载控制装置根据路径轨迹自动行驶，在轨迹偏离时，执行步骤306，否则执行步骤307。

步骤306，进行纵向PID控制和横向LQR控制。

车载控制装置的纵向控制采用PID(比例-积分-微分)控制器，对车辆的实时位置信息、速度信息和行驶路径轨迹做PID控制，然后产生油门、刹车控制命令，用来控制车身前进和后退。横向控制采用LQR(线性二次型调节器)控制器，输出方向盘控制命令，控制车身横向运动。

步骤307，判断是否到达等候区。

判断运载车辆是否到达装载等候区或者卸载等候区，若是则执行步骤308，若否则执行步骤311。

步骤308，发送驶离请求消息。

运载车辆发送驶离请求消息给调度系统。

步骤309，接收调度指令或者调度等待指令。

接收到来自调度系统的调度指令或者调度等待指令。

步骤310，判断是否可以行驶。

若接收到调度指令，则返回步骤301，开始行驶；若接收到调度等待指令，则等待设定时长后返回步骤308。

步骤311，判断是否到达装/卸载操作区。

运载车辆判断是否到达装载操作区或者卸载操作区，若是，则执行步骤312。

步骤312，开始装/卸载作业。

运载车辆在装载操作区时进行装载作业，运载车辆在卸载操作区时进行卸载作业。

步骤313，判断是否完成装/卸载作业。

运载车辆判断是否完成装载作业或者卸载作业，判断完成时，则执行步骤314，否则，返回步骤312。

步骤314，发送调离请求消息。

运载车辆发送调离请求消息给调度系统，调度系统根据接收的调离请求消息与运载车辆握手通信，并下发调离指令给对应的运载车辆。

步骤315，接收调离指令。

运载车辆根据接收的调离指令，驶离装载操作区并返回装载等候区，或者驶离卸载操作区并返回卸载等候区。

本实施例运载车辆的控制方法，使得处于装载等候区或卸载等候区的各运载车辆根据调度指令驶离相应的等候区，而在装载操作区或者卸载操作区的运载车辆可以在完成相应的装载或者卸载作业后，快速返回至装载等候区或者卸载等候区，避免了在装载操作区或者卸载操作区排队导致的操作区的道路堵塞，从而提高了装载和卸载操作效率。

为了实现本发明上述实施例调度方法，基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种调度装置，参见图4，该调度装置包括：

第一获取模块401，用于获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，所述驶离请求消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息；

第二获取模块402，用于获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，所述行驶状态消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息、运行状态信息以及位置信息；

调度控制模块403，用于根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆；或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的所述待调度运载车辆。

在一实施例中，调度控制模块403具体用于：

根据所述驶离请求消息和设置的行驶轨迹链表确定对应的所述待调度运载车辆的初始路径轨迹，并根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹的通行状态；所述行驶轨迹链表至少包括所述出发地与所述第一调度等候区之间的路径轨迹、所述第一调度等候区与所述第二调度等候区之间的路径轨迹以及所述第二调度等候区与所述目的地之间的路径轨迹；

确定所述通行状态允许时，将所述初始路径轨迹确定为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

在一实施例中，调度控制模块403具体还用于：

确定所述通行状态不允许时，从所述设置的行驶轨迹链表中确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

在一可选的实施方式中，所述确定通行状态允许，包括：

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的运载车辆的数量符合第一设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的运载车辆的位置符合第二设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的运载车辆的当前运载状态符合设定状态。

在一实施例中，调度控制模块403具体还用于：

根据所述驶离请求消息确定所述设置的行驶轨迹链表中能替代所述初始路径轨迹的替代路径轨迹；

确定所述替代路径轨迹的通行状态允许时，将所述替代路径轨迹作为所述匹配的行驶路径轨迹。

在一实施例中，调度控制模块403具体还用于：

根据所述行驶状态消息确定存在车辆故障和/或所述运输路线上存在障碍物时，确定行驶路径轨迹与所述存在车辆故障的运载车辆和/或所述障碍物发生干涉的目标运载车辆；根据设置的行驶轨迹链表确定是否可对所述目标运载车辆的行驶路径轨迹进行更新，若是，发送第一调整指令给对应的所述目标运载车辆；若否，发送用于控制运载车辆停车并等待调度的第二调整指令给对应的所述目标运载车辆；其中，所述行驶状态消息还包括：障碍物检测信息、车辆故障检测信息中的至少一种。

在一实施例中，调度控制模块403具体还用于：

根据所述行驶状态消息确定运载车辆偏离对应的行驶路径轨迹时，重新生成行驶路径轨迹并发送第三调整指令给对应的所述运载车辆。

在一实施例中，调度控制模块403具体还用于：

获取运载车辆到达所述出发地和/或所述目的地发送的调离请求消息，所述调离请求消息携带有运载车辆标识信息、准备状态信息以及位置信息；根据所述调离请求消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调离指令给对应的所述运载车辆。

需要说明的是，本发明实施例调度装置与上述方法实施例对应，具体实现过程，可以参照上述方法实施例，在此不做赘述。

本发明实施例还提供一种调度系统，该调度系统可以为服务器或者云服务器。图5仅仅示出了该调度系统的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图5示出的部分结构或全部结构。

