CN111522340B - 运输车调度方法、系统和控制中心系统 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种运输车调度方法、系统和控制中心系统，涉及车辆调度领域。其中的方法包括：接收车载终端发送的作业请求；根据运输车的任务模式和当前位置，生成运输车的作业任务；将作业任务下发至车载终端，以便车载终端根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令，以使运输车沿行车路径行进到下一功能点并完成作业；接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求；以及根据运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权。本公开能够实现运输车的自动循环作业调度。

Description

运输车调度方法、系统和控制中心系统

技术领域

本公开涉及车辆调度领域，尤其涉及一种运输车调度方法、系统和控制中心系统。

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。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。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。

在一种露天矿山智能化矿车控制和调度的相关技术中，其强调的是虚拟矿山与实际矿山的实时互动与双向优化，对无人卡车的调度是通过管控中心下发指令和路线来实现，必要时对实际卡车进行远程接管，无人卡车的装、运、卸作业是通过管控中心下发的指令和行驶路线实现的，并不能实现无人卡车的自动循环作业。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是，提供一种能够实现运输车的自动循环作业调度的运输车调度方法、系统和控制中心系统。

根据本公开一方面，提出一种运输车调度方法，包括：接收车载终端发送的作业请求；根据运输车的任务模式和当前位置，生成运输车的作业任务；将作业任务下发至车载终端，以便车载终端根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令，以使运输车沿行车路径行进到下一功能点完成作业；接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求；根据运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权。

在一些实施例中，在接收到车载终端发送的作业请求后，若运输车的任务模式为单步模式，则生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务；在接收到车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求后，若运输车的任务模式为单步模式，则重新执行生成作业任务的步骤。

在一些实施例中，在接收到车载终端发送的作业请求后，若运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务；在接收到车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求后，若运输车的任务模式为循环模式，则自动授权作业任务中的下一步任务。

在一些实施例中，接收车载终端发送的路权申请请求；根据运输车的车辆参数计算出车辆行驶安全区域，其中车辆行驶安全区域对应一个路段；判断运输车的当前路段和下一路段是否被占用；若路段没有被占用，则向车载终端发送路权通过指令，以便车载终端向无人驾驶系统下发行驶指令；若路段被占用，则向车载终端发送路权拒绝指令。

在一些实施例中，根据生产作业需要，在地图数据中创建、编辑和删除作业道路、作业区域、功能区域、功能点位置和属性。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为单步模式，则作业任务包括从切换区出场点到装载区入场点的初始空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务、从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务、以及从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务中的一项。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为循环模式，则作业任务中的循环装载任务包括：从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、以及从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务，作业任务中的循环卸载任务包括：从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、以及从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为单步模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为循环模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务，允许操作人员修改或取消未开始的作业任务。

根据本公开的另一方面，还提出一种控制中心系统，包括：请求接收单元，被配置为接收车载终端发送的作业请求，以及接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求；任务模式判断单元，被配置为判断运输车的任务模式；作业任务处理单元，被配置为根据运输车的任务模式和当前位置，生成运输车的作业任务，以及根据运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权；作业任务下发单元，被配置为将作业任务下发至车载终端，以便车载终端根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令，运输车沿行车路径行进。

在一些实施例中，作业任务处理单元被配置为在接收到车载终端发送的作业请求后，若运输车的任务模式为单步模式，则生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务；以及在接收到车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求后，若运输车的任务模式为单步模式，则重新执行生成作业任务的步骤。

在一些实施例中，作业任务处理单元被配置为在接收到车载终端发送的作业请求后，若运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务；以及在接收到车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求后，若运输车的任务模式为循环模式，则自动授权作业任务中的下一步任务。

根据本公开的另一方面，还提出一种控制中心系统，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的运输车调度方法。

根据本公开的另一方面，还提出一种运输车调度系统，包括：上述的控制中心系统；车载终端，被配置为向控制中心系统发送作业请求，以及在判断出运输车到达功能点后向控制中心系统发送任务请求，以及接收控制中心系统发送的作业任务，根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令；无人驾驶系统，被配置为根据车载装置的控制指令行进，以及定位运输车的位置。

在一些实施例中，地图装置，被配置为向控制中心系统以及车载终端提供地图数据。

在一些实施例中，通信装置，被配置为实现控制中心系统与车载终端的数据通信。

在一些实施例中，车载终端还被配置为向控制中心系统发送路权申请请求，以及接收控制中心系统发送的路权通过指令或路权拒绝指令。

根据本公开的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的运输车调度方法。

本公开实施例中，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求后，生成运输车的作业任务，在重新接收到车载终端的任务请求后，继续生成作业任务或对作业任务进行自动授权，能够实现运输车的自动循环作业调度。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本公开的运输车调度方法的一些实施例的流程示意图。

