CN111429741A - 交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质。该交通管理方法包括：根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据；根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道；根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。本公开可以实现矿山车辆行驶的动态交通管控。

Description

交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质

技术领域

本公开涉及控制领域，特别涉及一种交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质。

背景技术

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，露天矿山无人化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。

发明内容

发明人通过研发发现：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，其中动态、高效的管控矿山行驶的车辆，及时获取和管理故障道路的交通管理技术，是露天矿山无人化运输系统迫切需要解决的技术挑战之一。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质，可以实现矿山车辆行驶的动态交通管控。

根据本公开的一个方面，提供一种交通管理方法，包括：

根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据；

根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道；

根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

在本公开的一些实施例中，所述根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求包括：

在所述关联互斥车道中有已被占用车道的情况下，拒绝所述路权请求；

在所述关联互斥车道中没有已被占用车道的情况下，赋予该无人驾驶车辆行驶路权。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理方法还包括：

获取工程车辆的实时状态数据；

根据工程车辆的实时状态数据，对相关工程车辆进行会车让行控制和安全距离控制。

在本公开的一些实施例中，所述对相关工程车辆进行安全距离控制包括：

对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制。

在本公开的一些实施例中，所述对相关工程车辆进行安全距离控制包括：

对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制。

在本公开的一些实施例中，所述对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制包括：

根据车辆上报的速度、航向、位置信息和地图数据库中的车道数据，计算相关车辆是否处于同一车道；

计算出相关车辆的当前距离以及预计距离变化，对相关车辆进行减速控制或停车控制。

在本公开的一些实施例中，所述对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制包括：

判断同车道对向行驶的无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离是否小于等于同车道对向安全距离；

在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离小于等于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行停车处理；

在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离大于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行减速。

在本公开的一些实施例中，所述对相关工程车辆进行会车让行控制包括：

从数据库中检索预定交通让行规则；

根据预定规则主体，提取出交通规则中的主体和所对应的权重；

通过相关车辆的实时状态数据，判断出相关车辆所对应的规则主体，并计算出权重总和；

根据权重总和，对相关车辆进行会车让行控制。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理方法还包括：

初始化车道互斥表；

预先设置车道互斥表；

预先设置交通规则。

在本公开的一些实施例中，所述初始化车道互斥表包括：

对行驶区域进行分段，在每段行驶区域添加车道节点并生成无人驾驶车辆的自动行驶路径；

将生成的自动行驶路径，自动添加到车道互斥表，其中，每条车道默认没有互斥车道关联。

在本公开的一些实施例中，所述预先设置车道互斥表包括：

对于特殊路段的车道，添加或删除与该车道存在行驶冲突的互斥车道；

修改车道类型属性和车道锁定状态。

在本公开的一些实施例中，所述预先设置交通规则包括：

设置安全跟车距离、同车道对向安全距离和让行规则权重等级；

添加预定让行规则主体；

根据预定让行规则主体，添加编辑会车让行规则。

根据本公开的另一方面，提供一种交通管理装置，包括：

车道数据获取模块，用于根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据；

互斥车道获取模块，用于根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道；

路权仲裁模块，用于根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置用于执行实现如上述任一实施例所述的交通管理方法的操作。

根据本公开的另一方面，提供一种交通管理装置，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述交通管理装置用于执行实现如上述任一实施例所述的交通管理方法的操作。

根据本公开的另一方面，提供一种服务器，包括如上述任一实施例所述的交通管理装置。

在本公开的一些实施例中，所述服务器还包括：

中心监控装置，用于实时监控车辆的工作运行状态，将车辆终端装置发送的路权请求和实时状态数据发送给交通管理装置；将交通管理装置的路权仲裁结果发送给车辆终端装置。

在本公开的一些实施例中，所述服务器还包括：

地图管理装置，用于初始化车道互斥表；预先设置车道互斥表；预先设置交通规则。

根据本公开的另一方面，提供一种交通管理系统，包括如上述任一实施例所述的交通管理装置，或者包括如上述任一实施例所述的服务器。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理系统还包括：

设置于工程车辆的车辆终端装置，用于向交通管理装置发送路权请求，并根据路权仲裁结果，对工程车辆进行相应控制；向交通管理装置发送工程车辆的实时状态数据。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的交通管理方法。

本公开可以实现矿山车辆行驶的动态交通管控。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开交通管理方法一些实施例的示意图。

图2为本公开交通管理方法另一些实施例的示意图。

图3为本公开交通管理系统一些实施例的示意图。

图4为本公开一些实施例中行驶区路段划分的示意图。

图5为本公开一些实施例中车道互斥表的示意图。

图6为本公开交通管理方法又一些实施例的示意图。

图7为本公开交通管理方法又一些实施例的示意图。

图8为本公开交通管理装置一些实施例的示意图。

图9为本公开交通管理装置又一些实施例的示意图。

图10为本公开服务器一些实施例的示意图。

图11为本公开交通管理系统另一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

发明人通过研究发现：相关技术的无人驾驶车辆交通控制系统仅适用于理想状态下的民用交通路口，利用无人驾驶行人转运车，控制行人的过路情况，不适用于露天矿山的交通管控。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种交通管理方法、装置和系统、服务器和存储介质，下面通过具体实施例对本公开进行说明。

