CN111522898B - 地图创建方法、服务器和系统 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种地图创建方法、服务器和系统，涉及地图技术领域。该方法包括：获取目标区域的位置数据；创建多个图层，其中，每个图层具有对应的区域功能属性；按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的位置数据导入对应的图层；对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑，生成地图文件。本公开将作业区域划分为多个功能区，因此，绘图者根据实际情况对相应的图层的地图信息进行编辑，而无需对整个地图的所有图层进行编辑，因此，提高了地图的绘制效率。

Description

地图创建方法、服务器和系统

技术领域

本公开涉及地图技术领域，尤其涉及一种地图创建方法、服务器和系统。

背景技术

国内外的矿山地处偏远，环境恶劣，粉尘和噪声污染严重危害矿区生产作业人员的健康。当前矿区作业司机的资源逐渐老龄化，年轻人无意从事该职业，未来将面临无人可用的困境。另外矿区作业时间长，司机易疲惫，道路曲折颠簸，安全难以保证。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系统解决方案可解决以上问题，但是生产作业区运输道路环境恶劣复杂，与传统行驶路网有很大差别。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。相关技术中，无法实现地图的快速创建。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是，提供一种地图创建方法、服务器和系统，能够提高地图的绘制效率。

根据本公开一方面，提出一种地图创建方法，包括：获取目标区域的位置数据；创建多个图层，其中，每个图层具有对应的区域功能属性；按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的位置数据导入对应的图层；以及对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑，生成地图文件。

在一些实施例中，对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑包括：根据每个图层对应的数据类型，对相应图层中的位置数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合中的一种或多种处理；以及编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系以及图层中数据属性信息。

在一些实施例中，区域功能属性与目标区域的作业流程和功能相关。

在一些实施例中，多个图层包括道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、障碍物图层和工作区图层。

在一些实施例中，道路节点图层的数据类型为点状类型；道路图层的数据类型为线状类型；以及装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、障碍物图层和工作区图层的数据类型为面状类型。

在一些实施例中，根据每个图层对应的数据类型，对相应图层中的位置数据进行类型定义或拟合包括：将道路节点图层的位置数据设置为装载区入场点节点、装载区出场点节点、卸载区入场点节点、卸载区出场点节点、交换区入场点节点、交换区出场点节点、停车区入场点节点、停车区出场点节点、卸载点节点和道路节点；将道路图层的位置数据进行线条拟合，形成行驶道路线；将装载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成装载区边界线；将卸载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成卸载区边界线；将交换区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成交换区边界线；将停车区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成停车区边界线；将障碍物图层的位于三维边界的位置数据拟合为立体曲面，形成障碍物立体曲面；将工作区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成工作区边界线。

在一些实施例中，道路节点图层的数据属性信息包括节点标识、节点类型、节点坐标和节点方向；道路图层的数据属性信息包括道路标识号、关联的道路节点、各个区域的入场点节点和出场点节点、道路速度、道路长度和道路行驶方向；装载区图层的数据属性信息包括装载区标识号、颜色、关联的道路图层中装载区入场点节点、关联的道路图层中装载区出场点节点、装载区面积和关联的作业设备；卸载区图层的数据属性信息包括卸载区标识号、颜色、关联的卸载点节点、卸载挡墙、关联的道路图层中卸载区入场点节点、关联的道路图层中卸载区出场点节点和卸载区面积；交换区图层的数据属性信息包括交换区标识号、颜色、关联的交换区入场点节点、关联的交换区出场点节点和交换区面积；停车区图层的数据属性信息包括停车区标识号、颜色、关联的停车区入场点、关联的停车区出场点、停车区面积和停车位数量；障碍物图层的数据属性信息包括障碍物标识号、颜色、体积、障碍物类型障碍物数量；以及工作区图层的数据属性信息包括工作区标识、颜色和工作区面积。

在一些实施例中，编辑图层与其他图层中位置数据之间的关联关系包括：将装载区图层与道路节点图层的装载区入场点节点、装载区出场点节点关联；将卸载区图层与道路节点图层的卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点关联；将交换区图层与道路节点图层的交换区入场点节点和交换区出场点节点关联；将停车区图层与道路节点图层的停车区入场点节点和停车区出场点节点关联；以及道路图层的行驶道路由道路节点图层的各个节点连接组成。