图2A为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

图2B为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

图3为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

图4为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

图5为本公开的控制中心系统的一些实施例的结构示意图。

图6为本公开的控制中心系统的另一些实施例的结构示意图。

图7为本公开的控制中心系统的另一些实施例的结构示意图。

图8为本公开的运输车调度系统的一些实施例的结构示意图。

图9为本公开的运输车调度系统的另一些实施例的结构示意图。

图10为本公开的一些具体应用示意图。

图11为本公开的另一些具体应用示意图。

图12为本公开的另一些具体应用示意图。

图13为本公开的另一些具体应用示意图。

图14为本公开的另一些具体应用示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：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。

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。

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。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

图1为本公开的运输车调度方法的一些实施例的流程示意图。该实施例由控制中心系统执行。该控制中心系统为露天矿山无人化运输系统的控制中心服务平台，通过通信装置与矿区内的运输车进行信息交互。运输车包括有人驾驶车辆或无人驾驶车辆，无人驾驶车辆例如为无人驾驶矿用卡车。通讯方式例如采用WIFI、MESH(无线网格网络)、4G、5G通信或其他无线通信技术，或有线通信技术。

在步骤110，接收车载终端发送的作业请求。

在一些实施例中，该车载终端为运行于车载工控机上的用于信息交互、数据记录统计的终端，可以通过通信装置与露天矿山无人化运输系统的控制中心系统进行数据交互。

在步骤120，根据运输车的任务模式和当前位置，生成运输车的作业任务。

任务模式包括单步模式和循环模式，单步模式即只生成运输车当前位置到下一功能点的一次作业任务，循环模式即生成运输车的循环装载和循环卸载的所有作业任务。

在一些实施例中，运输车上设置有无人驾驶系统，该无人驾驶系统能够通过定位模块确定运输车的当前位置，并通过车载终端将该运输车的当前位置发送给控制中心系统。

在一些实施例中，可以通过地图装置获取显著功能点，地图装置是露天矿山高精度地图显示和编辑系统服务平台，为无人化运输系统提供必要且基础的高精地图数据。高精地图数据包括矿山路网结构数据、装载区域边界及关键要素数据、卸载区域边界及关键要素数据、切换区边界及关键要素数据以及其它作业相关地形数据。当地图数据修改更新后，重新更新作业任务、自动同步地图和任务到矿区作业车辆的车载终端中，为自动作业运行提供及时、可靠、精确的路网和关键功能点数据，保证自动作业任务的安全有效执行。地图中包括切换区入场点、切换区出场点、装载区入场点、装载点、装载区出场点、卸载区入场点、卸载点、卸载区出场点等显著功能点。

在步骤130，将作业任务下发至车载终端，以便车载终端根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令，运输车沿行车路径行进到下一功能点完成作业。

例如，若任务模式为单步模式，则将单步作业任务下发至车载终端。若任务模式为循环模式，则将所有作业任务下发至车载终端。

在步骤140，接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求。在运输车到达指定功能点之后，车载终端向控制中心系统发送任务请求，请求下一步作业任务。

在步骤150，根据运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权。

在上述实施例中，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求后，生成运输车的作业任务，在重新接收到车载终端的任务请求后，继续生成作业任务或对作业任务进行自动授权，能够实现运输车的自动循环作业调度。

图2A为本公开的运输车调度方法的一些实施例的流程示意图。

在步骤201，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求。

在步骤202，判断运输车的任务模式为单步模式还是循环模式。

在步骤203，若运输车的任务模式为单步模式，则生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务。

若运输车现在还没有执行任何任务，则下一功能点为装载区入场点。其中，控制中心系统在确定运输车的当前位置，计算出最合理的装载区。若运输车已经到达装载区入场点，则下一功能点为装载点。若运输车已经到达装载点，则下一功能点为装载区出场点。若运输车已经到装载区出场点，则计算出最合理的卸载区，并确定下一功能点为卸载区入场点。若运输车已经到卸载区入场点，则下一功能点为卸载点。若运输车已经到卸载点，则下一功能点为卸载区出场点。若运输车已经到卸载区出场点，则可以进一步计算出最合理的装载区。

在一些实施例中，作业任务包括从切换区出场点到装载区入场点的初始空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务、从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务、以及从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务中的一项。