图1为本公开交通管理方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开交通管理装置或本公开交通管理系统执行。该方法可以包括以下步骤11-步骤13，其中：

步骤11，根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据。

在本公开的一些实施例中，所述无人驾驶车辆可以为无人驾驶矿用卡车。

步骤12，根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道。

步骤13，根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

在本公开的一些实施例中，步骤13可以包括：

步骤131，在所述关联互斥车道中有已被占用车道的情况下，拒绝所述路权请求。

步骤132，在所述关联互斥车道中没有已被占用车道的情况下，赋予该无人驾驶车辆行驶路权。

基于本公开上述实施例提供的交通管理方法，是一种露天矿山无人化运输系统的交通管理方法，与矿山地图管理系统集成维护道路互斥表，供交通管理装置作为路权仲裁赋予的判断因素，从而实现矿山车辆行驶的动态交通管控。本公开上述实施例解决了露天矿山无人化运输系统的交通管理问题，可以实现动态实时的交通管控，减少了运输车辆的行驶和等待时间，提高了露天矿山车辆行驶的安全性和运输车辆的作业效率。

图2为本公开交通管理方法另一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开交通管理装置或本公开交通管理系统执行。图3为本公开交通管理系统一些实施例的示意图。如图2所示，该方法可以包括以下步骤21-步骤25，其中：

在步骤21，如图3所示，在控制中心机房服务器端部署交通管理装置、中心监控装置和地图管理装置，在车辆端工控机部署车辆终端装置(适用于无人驾驶车辆端或有人驾驶车辆)。

在本实施方案中具体的，服务器装置可以为专业刀片服务器，无人驾驶车辆可以选择无人驾驶矿用卡车，车辆端设备可以选择无风扇工控机。

在步骤22，初始化车道互斥表。

在本公开的一些实施例中，步骤22可以包括步骤221-步骤224，其中：

在步骤221，如图3所示，通过地图采集装置采集好原始地图数据并保存到外部文件(原始地图文件)。

在步骤222，如图3所示，将采集的原始地图数据文件导入到地图管理系统，创建和标定矿山路网结构、作业区域、行驶区域、辅助作业区域和其它基础设施等地图要素。

在步骤223，对行驶区域进行分段，在每段行驶区域添加车道节点并生成无人驾驶车辆的自动行驶路径。

在本公开的一些实施例中，步骤223可以包括：根据矿山行驶区域地理特征以及交通控制的需要，对行驶区域进行路段分割划分。例如：双向双行道下一段变成双向单行道，则需要将双向双行道和双向单行道分割成相邻的两端行驶区域，在双向双行道结束位置开始进行交通管控，控制进入双向单行路段的车辆。

在本公开的一些实施例中，步骤223可以包括：如图4所示，根据行驶区域宽度、弯道、交叉路口等因素将行驶区域进行分段，在每段行驶区域添加车道节点并生成无人驾驶车辆的自动行驶路径。图4为本公开一些实施例中行驶区路段划分的示意图。

在步骤224，将生成的自动行驶路径，自动添加到车道互斥表，其中，每条车道默认没有互斥车道关联。

在本公开的一些实施例中，步骤224可以包括：结合路径规划算法，在每段行驶区域生成两条对向的行驶路径轨迹，自动添加到车道互斥表中并赋予默认属性值。特殊路段的两条对向车道存在行驶冲突，需要在互斥表中进行关联。

在步骤23，预先设置车道互斥表。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：对于特殊路段的车道，添加或删除与该车道存在行驶冲突的互斥车道；修改车道类型属性和车道锁定状态。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：中心监控装置操作员登录系统后，进入交通管理页面，编辑车道互斥表，将互相冲突的车道关联并编辑车道属性。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：所述中心监控装置的操作员登录系统后，进入交通管理装置页面的道路互斥表管理页面，在车道列表中选中需要编辑的车道，同时通过矿山地图高亮像是该选中车道以及与之关联的互斥车道，添加或删除与之互斥的车道，设置该车道的权重和状态。

在本公开的一些实施例中，所述互斥车道是在无法同时对向行驶两辆无人驾驶车辆的特殊路段或连续特殊路段存在的对向行驶的自动行驶车道路径互为互斥车道。当车辆进入该车道时，与之互斥的其它车道的路权将被锁定不允许任何车辆进入，直到车辆驶离该车道。