在一些实施例中，获取目标区域的障碍物数据；以及将障碍物数据导入障碍物图层。

在一些实施例中，在目标区域的位置数据更新时，更新地图文件。

根据本公开的另一方面，还提出一种地图创建服务器，包括：数据获取单元，被配置为获取目标区域的位置数据；图层创建单元，被配置为创建多个图层，其中，每个图层具有对应的区域功能属性；数据导入单元，被配置为按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的位置数据导入对应的图层；图层编辑单元，被配置为对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑；以及地图生成单元，被配置为生成地图文件。

根据本公开的另一方面，还提出一种地图创建服务器，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地图创建方法。

根据本公开的另一方面，还提出一种地图创建系统，包括：上述的地图创建服务器；定位系统，被配置为采集目标区域的位置数据。

在一些实施例中，障碍物探测器，被配置为采集障碍物数据。

根据本公开的另一方面，还提出一种非瞬时性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地图创建方法。

本公开实施例中，将作业区域划分为多个功能区，因此，绘图者根据实际情况对相应的图层的地图信息进行编辑，而无需对整个地图的所有图层进行编辑，因此，提高了地图的绘制效率。

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为本公开的地图创建方法的一些实施例的流程示意图。

图2为本公开的地图创建方法的另一些实施例的流程示意图。

图3为本公开的地图创建服务器的一些实施例的结构示意图。

图4为本公开的地图创建服务器的另一些实施例的结构示意图。

图5为本公开的地图创建系统的一些实施例的结构示意图。

图6为本公开的地图创建系统的另一些实施例的结构示意图。

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为本公开的地图创建方法的一些实施例的流程示意图。

在步骤110，获取目标区域的位置数据。

在一些实施例中，可以在采集车上设置定位系统，通过采集车的移动，由定位系统采集露天矿山的各个位置数据。整个露天矿山可以为一个目标区域，露天矿山的装载区、卸载区、交换区、停车区和工作区等都可以作为一个目标区域。

在一些实施例中，根据交通规则设置定位系统在采集车上的位置。例如，采集车在道路左侧行驶，则将定位系统设置在采集车的左侧，若采集车在道路右侧行驶，则将定位系统设置在采集车的右侧。采集车沿着道路路沿、特殊区域边界行驶时，定位系统可以稳定的实时获取大地坐标系下的三维高精度位置信息。

在步骤120，创建多个图层，其中，每个图层具有对应的区域功能属性。

在一些实施例中，根据目标区域的作业流程和功能，创建多个图层。无人露天矿山可以划分为装载区、卸载区、行驶区、有人无人交换区、停车区和建筑物工作区等。为了适用于无人露天矿山运输系统要求，预定义了道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层和工作区图层。在一些实施例中，图层还包括障碍物图层。本领域的技术人员应当理解，还可以根据目标区域的作业流程和功能定义其他功能性图层。

在该步骤中，通过预定义地图图层，将无人矿山地图划分为若干独立功能的区域，能够减少绘图者对地图信息的编辑，实现地图的快速绘制、生成。

在步骤130，按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的位置数据导入对应的图层。

例如，选中某一图层，然后往该图层导入采集的特定数据。如，选中道路图层，导入采集车在行驶过程中采集的由多个位置数据构成的数据点集。再例如，将采集的装载区的各个位置数据导入到装载区图层。

在步骤140，对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑，生成地图文件。

例如，根据每个图层对应的数据类型，对相应图层的位置数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合等，以及编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系、以及图层中数据属性信息，生成地图文件。

在一些实施例中，道路节点图层的数据类型为点状类型，导入的数据为离散的数据点，不会形成线面几何图形。每个位置数据对应的节点类型与采集区域相关，例如，将道路节点图层的位置节点设置为装载区入场点节点、装载区出场点节点、卸载区入场点节点、卸载区出场点节点、交换区入场点节点、交换区出场点节点、停车区入场点节点、停车区出场点节点、卸载点节点和道路节点。各个位置节点为行驶路线的重要节点。

道路图层的数据类型为线状类型，在该图层导入多个位置数据构成的行驶线数据点集，将数据点按照线条进行拟合，形成行驶道路线。如果对拟合道路曲线不满意，可通过对节点位置数据增加、删除、修改重新拟合合适道路曲线。

装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层和工作区图层的数据类型为面状类型。

装载区为无人矿山地表剥离和采矿作业区，该装载区图层导入装载区位置数据集后，将位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成装载区边界线，装载区边界线内包括装载区入场点节点、装载区出场点节点等。在一些实施例中，随着开采区域不断扩大，根据上传的位置数据，可以自动调节装载区图层局部边界点数据位置，形成新的装载区边界线，实现装载区图层的实时更新。