在步骤204，将作业任务下发至车载终端。

在步骤205，车载终端根据作业任务确定运输车的行车路径，并向无人驾驶系统下发控制指令，运输车沿行车路径行进到下一功能点完成作业。控制指令中包括行车路径以及待执行任务。

该步骤中，将运输车生产作业分解成多个单体任务，按照执行顺序和上一步任务完成情况逐步下发到运输车进行任务执行。例如，控制中心系统通过通信装置将任务信息下发到车载终端，车载终端收到作业任务，检索本地地图数据，确定行驶路径，将行驶路径轨迹保存到作业任务文件，下发控制指令到无人驾驶系统。无人驾驶系统收到控制指令并读取对应任务文件，按照文件中的行驶轨迹开始自动行驶。行驶过程中，无人驾驶系统结合传感器、定位装置实时广播车辆状态，车载终端获取运输车的实时位置并判断是否达到功能点，如果未到，则继续控制运输车行驶，直到运输车到达指定功能点完成当前作业任务。

在步骤206，控制中心系统接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求。

控制中心系统在执行完步骤206后，继续执行步骤202。即继续判断该运输车的任务模式，若判断运输车的任务模式为单步模式，则重新执行生成作业任务的步骤。例如，控制中心系统根据运输车所在功能点位置，根据实际作业情况选择下一步作业任务。

在上述实施例中，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求后，若判断出运输车的任务模式为单步模式，则生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务，并将作业任务下发至车载终端，在重新接收到车载终端的任务请求后，继续生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务，实现运输车的自动循环作业调度。

图2B为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

在步骤210，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求。

在步骤220，判断运输车的任务模式为单步模式还是循环模式。

在步骤230，若运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务。该步骤中生成作业过程的所有作业任务。

在一些实施例中，作业任务中的循环装载任务包括：从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、以及从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务；作业任务中的循环卸载任务包括：从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、以及从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务。

在步骤240，将作业任务下发至车载终端。

在步骤250，车载终端确定运输车的行车路径，并向无人驾驶系统依次下发控制指令，运输车沿行车路径行进到下一功能点并完成作业。控制指令中包括行车路径以及待执行任务。

在该步骤中，控制中心系统通过通信装置将完整作业任务信息下发给车载终端。车载终端收到作业任务，检索本地地图数据，生成形式路径，并将行驶路径轨迹保存到作业任务文件，下发控制指令到无人驾驶系统。无人驾驶系统收到控制指令并读取对应任务文件，按照文件中的行驶轨迹开始自动行驶，行驶过程中结合传感器、定位装置实时广播车辆状态。车载终端获取运输车的实时位置并判断是否达到功能点，如果未到，则继续控制车辆行驶，直到到达指定功能点完成当前作业任务。

在该步骤中，虽然控制中心系统将所有任务发送至车载终端，但运输车每到一个功能点后，车载终端需要重新发送任务请求。即将运输车生产作业分解成多个单体任务，按照执行顺序和上一步任务完成情况逐步下发到运输车进行任务执行。

在步骤260，控制中心系统接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求。当到运输车达指定功能点之后，车载终端发送作业请求到控制中心系统，请求是否可以下一步作业任务。

在步骤270，若判断运输车的任务模式为循环模式，则自动授权作业任务中的下一步任务，并向车载终端下发下一步任务。车载终端根据下一步任务下发控制指令。

在上述实施例中，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求后，若判断出运输车的任务模式为循环步模式，则生成包含循环装载和卸载的作业任务，并将作业任务下发至车载终端，在重新接收到车载终端的任务请求后，自动授权下一步作业任务，实现运输车的自动循环作业调度。

图3为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。

在步骤310，车载终端向控制中心系统发送作业请求。

司机将运输车驾驶到有人/无人切换区，进行安全检查，车辆各个设备和指标没问题后，将运输车从有人模式切换到无人驾驶模式。车载终端向控制中心系统发送作业请求。

在步骤320，控制中心系统接收到作业请求后，获取运输车的位置信息。

在步骤330，控制中心系统选择装载区。

此时，由于运输车还没有进行作业，因此，可以先选择装载区。当然，也可以在确定任务模式后，在选择装载区。

在一些实施例中，操作人员可以根据实际情况进行装载区更改。

在步骤340，控制中心系统判断运输车的任务模式为单步模式还是循环模式。若是单步模式，则执行步骤350，若是循环模式，则执行步骤360。

在一些实施例中，可以由操作员选择任务模式。例如，控制中心系统接收到车载终端发送的作业请求后，将请求推送到控制中心系统界面，操作员可以选择单步模式或者循环模式。

在步骤350，控制中心系统生成当前任务。

在步骤360，控制中心系统选择卸载区，并生成循环装载任务和循环卸载任务。

在一些实施例中，将作业任务分解成空载运输、装载入场、装载出场、重载运输、卸载入场、卸载出场。其中空载运输、装载入场、装载出场组成循环装载任务；重载运输、卸载入场、卸载出场组成循环卸载任务；循环装载和循环卸载组成装、运、卸作业的完整流程。