在本公开的一些实施例中，所述特殊路段可以是双向单行路段、有安全碰撞危险的路段、无法满足两车同时对向行驶的路段、转弯半径较小的弯道等路段。

在本公开的一些实施例中，步骤23可以包括：如图4所示的行驶区域可以根据弯道和路宽分成3个路段，分别命名为路段#1，路段#2和路段#3。路段#1满足露天矿山双向双行路的标准路宽，两条车道L1#1和L2#1允许两辆无人驾驶矿卡同时同行，则L1#1和L2#1不需要互斥关联。路段#2是转弯半径较小的弯道，无法满足同时两辆无人驾驶矿卡的转弯，则该路段中L1#2、L1#2与L2#2、L2#3存在行驶冲突，需要进行互斥关联。路段#3是不符合标准宽度的双向双行路段，L1#4和L2#4存在行驶冲突，需要进行互斥关联。

图5为本公开一些实施例中车道互斥表的示意图。如图5所示，设置每条车道的类型(上坡、下坡、平路)以及锁定状态。当该路段需要临时交通管制，车道因落石、坑洼或车辆抛锚阻碍正常车辆通行时，需要将车道进行锁定。

在步骤24，预先设置交通规则。

在本公开的一些实施例中，步骤24可以包括：所述中心监控装置的操作员登录系统后，进入交通管理装置页面的交通规则编辑页面进行相关属性设置和规则编辑。

在本公开的一些实施例中，步骤24可以包括步骤241-步骤243，其中：

在步骤241，设置安全跟车距离、同车道对向安全距离和让行规则权重等级。

在步骤242，添加预定让行规则主体。

在本公开的一些实施例中，预定让行规则主体包括但不限于：上坡、下坡；轻车、重车；大车、小车；有人车、无人车。

在步骤243，根据预定让行规则主体，添加编辑会车让行规则。

在本公开的一些实施例中，默认的会车规则为：上坡让下坡；轻车让重车；小车让大车；有人车让无人车。其中坡道作为特殊路段，不与其它会车规则进行权重求和，只根据上坡、下坡属性进行权重比较，权重较小的车辆进行停车处理。其它路段，权重较小的进行减速或停车处理，权重较大的正常行驶；权重相同的同时进行减速处理。

在步骤25，进行动态交通管控。

在本公开的一些实施例中，步骤25可以包括：通过中心监控装置与交通管理装置集成，对露天矿山所有运行车辆终端系统的有人驾驶车辆和无人驾驶车辆进行实时监控、路权仲裁、动态跟车控制、动态会车仲裁。

在本公开的一些实施例中，步骤25可以包括步骤251-步骤252，其中：

在步骤251，根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。

在本公开的一些实施例中，步骤251可以包括图1实施例的方法步骤。

在本公开的一些实施例中，步骤251可以包括：所述无人驾驶车辆在自动行驶过程中，动态申请即将驶入的车道的行驶路权，路权请求通过无线通信系统装置发送到中心监控装置，中心监控装置接收到请求后自动调用交通管理装置接口进行请求转发，交通管理装置通过检索车道互斥表和相关车道的属性判断是否赋予该车辆行驶的路权。

在本公开的一些实施例中，步骤251可以包括：露天矿山无人驾驶卡车在自动行驶过程中不断上报自身的状态，即将进入下一路段时，通过无线通信系统装置向中心监控装置发送路权申请请求，中心监控装置接收到请求后，调用交通管理装置的路权仲裁接口进行仲裁，并将仲裁结果返回给无人驾驶车辆终端装置。无人驾驶车辆获得行驶路权，则正常行驶；反之，则减速并停车等待。交通管理装置通过检索车道互斥表获取所有相关车道，并通过自身维护的路权管理表进行判断相关车道是否已经被占用。

在步骤252，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控。

在本公开的一些实施例中，步骤252可以包括：所述车辆终端装置实时发送车辆的位置和状态数据到中心监控装置，中心监控装置将位置和状态转发给交通管理装置，交通管理装置根据车辆位置判断是否是跟车或即将会车，检索会车让行规则判断并返回让行仲裁结果，中心监控装置根据返回的仲裁结果封装并下发相关控制指令到车辆终端装置，无人驾驶车辆的车辆终端装置接收到相关控制指令进行车辆停车、减速等控制，有人驾驶车辆的车辆终端装置接收到控制指令，将结果以告警的方式在终端系统界面显示。

在本公开的一些实施例中，步骤252可以包括：露天矿山的作业和服务车辆在行驶过程中不断上报自身的状态。中心监控装置接收到车辆的实时状态并调用交通管理装置的让行仲裁接口进行实时交通管控。交通管理装置根据车辆的实时位置、航向角、所在车道的属性信息，判断周围车辆的航向以及是否处于同一车道。同车道跟车小于安全距离，后车是无人驾驶卡车，则减速；后车是有人驾驶车辆，则进行安全预警。同车道对向行驶，距离小于安全距离，无人驾驶车辆进行停车处理。交通管理装置根据车辆属性、载重等信息，检索提取交通让行规则，计算车辆让行权重，根据权重大小进行会车控制。