卸载区为运输车辆卸载的区域，该卸载区图层导入卸载区位置数据集后，将位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成卸载区边界线，卸载区边界线内包括卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点等。

在一些实施例中，将交换区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成交换区边界线，交换区边界线内包括交换区入场点节点和交换区出场点节点；将停车区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成停车区边界线，停车区边界线内包括停车区入场点节点和停车区出场点节点；将工作区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成工作区边界线。

在数据被导入相应图层中后，设置图层与其他图层中位置数据的关联关系，系统自动添加图层中数据属性信息，然后可以对图层要素进行设置编辑，也可以对每个数据点坐标进行设置，添加或删除数据点数量。在完成每个图层的图层要素和数据信息的编辑后，将各个图层及相关联数据、更新的版本号进行聚合叠加生成一套完整的适应无人矿山运输系统的地图文件。

在上述实施例中，预定义多个具有区域功能属性的图层，并将采集的位置数据导入对应的图层，对相应图层要素和图层中的位置数据进行编辑，生成地图文件。由于将作业区域划分为多个功能区，因此，绘图者根据实际情况对相应的图层的地图信息进行编辑，而无需对整个地图的所有图层进行编辑，因此，提高了地图的绘制效率。

图2为本公开的地图创建方法的另一些实施例的流程示意图。

在步骤210，定位系统采集目标区域的位置数据，障碍物探测器采集障碍物数据。

在一些实施例中，在采集车、运输车和装载车上安装移动采集装置、移动式计算装置、RTK(Real-time kinematic，实时动态载波相位差分)GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)移动站。移动采集装置、移动式计算装置、RTK GPS移动站和RTK GPS定位基站共同组成高精度RTK定位系统。RTK GPS移动站例如含有IMU(Inertialmeasurement unit，惯性测量单元)融合功能，可提高采集精度和可靠性。定位系统主要负责采集露天矿山地形高精度位置数据的任务。

在一些实施例中，在采集车以及运输车上搭载障碍物探测器，障碍物探测器能够实时采集障碍物数据。障碍物探测器例如包括激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像机等。

在步骤220，定位系统对采集的位置数据进行预处理，障碍物探测器对障碍物数据进行预处理。

在一些实施例中，可以利用移动式计算装置和障碍物探测器对数据进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、重复坐标数据、规定范围外的数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，并将位置数据和障碍物数据转换成软件所支持的数据格式。

在步骤230，定位系统和障碍物探测器将预处理后的数据发送至地图创建服务器。

在一些实施例中，定位系统通过无线通信装置将处理后的位置数据发送至地图创建服务器，障碍物探测器通过无线通信装置将处理后的障碍物数据发送至地图创建服务器。无线通信装置能够实现远程数据交互，其通信方式例如包括WIFI、4G、5G通信等。为了得到良好的网络状态，无线通信装置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。

在步骤240，地图创建服务器预定义道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、工作区图层和障碍物图层。

在一些实施例中，地图创建服务器中设置有地图编辑及管理软件，根据无人矿山运输系统特点，在大地坐标系下，创建具有功能属性的多个图层。每个图层之间具有信息关联关系，并且每一个图层在编辑时又相对独立。每个图层根据功能属性不同，对导入数据的要求不同，要素类型也不同。该具有功能属性的多个图层，与传统地图信息点线面图层的创建编辑不同。

在一些实施例中，每个图层均有预定义的固定属性，在创建图层时，定义的固定属性和默认值将自动赋予该图层。

在步骤250，按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的数据导入对应的图层。该步骤实现了位置数据和障碍物数据的分图层导入。

在数据导入前，选中某一图层，然后往该图层导入采集的特定数据。例如，将障碍物数据导入障碍物图层，将行驶数据点集导入道路图层，在道路节点图层添加道路节点，将一段道路分割成若干段，进行更精细化设置。导入的数据具有多种格式，例如dwg文件、json文件、csv文件、excel文件、shp文件、xml文件、txt文件等。

在一些实施例中，障碍物图层是特殊图层，导入该图层的数据为三维数据点集，该图层用于记录障碍物信息。

在步骤260，根据每个图层对应的数据类型，对相应图层的数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合等。