本发明实施例提供的调度系统500包括：至少一个处理器501、存储器502、用户接口503和至少一个网络接口504。调度系统500中的各个组件通过总线系统505耦合在一起。可以理解，总线系统505用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统505除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统505。

其中，用户接口503可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等，用于执行订餐相关的输入操作并显示订餐的应用界面等。

可以理解，存储器502可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。

本发明实施例中的存储器502用于存储各种类型的数据以支持调度方法的执行。这些数据的示例包括：用于在调度系统500上运行的任何可执行程序，如可执行程序5021，实现本发明实施例的调度方法的程序可以包含在可执行程序5021中。

本发明实施例揭示的调度方法可以应用于处理器501中，或者由处理器501实现。处理器501可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，调度方法的各步骤可以通过处理器501中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器501可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器501可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器502，处理器501读取存储器502中的信息，结合其硬件完成本发明实施例提供的调度方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，存储介质可以包括：移动存储设备、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。所述可读存储介质存储有可执行程序；所述可执行程序用于被处理器执行时实现本发明任一实施例所述的调度方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、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系统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系统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系统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系统上，使得在计算机或其他可编程系统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系统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，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无人驾驶运载车辆调度方法，应用于调度系统，其特征在于，于出发地和目的地之间的运输路线上至少设置第一调度等候区和第二调度等候区，所述方法包括：

获取待调度运载车辆到达所述第一调度等候区和/或所述第二调度等候区发送的驶离请求消息，所述驶离请求消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息以及位置信息；

获取所述运输路线上各运载车辆发送的行驶状态消息，所述行驶状态消息携带有运载车辆标识信息、当前运载状态信息、运行状态信息以及位置信息；

根据所述驶离请求消息和所述行驶状态消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆；或确定无匹配的行驶路径轨迹并发送调度等待指令给对应的所述待调度运载车辆。

2.如权利要求1所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，包括：

根据所述驶离请求消息和设置的行驶轨迹链表确定对应的所述待调度运载车辆的初始路径轨迹，并根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹的通行状态；所述行驶轨迹链表至少包括所述出发地与所述第一调度等候区之间的路径轨迹、所述第一调度等候区与所述第二调度等候区之间的路径轨迹以及所述第二调度等候区与所述目的地之间的路径轨迹；

确定所述通行状态允许时，将所述初始路径轨迹确定为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

3.如权利要求2所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述确定匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆，还包括：

确定所述通行状态不允许时，从所述设置的行驶轨迹链表中确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹并发送调度指令给对应的所述待调度运载车辆。

4.如权利要求2或3所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述确定所述通行状态允许，包括：

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的运载车辆的数量符合第一设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的上一运载车辆的位置符合第二设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述初始路径轨迹上的上一运载车辆的当前运载状态符合设定状态。

5.如权利要求3所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述从所述设置的行驶轨迹链表中确定通行状态允许的路径轨迹作为匹配的行驶路径轨迹，包括：

根据所述驶离请求消息确定所述设置的行驶轨迹链表中能替代所述初始路径轨迹的替代路径轨迹；

确定所述替代路径轨迹的通行状态允许时，将所述替代路径轨迹作为所述匹配的行驶路径轨迹；

所述确定所述替代路径轨迹的通行状态允许包括：

根据所述行驶状态消息确定所述替代路径轨迹上的运载车辆的数量符合第一设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述替代路径轨迹上的上一运载车辆的位置符合第二设定阈值；和/或

根据所述行驶状态消息确定所述替代路径轨迹上的上一运载车辆的当前运载状态符合设定状态。

6.如权利要求1所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述行驶状态消息确定存在车辆故障和/或所述运输路线上存在障碍物时，确定行驶路径轨迹与所述存在车辆故障的运载车辆和/或所述障碍物发生干涉的目标运载车辆；

根据设置的行驶轨迹链表确定是否可对所述目标运载车辆的行驶路径轨迹进行更新，若是，根据更新后的行驶路径轨迹发送第一调整指令给对应的所述目标运载车辆；

若否，发送用于控制运载车辆停车并等待调度的第二调整指令给对应的所述目标运载车辆；

其中，所述行驶状态消息还包括：障碍物检测信息、车辆故障检测信息中的至少一种。

7.如权利要求1所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述行驶状态消息确定运载车辆偏离对应的行驶路径轨迹时，重新生成行驶路径轨迹并发送第三调整指令给对应的所述运载车辆。

8.如权利要求1所述的无人驾驶运载车辆调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取运载车辆到达所述出发地和/或所述目的地发送的调离请求消息，所述调离请求消息携带有运载车辆标识信息、准备状态信息以及位置信息；

根据所述调离请求消息，确定匹配的行驶路径轨迹并发送调离指令给对应的所述运载车辆。

9.一种调度系统，其特征在于，包括：

存储器，用于存储可执行程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行程序时，实现如权利要求1至8任一所述的调度方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现如权利要求1至8任一所述的调度方法。

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