基于本公开上述实施例提供的交通管理方法，是一种露天矿山无人化运输系统的交通管理方法，通过维护车道互斥表对无人驾驶车辆行驶路权申请进行实时仲裁；通过设定全局安全距离，对车辆安全距离进行控制；通过维护交通让行规则，获取车辆的实时速度、航向、载重和所在车道的属性、状态等，对相关车辆进行会车控制；对车辆上报的故障路段进行锁定控制车辆驶入。由此本公开上述实施例实现了满足无人化运输系统需求的动态交通管控，提高了露天矿山车辆行驶的安全性和运输车辆的作业效率。

本公开上述实施例可以针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控；根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

图6为本公开交通管理方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开交通管理系统执行。图6实施例为本公开路权申请和仲裁的示意图。如图6所示，该方法可以包括以下步骤601-步骤614，其中：

步骤601，露天矿山无人驾驶卡车的车辆终端装置在自动行驶过程中不断上报自身的状态。

步骤602，在即将进入下一路段时，车辆终端装置通过无线通信系统装置向中心监控装置发送路权申请请求。

步骤603，中心监控装置将所述路权申请请求转发给交通管理装置。

步骤604，交通管理装置接收所述路权申请请求。

步骤605，交通管理装置根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据。

步骤606，交通管理装置根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道。

步骤607，交通管理装置通过自身维护的路权管理表判断所述关联互斥车道中是否有已被占用车道，即判断路权是否被占用。在所述关联互斥车道中有已被占用车道的情况下，执行步骤608；否则在所述关联互斥车道中没有已被占用车道的情况下，执行步骤609。

步骤608，交通管理装置拒绝所述路权请求；之后执行步骤610。

步骤609，交通管理装置赋予该无人驾驶车辆行驶路权；之后执行步骤610。

步骤610，交通管理装置更新车道路权列表，并将路权仲裁结果返回给中心监控装置。

步骤611，中心监控装置将路权仲裁结果发送给车辆终端装置。

步骤612，车辆终端装置根据路权仲裁结果判断无人驾驶车辆是否获得路权。在无人驾驶车辆获得行驶路权的情况下，执行步骤614；否则，在无人驾驶车辆未获得行驶路权的情况下，执行步骤613。

步骤613，减速并停车等待；之后执行步骤601。

步骤614，继续正常行驶；之后执行步骤601。

本公开上述实施例可以针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，可以根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。由此本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

图7为本公开交通管理方法又一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开交通管理系统执行。图7实施例为本公开路权申请和仲裁的示意图。如图7所示，该方法可以包括以下步骤701-步骤724，其中：

步骤701，露天矿山无人驾驶卡车的车辆终端装置在自动行驶过程中不断上报自身的状态。

步骤702，中心监控装置获取车辆的实时状态，并将车辆的实时状态转发给交通管理装置，之后调用交通管理装置的让行仲裁接口进行实时交通管控。

步骤703，交通管理装置获取周围车辆(例如跟车车辆、会车车辆)的实时状态。

步骤704，交通管理装置获取会车车道数据。

步骤705，交通管理装置根据车辆的实时位置、航向角、所在车道的属性信息，判断周围车辆是否为同向同车道。在周围车辆为同向同车道的情况下，执行步骤706；否则，在周围车辆不是同向同车道的情况下，执行步骤710。

步骤706，交通管理装置计算周围车辆的车速和同车道跟车距离。

步骤707，交通管理装置在同车道跟车距离小于安全跟车距离的情况下，判断后车是否为无人车(例如无人驾驶卡车)。在后车是无人车的情况下，执行步骤709。在后车是有人驾驶车辆的情况下，执行步骤708。

步骤708，交通管理装置对后车进行安全预警；之后执行步骤725。

步骤709，交通管理装置指示后车进行减速；之后执行步骤725。

步骤710，交通管理装置判断周围车辆是否为逆向同车道。在周围车辆为逆向同车道的情况下，执行步骤711；否则，在周围车辆不是逆向同车道的情况下，执行步骤715。

步骤711，交通管理装置计算周围车辆的车速和同车道对向距离。

步骤712，交通管理装置判断同车道对向距离是否小于等于同车道对向安全距离。在同车道对向距离小于等于同车道对向安全距离的情况下，执行步骤714。否则，在同车道对向距离大于同车道对向安全距离的情况下，执行步骤713。

步骤713，交通管理装置指示无人车进行减速；之后执行步骤725。

步骤714，交通管理装置指示无人车进行停车处理；之后执行步骤725。

步骤715，交通管理装置判断周围车辆的当前路况是否为坡道。在周围车辆的当前路况是坡道的情况下，执行步骤716；否则，在周围车辆的当前路况不是坡道的情况下，执行步骤717。