在步骤370，控制中心系统向车载终端下发作业任务。如果运输车采用单步模式，则控制中心系统将一个作业任务发送至车载终端。如果运输车采用循环模式，则控制中心系统将所有作业任务发送至车载终端。

在步骤380，车载终端获取当前作业任务。

在步骤390，车载终端生成作业文件。该作业文件中包括运输车的行驶路径。

在步骤3100，车载终端向运输车的无人驾驶系统下发控制指令。

在步骤3110，无人驾驶系统接收到控制指令后，读取作业文件。

在步骤3120，根据行驶路径行驶到指定功能点，在行驶过程中，将定位信息发送至车载终端。

无人驾驶系统分为感知模块、定位模块、规划模块、控制模块、安全模块、电气PLC部分以及实时发布车辆状态和接收上层系统指令的模块。

在步骤3130，车载终端判断运输车是否到达功能点，若是，则执行步骤3140，否则，继续执行步骤3100。

在步骤3140，车载终端向控制中心系统发送任务请求。

在步骤3150，控制中心系统接收到任务请求，判断运输车的任务模式为单步模式还是循环模式，若是单步模式，则执行步骤3160，若是循环模式，则执行步骤3170。

在步骤3160，控制中心系统获取下一步任务功能点。

在步骤3161，控制中心系统规划路径并生成任务，后续执行步骤3180。

在步骤3170，控制中心系统自动授权下一步任务，后续执行步骤3180。

在步骤3180，控制中心系统向车载终端下发作业任务。后续继续执行步骤380。

在上述实施例中，将运输车的任务分为单步作业模式和循环作业模式，并结合地图中的功能点，生成下一步任务或整个循环任务。在无故障和无人干预的情况下，每个分解任务完成，运输车到达地图显著功能点后自动触发下一个任务，从而实现自动循环作业。

当已分配的装载作业区出现异常，超过最大作业量，系统界面可以自动弹出重新分配的窗口，由人工重新指定装载区，并重新生成作业任务。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为单步模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务。但已完成的作业任务则无法暂停或取消。当前作业完成后，则可以自动弹出提示，如需要操作员进行操作，则弹出下一步任务的选择窗，生成下一步任务。例如，若运输车当前为空载运输状态，任务取消后，则立即停止当前任务，等待新的任务分配。如果运输车当前是非空载运输状态，则需要完成装载或卸载作业后再停止任务，等待新的任务分配。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为循环模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务，允许操作人员修改或取消未开始的作业任务。即已完成的作业任务则无法暂停或取消。正在执行的作业任务允许操作员进行暂停、开始、取消操作；未开始的作业任务则允许操作员修改、取消。

修改操作则将重新生成接下来的一系列任务，如修改作业任务包括重新指定卸载区和装载区。例如，当运输车完成装载任务后，则根据修改后的任务自动行驶到重新指定的卸载区进行卸载作业；当运输车完成卸载任务后，则根据修改后的任务自动行驶到重新指定的装载区进行装载作业。

取消操作则将取消该选中的单步任务和后续任务。如取消作业任务包括根据上一步作业任务情况清空后续任务，等待新的任务分配；如果上一步的作业任务无法使运输车进入空载状态，则需要完成后续装载、卸载作业后再清空后续任务，等待新的任务分配。例如，如果运输车当前是空载运输状态，任务取消后，则立即停止当前任务并清空后续任务，等待新的任务分配；如果运输车当前是非空载运输状态，则需要完成后续装载、卸载作业后再停止任务，等待新的任务分配。