步骤716，交通管理装置指示上坡车辆停车，下坡车辆减速行驶；之后执行步骤725。

步骤717，交通管理装置计算周围车辆(会车车辆)各自的权重值。

步骤718，交通管理装置判断周围车辆是否均为无人车。在周围车辆均为无人车的情况下，执行步骤719；否则，在周围车辆不全是无人车的情况下，执行步骤722。

步骤719，交通管理装置判断周围车辆的权重值是否相同。在周围车辆的权重值相同的情况下，执行步骤720；否则，在周围车辆的权重值不同的情况下，执行步骤721。

步骤720，交通管理装置指示无人车同时进行减速；之后执行步骤725。

步骤721，交通管理装置指示权重值小的无人车进行减速；之后执行步骤725。

步骤722，交通管理装置判断某一周围车辆是有人车还是无人车。在一个周围车辆是有人车的情况下，执行步骤724；否则，在一个周围车辆是无人车的情况下，执行步骤723。

步骤723，交通管理装置指示该无人车停车；之后执行步骤725。

步骤724，交通管理装置指示该有人车进行减速；之后执行步骤725。

步骤725，交通管理装置返回让行仲裁结果给中心监控装置。

步骤726，中心监控装置获取让行仲裁结果。

步骤727，中心监控装置封装让行仲裁结果，并向车辆终端装置下发控制指令(交通让行指令)。

步骤728，车辆终端装置获取中心监控装置发送的交通让行指令；之后执行步骤701和步骤729。

步骤729，车辆终端装置根据交通让行指令，控制工程车辆进行行驶、减速或停车操作。

本公开上述实施例可以针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控。本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

图8为本公开交通管理装置一些实施例的示意图。如图8所示，本公开交通管理装置可以包括车道数据获取模块81、互斥车道获取模块82和路权仲裁模块83，其中：

车道数据获取模块81，用于根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据。

互斥车道获取模块82，用于根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道。

路权仲裁模块83，用于根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

在本公开的一些实施例中，路权仲裁模块83可以用于在所述关联互斥车道中有已被占用车道的情况下，拒绝所述路权请求；在所述关联互斥车道中没有已被占用车道的情况下，赋予该无人驾驶车辆行驶路权。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置还可以用于获取工程车辆的实时状态数据；根据工程车辆的实时状态数据，对相关工程车辆进行会车让行控制和安全距离控制。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置在对相关工程车辆进行安全距离控制的情况下，可以用于对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制；和/或，对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置在对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制的情况下，可以用于根据车辆上报的速度、航向、位置信息和地图数据库中的车道数据，计算相关车辆是否处于同一车道；计算出相关车辆的当前距离以及预计距离变化，对相关车辆进行减速控制或停车控制。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置在对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制的情况下，可以用于判断同车道对向行驶的无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离是否小于等于同车道对向安全距离；在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离小于等于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行停车处理；在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离大于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行减速。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置在对相关工程车辆进行会车让行控制的情况下，可以用于从数据库中检索预定交通让行规则；根据预定规则主体，提取出交通规则中的主体和所对应的权重；通过相关车辆的实时状态数据，判断出相关车辆所对应的规则主体，并计算出权重总和；根据权重总和，对相关车辆进行会车让行控制。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理装置可以用于执行实现如上述任一实施例(例如图1-图2、图4-图7中任一实施例)所述的交通管理方法的操作。

基于本公开上述实施例提供的交通管理装置，是一种露天矿山无人化运输系统的交通管理装置，通过维护车道互斥表，在互斥路段对无人驾驶车辆行驶路权申请进行实时仲裁；通过设定全局安全距离，在常规路段对车辆安全距离进行控制；通过维护交通让行规则和权重，根据获取的车辆实时速度、航向、载重和所在车道的属性、状态等，对相关车辆进行会车控制；对车辆上报的故障路段进行锁定。由此本公开上述实施例实现了满足无人化运输系统需求的动态交通管控，提高了露天矿山车辆行驶的安全性和运输车辆的作业效率。

图9为本公开交通管理装置又一些实施例的示意图。如图9所示，路径规划装置包括存储器91和处理器92。

存储器91用于存储指令。处理器92耦合到存储器91。处理器92被配置为基于存储器存储的指令执行实现如图1-图2、图4-图7中任一实施例涉及所述路径生成方法。

如图9所示，路径规划装置还包括通信接口93，用于与其它设备进行信息交互。同时，该路径规划装置还包括总线94，处理器92、通信接口93、以及存储器91通过总线94完成相互间的通信。

存储器91可以包含高速RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)，也可还包括NVM(Non-Volatile Memory，非易失性存储器)。例如至少一个磁盘存储器。存储器91也可以是存储器阵列。存储器91还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。

此外，处理器92可以是一个中央处理器，或者可以是ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，或者是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。

本公开上述实施例针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控；根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。由此本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

图10为本公开服务器一些实施例的示意图。如图10所示，本公开服务器可以包括交通管理装置101、中心监控装置102、地图管理装置103和地图数据库104，其中：

交通管理装置101是露天矿山无人化运输系统的交通仲裁管理服务平台。

交通管理装置101，用于基于车道互斥表，在特殊路段对行驶车辆进行路权仲裁；在常规路段进行安全距离控制；基于交通让行规则和权重，对常规路段进行会车让行仲裁。

本公开的一些实施例中，所述特殊路段是无法满足车辆同时进行双向行驶的路段、交叉路口、临时管制路段等。

本公开的一些实施例中，所述常规路段是能够同时进行车辆双向行驶的路段。

交通管理装置，用于接收来自中心监控装置102的路权仲裁请求，通过检索地图数据库104中的车道互斥表获取申请路权所在的车道的所有冲突车道和车道属性，对路权申请进行仲裁；以及接收来自中心监控装置102转发的车辆实时状态，根据车辆实时位置、载重、航向和所在车道属性等数据，对相关车辆进行会车让行控制和安全距离控制。

本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以实现为如上述任一实施例(例如图8或图9实施例)所述的交通管理装置。

中心监控装置102，用于实时监控车辆的工作运行状态，将车辆终端装置发送的路权请求和实时状态数据发送给交通管理装置；将交通管理装置的路权仲裁结果发送给车辆终端装置。

在本公开的一些实施例中，中心监控装置102可以为露天矿山无人化系统的控制中心监控服务平台。

在本公开的一些实施例中，中心监控装置102可以用于实时监控车辆工作运行状态，接收来自车辆和终端设备发送的状态、请求、告警、故障等数据，下发控制指令、回复报文、升级数据等。这里，中心监控装置主要将车辆发送的路权请求、实时状态数据转发给交通管理装置，接收交通管理装置返回的仲裁结果并反馈给车辆终端装置；同时，通过中心监控装置界面集成的交通管理功能界面，对交通让行规则、安全距离、车道互斥表和车道属性进行编辑更新。

地图管理装置103，用于初始化车道互斥表；预先设置车道互斥表；预先设置交通规则。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103在初始化车道互斥表的情况下，可以用于对行驶区域进行分段，在每段行驶区域添加车道节点并生成无人驾驶车辆的自动行驶路径；将生成的自动行驶路径，自动添加到车道互斥表，其中，每条车道默认没有互斥车道关联。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103在预先设置车道互斥表的情况下，可以用于对于特殊路段的车道，添加或删除与该车道存在行驶冲突的互斥车道；修改车道类型属性和车道锁定状态。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103在预先设置交通规则的情况下，可以用于设置安全跟车距离、同车道对向安全距离和让行规则权重等级；添加预定让行规则主体；根据预定让行规则主体，添加编辑会车让行规则。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103可以为露天矿山无人化运输系统的地图编辑管理系统平台。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103可以用于通过导入采集的原始地图边界数据，创建符合车辆作业行驶要求的露天矿山路网结构、作业区域以及标定露天矿山用于无人化运输系统的基础设施。将矿山路网中的特殊路段进行分割划分，在每段道路中生成自动行驶路径并自动添加到车道互斥表中供交通管理装置使用。所述车道互斥表是在特殊路段将选中车道与相邻的对向行驶的一段或几段车道进行关联的存在行驶冲突的车道关系表。该表中同样维护着没有冲突关系的常规路段的行驶车道。

基于本公开上述实施例提供的服务器，可以针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控；根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

根据本公开的另一方面，提供一种交通管理系统，包括如上述任一实施例所述的交通管理装置(例如图8或图9实施例)，或者包括如上述任一实施例(例如图10实施例)所述的服务器。

图11为本公开交通管理系统另一些实施例的示意图。如图11所示的交通管理系统可以包括服务器100和车辆终端装置200，其中：

服务器100，为如上述任一实施例(例如图10实施例)所述的服务器。

设置于工程车辆的车辆终端装置200，用于向交通管理装置发送路权请求，并根据路权仲裁结果，对工程车辆进行相应控制；向交通管理装置发送工程车辆的实时状态数据。

在本公开的一些实施例中，所述交通管理系统还可以包括地图采集装置300，其中：

地图采集装置300，用于采集原始地图数据。

图3为本公开交通管理系统一些实施例的示意图。如图3所示的交通管理系统可以包括交通管理装置101、中心监控装置102、地图管理装置103、地图数据库104、车辆终端装置200和地图采集装置300，其中：