在上述实施例中，在控制中心系统提供操作员修改的交互接口，使得操作员根据实际生产作业需要灵活调整作业任务。

图4为本公开的运输车调度方法的另一些实施例的流程示意图。该实施例由控制中心系统执行。

在步骤410，接收车载终端发送的路权申请请求。

车载终端在接收到作业任务后，进行初始路权的申请。

在步骤420，根据运输车的车辆参数计算出车辆行驶安全区域，其中车辆行驶安全区域对应一个路段。

在该步骤中，控制中心系统收到申请后，根据车辆基本参数计算出车辆行驶安全区域，作为车辆行驶的一个路段。车辆基本参数例如包括：车辆位置、速度、加速度、航向角、载重、油量等。安全区域是以车辆为中心对前后左右按照一定比例延伸的区域，该区域长度能够满足卡车的制动。例如，将车辆左右两侧延伸到车道边界，将车辆前方延伸到可以进行车辆制动的距离，将车辆后方延伸到一定距离之后，该范围所在的区域为车辆行驶安全区域。

在步骤430，判断运输车的当前路段和下一路段是否被占用。若路段没有被占用，则执行步骤440，若路段被占用，则执行步骤450。

在步骤440，向车载终端发送路权通过指令，以便车载终端向无人驾驶系统下发行驶指令，运输车可以按照行驶轨迹进行行驶。

运输车运行至下一路段后，自动释放上一路段的路权，车载终端向控制中心系统发送下一路段的路权请求。

在步骤450，向车载终端发送路权拒绝指令。

车辆终端可以向无人驾驶系统下发减速、停车指令等，使得运输车等待授权，直到控制中心系统收到其他车辆的路权释放的信息并赋予当前运输车行驶路权。

在该实施例中，运输车在空载运输和重载运输的过程中对行驶道路的路权进行动态申请和释放，控制中心系统对运输车的动态申请的路权进行实时审核仲裁、赋予或拒绝，即控制中心系统对车辆上一段行驶的安全区域、当前行驶的安全区域和即将进入的下一段行驶安全区域，实时动态的释放、赋予车辆的行驶权利。能够减少作业区或交叉口等不必要的排队区设置，进而达到露天矿山无人化运输系统的安全、高效、灵活的生产作业的目的。

在本公开的另一些实施例中，控制中心系统根据生产作业需要，在地图数据中创建、编辑和删除作业道路、作业区域、功能区域、功能点位置和属性。

在一些实施例中，作业道路是按照露天矿山道路标准修建的车辆行驶的固定道路。作业区域包含装载区、排土场、碎石场等。功能区域包括切换区、临时停车区、临时加油区等。

在一些实施例中，还可以通过控制中心系统的界面显示露天矿山地图，并编辑修改显著功能点属性。

图5为本公开的控制中心系统的一些实施例的结构示意图。该控制中心系统为露天矿山无人化运输系统的控制中心服务平台，主要对运输车进行单步或循环作业任务分配和调度，包括请求接收单元510、任务模式判断单元520、作业任务处理单元530以及作业任务下发单元540。

请求接收单元510被配置为接收车载终端发送的作业请求，以及接收车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求。

任务模式判断单元520被配置为被配置为判断运输车的任务模式。任务模式可以为单步模式，也可以为循环模式。

作业任务处理单元530被配置为根据运输车的任务模式和当前位置，生成运输车的作业任务，以及根据运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为单步模式，则生成运输车的当前位置到下一功能点的作业任务。作业任务包括从切换区出场点到装载区入场点的初始空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务、从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务、以及从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务中的一项。其中，正在执行的作业任务允许操作人员暂停、开始或取消。

在一些实施例中，若运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务，以及对作业任务中的下一步任务进行自动授权。

作业任务中的循环装载任务包括：从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、以及从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务；作业任务中的循环卸载任务包括：从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、以及从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务。其中，允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务，允许操作人员修改或取消未开始的作业任务。

作业任务下发单元540被配置为将作业任务下发至车载终端，以便车载终端根据作业任务确定运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令，运输车沿行车路径行进到下一功能点并完成作业。

在上述实施例中，控制中心系统接收车载终端发送的作业请求后，生成运输车的作业任务，在重新接收到车载终端的任务请求后，继续生成作业任务或对作业任务进行自动授权，能够实现运输车的自动循环作业调度。

图6为本公开的控制中心系统的另一些实施例的结构示意图。该控制中心系统还包括路权控制单元610，被配置为接收车载终端发送的路权申请请求，根据运输车的车辆参数计算出车辆行驶安全区域，其中车辆行驶安全区域对应一个路段，判断运输车的当前路段和下一路段是否被占用，若路段没有被占用，则向车载终端发送路权通过指令，以便车载终端向无人驾驶系统下发行驶指令，若路段被占用，则向车载终端发送路权拒绝指令。