地图管理装置103，用于无人驾驶矿卡自动行驶的支持行驶区域分段。

交通管理装置101，用于基于车道互斥表和权重，执行动态路权仲裁和会车让行仲裁。

中心监控装置102，用于编辑车道互斥表和交通规则。

车辆终端装置200具有定位装置，用于支持无人驾驶和有人驾驶。

在本公开的一些实施例中，图3实施例的交通管理装置101、中心监控装置102、地图管理装置103、地图数据库104可以集成于如图11实施例的服务器100。

在本公开的一些实施例中，地图管理装置103可以用于初始化车道互斥表，对行驶区域进行分段并生成无人驾驶车辆能够自动行驶的车道，自动添加到车道互斥表，其中，每条车道默认没有互斥车道关联，所有存在行驶冲突有碰撞危险的路段作为特殊路段需要划分出来，常规路段则根据需要进行分段处理或不分段。

在本公开的一些实施例中，中心监控装置102可以用于编辑车道互斥表和交通规则。

在本公开的一些实施例中，中心监控装置102可以用于选中特殊路段的车道，在属性编辑界面，添加或删除与该车道存在行驶冲突的互斥车道，修改车道类型属性(平路、上坡、下坡)，修改车道锁定状态；在交通管理的让行规则编辑界面，设置安全跟车距离，同车道对向安全距离，让行规则权重等级，以及添加预定义让行规则主体，根据预定义的让行规则主体，添加编辑会车让行规则。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以用于实时交通控制，对露天矿山所有运行车辆终端装置的有人驾驶车辆和无人驾驶车辆进行实时监控、路权仲裁、动态跟车控制、动态会车仲裁。

在本公开的一些实施例中，所述特殊路段为根据露天矿双向双行路的路宽标准、无人驾驶卡车的最小转弯半径、交叉路口进行区分，即无法同时满足两辆无人驾驶卡车对向行驶的行驶冲突路段，特殊路段存在碰撞危险，需要进行动态路权管控。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以用于基于车道互斥表对特殊路段进行车辆行驶路权控制。交通管理装置101具体可以用于根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该车辆所在车道数据，根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与之关联的互斥车道，并通过内存中维护的路权占用列表对所有关联车道中是否有已经被占用的车道进行判断；如果有，则拒绝路权请求；反之，则赋予行驶路权。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以用于基于安全跟车距离在常规路段对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制。交通管理装置101具体可以用于在有人车不按照车道方向行驶时，根据同车道对向安全距离，对无人车进行急停控制。从数据库中检索预定义的安全距离，根据车辆上报的速度、航向、位置信息和地图数据库中的车道数据，计算车辆是否处于同一车道，并计算出当前的距离以及预计接下来的距离变化，对车辆进行减速或停车控制。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以用于通过定义的交通规则进行会车让行控制。交通管理装置101具体可以用于从数据库中检索预定义的交通让行规则，根据预定义的规则主体，提取出交通规则中的主体和所对应的权重，通过车辆的属性、载重、航向等数据，判断出车辆所对应的规则主体，并计算出权重总和，根据权重求和大小，对相关车辆进行让行控制。

在本公开的一些实施例中，中心监控装置102可以用于对车道属性、互斥车道和交通规则进行编辑；中心监控装置能够在地图上高亮显示选中车道关联的互斥车道。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以为中心监控装置提供路权仲裁接口。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以用于当中心监控装置接收到无人驾驶车辆的路权申请、调用路权仲裁接口的情况下，进行相关判断仲裁，并返回仲裁结果给中心监控装置，指示中心监控装置根据仲裁结果，封装相应控制指令并通过无线通信系统装置下发给无人驾驶车辆终端装置那系统。

在本公开的一些实施例中，交通管理装置101可以为中心监控装置提供让行仲裁接口。中心监控装置接收车辆的实时状态并调用该仲裁接口，由交通管理装置进行相关判断仲裁，并返回仲裁结果给中心监控装置，中心监控装置根据仲裁结果，封装相应控制指令下发给车辆终端装置那系统。无人驾驶车辆终端装置根据接收的控制指令控制车辆行驶、减速或停车；有人驾驶车辆终端装置根据接收的控制指令，在终端系统界面通过告警的方式显示通知。

基于本公开上述实施例提供的交通管理系统，是一种露天矿山无人化运输系统的交通管理方法，可以通过维护车道互斥表，在互斥路段对无人驾驶车辆行驶路权申请进行实时仲裁；通过设定全局安全距离，在常规路段对车辆安全距离进行控制；通过维护交通让行规则和权重，根据获取的车辆实时速度、航向、载重和所在车道的属性、状态等，对相关车辆进行会车控制；对车辆上报的故障路段进行锁定。由此本公开上述实施例实现了满足无人化运输系统需求的动态交通管控，提高了露天矿山车辆行驶的安全性和运输车辆的作业效率。

根据本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1-图2、图4-图7中任一实施例)所述的交通管理方法。

基于本公开上述实施例提供的计算机可读存储介质，可以针对露天矿山无人化运输系统的混合车辆进行交通管控，根据车辆的实时位置、航向、载重以及行驶道路的属性等信息进行跟车、会车的实时管控；根据行驶道路的属性、状态和车道互斥表，对车辆行驶路权进行实时动态的仲裁。本公开上述实施例提高了有人和无人驾驶混合车队的行驶安全性和露天矿山运输车辆的作业效率。