在该实施例中，控制中心系统对运输车的动态路权进行审核仲裁和赋予，应用该实施例能够在作业区和特殊道路区域取消排队机制，缩减排队固定地图长度。

在本公开的另一些实施例中，该控制中心系统还包括地图控制单元(图中未示出)，被配置为根据生产作业需要，在地图数据中创建、编辑和删除作业道路、作业区域、功能区域、功能点位置和属性。

图7为本公开的控制中心系统的另一些实施例的结构示意图。该控制中心系统700包括存储器710和处理器720。其中：存储器710可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器710用于存储图1-4所对应实施例中的指令。处理器720耦接至存储器710，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器720用于执行存储器中存储的指令。

在本公开的另一些实施例中，处理器720通过BUS总线730耦合至存储器710。该控制中心系统700还可以通过存储接口740连接至外部存储装置750以便调用外部数据，还可以通过网络接口760连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。

该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够实现运输车的自动作业调度。

图8为本公开的运输车调度系统的一些实施例的结构示意图。该运输车调度系统包括控制中心系统810、车载终端820、以及无人驾驶系统830。车载终端820和无人驾驶系统830设置在运输车上。

该控制中心系统810为露天矿山无人化运输系统的控制中心服务平台，主要对运输车进行单步或循环作业任务分配和调度；对运输车行驶的动态路权进行审核仲裁和赋予，以及对地图装置的显著功能点进行属性赋予和修改。控制中心系统810部署在服务器端，服务器例如为专业刀片服务器。

在一些实施例中，如图9所示，控制中心系统810还包含用户管理服务、实时状态服务、数据同步管理服务、模式切换管理服务、作业任务管理服务、资源管理服务、数据统计服务、消息处理服务等功能服务。该控制中心系统设置有UI界面，操作员能够登陆并输入数据。

车载终端820被配置为被配置为向控制中心系统发送作业请求，以及在判断出运输车到达功能点后向控制中心系统发送任务请求，以及接收控制中心系统发送的作业任务，根据作业任务确定运输车的行车路径，并向运输车的无人驾驶系统下发控制指令。

在一些实施例中，车载终端820还被配置为向控制中心系统发送路权申请请求，以及接收控制中心系统发送的路权通过指令或路权拒绝指令。

在一些实施例中，如图9所示，车载终端820是运行于车载工控机上的用于信息交互、数据记录统计的终端。具有自检、登录界面、车辆状态获取和上报、数据同步、有人模式和无人模式切换、作业任务请求以及作业任务管理等功能。例如，结合地图装置提供的地理数据和无人驾驶系统上报的位置信息，实时上报自身位置；根据自身位置的安全区域，实时动态申请下一段的行驶路权、实时释放上一段的行驶路权、到达功能点后自动上报当前任务的完成状态。车载工控机例如为无风车载工控机。

无人驾驶系统830被配置为接收车载终端发送的控制指令，根据车载装置的控制指令行进，以及定位运输车的位置。无人驾驶系统830能够将运输车的状态信息发送至车载终端820。

在一些实施例中，无人驾驶系统830中包括运输车必须的硬件装置和控制车辆自动行驶的软件系统。例如，包括定位装置、毫米波雷达、激光雷达、报警装置等硬件装置，以及如图9所示的定位模块、感知模块、规划模块、控制模块和安全模块等软件系统以及电气PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)等。

在本公开的另一些实施例中，该运输车调度系统还包括通信装置910，被配置为实现设备间的远程数据交互，例如，控制中心系统810通过通信装置910与车载终端820进行数据交互。通信装置910采用的通信方式例如包括WIFI MESH、4G、5G通信或其他无线通信技术，或有线通信技术。例如部署在露天矿山区域和办公区域。

该运输车调度系统还包括地图装置920，被配置为向控制中心系统以及车载终端提供地图数据。地图装置920可以为露天矿山高精度地图显示和编辑系统服务平台，为无人化运输系统提供必要且基础的高精地图数据，包括矿山路网结构数据、装载区域边界及关键要素数据、卸载区域边界及关键要素数据、切换区边界及关键要素数据以及其它作业相关地形数据。当地图数据修改更新后，重新更新作业任务、自动同步地图和任务到矿区作业车辆的车载终端中，为自动作业运行提供及时、可靠、精确的路网和关键功能点数据，保证自动作业任务的安全有效执行。地图装置例如部署在专业刀片服务器上。