在上面所描述的交通管理装置、服务器和车辆终端装置均可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (20)

1.一种交通管理方法，其特征在于，包括：

根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据；

根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道；

根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

2.根据权利要求1所述的交通管理方法，其特征在于，所述根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求包括：

在所述关联互斥车道中有已被占用车道的情况下，拒绝所述路权请求；

在所述关联互斥车道中没有已被占用车道的情况下，赋予该无人驾驶车辆行驶路权。

3.根据权利要求1或2所述的交通管理方法，其特征在于，还包括：

获取工程车辆的实时状态数据；

根据工程车辆的实时状态数据，对相关工程车辆进行会车让行控制和安全距离控制。

4.根据权利要求3所述的交通管理方法，其特征在于，所述对相关工程车辆进行安全距离控制包括：

对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制；

和/或，

对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制。

5.根据权利要求4所述的交通管理方法，其特征在于，所述对同车道同向行驶车辆进行动态跟车控制包括：

根据车辆上报的速度、航向、位置信息和地图数据库中的车道数据，计算相关车辆是否处于同一车道；

计算出相关车辆的当前距离以及预计距离变化，对相关车辆进行减速控制或停车控制。

6.根据权利要求4所述的交通管理方法，其特征在于，所述对同车道对向行驶的无人驾驶车辆进行安全距离控制包括：

判断同车道对向行驶的无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离是否小于等于同车道对向安全距离；

在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离小于等于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行停车处理；

在无人驾驶车辆与相关车辆的同车道对向距离大于同车道对向安全距离的情况下，指示无人驾驶车辆进行减速。

7.根据权利要求3所述的交通管理方法，其特征在于，所述对相关工程车辆进行会车让行控制包括：

从数据库中检索预定交通让行规则；

根据预定规则主体，提取出交通规则中的主体和所对应的权重；

通过相关车辆的实时状态数据，判断出相关车辆所对应的规则主体，并计算出权重总和；

根据权重总和，对相关车辆进行会车让行控制。

8.根据权利要求1或2所述的交通管理方法，其特征在于，还包括：

初始化车道互斥表；

预先设置车道互斥表；

预先设置交通规则。

9.根据权利要求8所述的交通管理方法，其特征在于，所述初始化车道互斥表包括：

对行驶区域进行分段，在每段行驶区域添加车道节点并生成无人驾驶车辆的自动行驶路径；

将生成的自动行驶路径，自动添加到车道互斥表，其中，每条车道默认没有互斥车道关联。

10.根据权利要求8所述的交通管理方法，其特征在于，所述预先设置车道互斥表包括：

对于特殊路段的车道，添加或删除与该车道存在行驶冲突的互斥车道；

修改车道类型属性和车道锁定状态。

11.根据权利要求8所述的交通管理方法，其特征在于，所述预先设置交通规则包括：

设置安全跟车距离、同车道对向安全距离和让行规则权重等级；

添加预定让行规则主体；

根据预定让行规则主体，添加编辑会车让行规则。

12.一种交通管理装置，其特征在于，包括：

车道数据获取模块，用于根据无人驾驶车辆的路权申请，获取该无人驾驶车辆所在车道数据；

互斥车道获取模块，用于根据该车道数据从地图数据库车道互斥表中检索出与该车道数据关联的互斥车道；

路权仲裁模块，用于根据所述关联互斥车道的占用情况，确定是否通过所述路权请求。

13.根据权利要求12所述的交通管理装置，其特征在于，所述交通管理装置用于执行实现如权利要求2-11中任一项所述的交通管理方法的操作。

14.一种交通管理装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储指令；

处理器，用于执行所述指令，使得所述交通管理装置用于执行实现如权利要求1-10中任一项所述的交通管理方法的操作。

15.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求12-14中任一项所述的交通管理装置。

16.根据权利要求15所述的服务器，其特征在于，还包括：

中心监控装置，用于实时监控车辆的工作运行状态，将车辆终端装置发送的路权请求和实时状态数据发送给交通管理装置；将交通管理装置的路权仲裁结果发送给车辆终端装置。

17.根据权利要求15或16所述的服务器，其特征在于，还包括：

地图管理装置，用于初始化车道互斥表；预先设置车道互斥表；预先设置交通规则。

18.一种交通管理系统，其特征在于，包括如权利要求12-14中任一项所述的交通管理装置，或包括如权利要求15-17中任一项所述的服务器。

19.根据权利要求18所述的交通管理系统，其特征在于，还包括：

设置于工程车辆的车辆终端装置，用于向交通管理装置发送路权请求，并根据路权仲裁结果，对工程车辆进行相应控制；向交通管理装置发送工程车辆的实时状态数据。

20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-11中任一项所述的交通管理方法。

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