如图10所示，下面将以一个具体应用为例对本公开进行介绍。

在步骤1010，登陆权限设置。

为了露天矿山无人驾驶系统的安全性，首先需要在控制中心系统和地图装置中设置操作人员的登录权限。控制中心系统会自动记录和校验登录信息，并根据角色划分权限，其中每个角色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。可根据需要为同一登录账号赋予控制中心系统操作员和地图装置操作员的权限。

在步骤1020，在控制中心系统和地图装置中录入数据。

操作员通过控制中心系统的UI界面，将作业车辆数据和车辆操作员数据录入到控制中心系统。只有在控制中心系统中管理的车辆才被允许在矿区进行作业，只有拥有操作权限的人员才能登录车载终端。

操作员通过地图装置的导入功能将采集的地图数据录入到地图装置，并进一步编辑、绘制成满足无人驾驶需求的露天矿山地图，例如对矿山路网、作业区等关键要素进行编辑绘制。控制中心系统调用地图装置的API接口，获取最新的露天矿山地图。

在步骤1030，车载终端登陆认证。

操作员登录车载终端，将卡车驾驶到有人/无人切换区，进行安全检查，车辆各个设备和指标没问题后，将卡车从有人模式切换到无人驾驶模式，准备接收控制中心系统的作业任务分配和调度。

在一些实施例中，如图11所示，在步骤1110，操作员在车载终端输出账号和密码，触摸点击车载终端界面上的登录按钮，发送登录认证请求到控制中心系统。

在步骤1120，控制中心系统通过通信装置接收到车载终端发送的登录请求，并转发给系统中的用户管理服务。

在步骤1130，用户管理服务判断用户权限和车辆状态。其中，解析出请求中的登录信息，检索中心数据库，判断该用户是否存在，密码是否正确，所登录的车辆是否存在且处于正常状态。若用户通过校验，并且卡车正常，则检索中心数据库，判断该用户是否具有操作卡车的权限。

在步骤1140，控制中心系统更新该终端用户的最近登录时间，并将认证结果通过通信装置返回给车载终端。

在车载终端登录认证通过后，进行车辆实时状态订阅、基础数据和地图数据同步、无人模式切换等初始化操作。

在步骤1040，执行作业任务调度。

控制中心系统接收到卡车上报的就绪状态后，根据实际需要开始为卡车进行初次装载任务调度和循环作业设置。

如果当前作业模式为单步模式，如图12所示，已完成的作业任务则无法暂停或取消，正在执行的作业任务允许操作员进行暂停、开始、取消操作；当前作业完成后，则自动弹出提示，如需要操作员进行操作，则弹出下一步任务的选择窗，生成下一步任务。

如果当前作业模式为循环模式，如图13所示，车载终端能够显示卡车当前的作业模式为循环模式以及已经循环作业多少轮，列出卡车可以循环执行的所有作业任务。已完成的作业任务则无法暂停或取消，正在执行的作业任务允许操作员进行暂停、开始、取消操作；未开始的作业任务则允许操作员修改、取消，修改操作将重新生成接下来的一系列任务，取消操作则将取消该选中的单步任务和后续任务；当前作业完成后，中心系统后台自动确认授权下一步作业任务。

在步骤1050，实现动态路权申请和释放。

卡车在执行作业任务过程中，根据控制中心系统的审核仲裁和赋予，自动进行行驶路权的申请和释放。如图14所示，以车辆的安全区域为一个行驶路段，车辆进入当前行驶路段，即自动申请下一个行驶路段的路权和自动释放上一个行驶路段的路权。有人车默认已经赋予路权，当出现冲突时和安全隐患时停止无人车当前已授权的路权，控制中心系统紧急下发调度急停指令，提醒有人车并紧急停止无人车辆的运行。

在上述实施例中，针对露天矿山无人化运输系统，可以允许无人驾驶卡车在中心系统操作员不干预的情况下全自动全流程循环作业，同时提供中心系统操作员修改的交互接口，可以根据实际生产作业需要灵活调整作业任务。单步模式，则提供了另外一种人工调度作业的方式。动态路权申请则可以高效、动态、安全的控制车辆的行驶，减少作业区或交叉口不必要的排队区设置。

在另一些实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1-4所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开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非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。

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。

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。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种运输车调度方法，包括：

接收车载终端发送的作业请求；

根据运输车的任务模式和当前位置，生成所述运输车的作业任务，其中，若所述运输车的任务模式为单步模式，则生成所述运输车的当前位置到下一功能点的作业任务，和/或，若所述运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务；

将所述作业任务下发至所述车载终端，以便所述车载终端根据所述作业任务确定所述运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向所述运输车的无人驾驶系统下发控制指令，以使所述运输车沿所述行车路径行进到下一功能点完成作业；

接收所述车载终端在判断出所述运输车到达所述功能点后发送的任务请求；以及

根据所述运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权，其中，若所述运输车的任务模式为单步模式，则重新执行生成所述作业任务的步骤，和/或，若所述运输车的任务模式为循环模式，则自动授权所述作业任务中的下一步任务。

2.根据权利要求1所述的运输车调度方法，还包括：

接收所述车载终端发送的路权申请请求；

根据所述运输车的车辆参数计算出车辆行驶安全区域，其中所述车辆行驶安全区域对应一个路段；

判断所述运输车的当前路段和下一路段是否被占用；

若路段没有被占用，则向所述车载终端发送路权通过指令，以便所述车载终端向所述无人驾驶系统下发行驶指令；以及

若路段被占用，则向所述车载终端发送路权拒绝指令。

3.根据权利要求1或2所述的运输车调度方法，还包括：

根据生产作业需要，在地图数据中创建、编辑和删除作业道路、作业区域、功能区域、功能点位置和属性。

4.根据权利要求1或2所述的运输车调度方法，其中，

若所述运输车的任务模式为单步模式，则所述作业任务包括从切换区出场点到装载区入场点的初始空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务、从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务、以及从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务中的一项。

5.根据权利要求1或2所述的运输车调度方法，其中，

若所述运输车的任务模式为循环模式，则所述作业任务中的循环装载任务包括：从卸载区出场点到装载区入场点的空载运输任务、从装载区入场点到装载区装载点的装载入场任务、以及从装载区装载点到装载区出场点的装载出场任务，所述作业任务中的循环卸载任务包括：从装载区出场点到卸载区入场点的重载运输任务、从卸载区入场点到卸载区卸载点的卸载入场任务、以及从卸载区卸载点到卸载区出场点的卸载出场任务。

6.根据权利要求1或2所述的运输车调度方法，还包括：

若所述运输车的任务模式为单步模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务。

7.根据权利要求1或2所述的运输车调度方法，还包括：

若所述运输车的任务模式为循环模式，则允许操作人员暂停、开始或取消正在执行的作业任务，允许操作人员修改或取消未开始的作业任务。

8.一种控制中心系统，包括：

请求接收单元，被配置为接收车载终端发送的作业请求，以及接收所述车载终端在判断出运输车到达功能点后发送的任务请求；

任务模式判断单元，被配置为判断运输车的任务模式；

作业任务处理单元，被配置为根据运输车的任务模式和当前位置，生成所述运输车的作业任务，其中若所述运输车的任务模式为单步模式，则生成所述运输车的当前位置到下一功能点的作业任务，和/或，若所述运输车的任务模式为循环模式，则选择装载区和卸载区，生成包含循环装载和卸载的作业任务，以及根据所述运输车的任务模式，重新生成作业任务或对作业任务进行自动授权，其中若所述运输车的任务模式为单步模式，则重新执行生成所述作业任务的步骤，和/或，若所述运输车的任务模式为循环模式，则自动授权所述作业任务中的下一步任务；以及

作业任务下发单元，被配置为将所述作业任务下发至所述车载终端，以便所述车载终端根据所述作业任务确定所述运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向所述运输车的无人驾驶系统下发控制指令，以使所述运输车沿所述行车路径行进到下一功能点完成作业。

9.一种控制中心系统，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至7任一项所述的运输车调度方法。

10.一种运输车调度系统，包括：

权利要求8或9所述的控制中心系统；

车载终端，被配置为向所述控制中心系统发送作业请求，以及在判断出运输车到达功能点后向所述控制中心系统发送任务请求，以及接收所述控制中心系统发送的作业任务，根据作业任务确定所述运输车从当前位置到下一功能点的行车路径，并向所述运输车的无人驾驶系统下发控制指令；以及

无人驾驶系统，被配置为根据所述车载终端的控制指令行进到下一功能点完成作业，以及定位运输车的位置。

11.根据权利要求10所述的运输车调度系统，还包括：

地图装置，被配置为向所述控制中心系统以及所述车载终端提供地图数据。

12.根据权利要求10所述的运输车调度系统，还包括：

通信装置，被配置为实现所述控制中心系统与所述车载终端的数据通信。

13.根据权利要求10至12任一所述的运输车调度系统，其中，

所述车载终端还被配置为向所述控制中心系统发送路权申请请求，以及接收所述控制中心系统发送的路权通过指令或路权拒绝指令。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的运输车调度方法。

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