所有图层内的线条都可分为点、线、面的一种或多种。导入采集的数据后，将大地坐标系下的位置数据点集转换成本地坐标系，在显示装置中显示出来。再根据图层对应的数据类型对数据点集进行曲线拟合，采用样条差值的方法对曲线进行平滑处理，形成对应的点、线、面几何图形。可以通过移动数据点位置对点、线、面几何图形进行手动调节。在一些实施例中，将障碍物图层的三维数据点集拟合成三维物体轮廓。

在步骤270，编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系以及图层中数据属性信息。例如，点击图层或者某一个位置数据即可对相应图层进行编辑，可编辑图层要素，以及图层与其他图层中位置数据的关联关系等。

在一些实施例中，道路节点图层的数据属性信息包括节点标识、节点类型、节点坐标和节点方向。如果节点类型为卸载点类型，则卸载点还应附加卸载模式属性。通过点击道路节点图层，可以设置每个节点对应的标识信息、坐标、行驶方向，以及根据需要重新设置节点为装载区入场点节点、装载区出场点节点、卸载区入场点节点、卸载区出场点节点、交换区入场点节点、交换区出场点节点、停车区入场点节点、停车区出场点节点、卸载点节点和道路节点等。

在一些实施例中，道路图层的数据属性信息包括道路标识号、关联的道路节点、各个区域的入场点节点和出场点节点、道路速度、道路长度、道路类型和道路行驶方向。道路类型例如为单行道类型或双行道类型。各个区域的入场点节点包括装载区入场点节点、卸载区入场点节点、交换区入场点节点、和停车区入场点节点；各个区域的出场点节点包括装载区出场点节点、卸载区出场点节点、交换区出场点节点、和停车区出场点节点。在该道路图层，若对道路行驶路线不满意，可以对路线数据点位置进行调整，从而调整道路行驶方向。另外，还可以根据实际情况设置道路速度等。道路图层是自动驾驶路径规划服务依据的关键图层。道路图层与道路节点图层共同组成了无人矿山运输系统的路网信息结构。

装载区图层的数据属性信息包括装载区标识号、颜色、关联的道路图层中装载区入场点节点、关联的道路图层中装载区出场点节点、装载区面积和关联的作业挖掘设备。卸载区图层的数据属性信息包括卸载区标识号、颜色、关联的卸载点节点、卸载挡墙、关联的道路图层中卸载区入场点节点、关联的道路图层中卸载区出场点节点和卸载区面积。交换区图层的数据属性信息包括交换区标识号、颜色、关联的交换区入场点节点、关联的交换区出场点节点和交换区面积。停车区图层的数据属性信息包括停车区标识号、颜色、关联的停车区入场点、关联的停车区出场点、停车区面积和停车位数量。工作区图层的数据属性信息包括工作区标识、颜色和工作区面积。障碍物图层的数据属性信息包括障碍物标识号、颜色、体积、障碍物类型障碍物数量。

在一些实施例中，将装载区图层与道路节点图层的装载区入场点节点、装载区出场点节点关联；将卸载区图层与道路节点图层的卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点关联；将交换区图层与道路节点图层的交换区入场点节点和交换区出场点节点关联；将停车区图层与道路节点图层的停车区入场点节点和停车区出场点节点关联；道路图层的行驶道路由道路节点图层的各个节点连接组成，其中，相关联的道路节点图层中的道路节点将道路图层中的道路曲线分割成若干段，可以对每一段道路进行最高行驶速度的属性设置。通过建立图层与其他图层中数据的关联关系，方便进行地图要素的检索和编辑。

在步骤280，将各个图层及相关联数据、更新的版本号进行聚合叠加，生成地图文件。

在一些实施例中，在地图生成环节中，将各个图层中的位置数据转换成大地坐标系，并将图层内数据以及图层与图层之间的关系数据分类保存至地图数据库中，地图创建服务器会发送给地图审核人员进行审核，如果审核通过，地图创建服务器将创建或编辑地图的人员信息、审核人员信息、操作信息与地图文件关联，生成一套完整的适应无人矿山运输系统的地图文件。

在上述实施例中，根据作业流程及作业区特点，预定义不同的图层，将采集的位置数据导入对应的图层，图层之间具有信息关联关系，并且可以独立编辑，通过对图层和图层数据的自动处理，简化了地图创建编辑工作，方便地图管理，实现了地图的快速创建，保证地图数据的安全性和可靠性。

在本公开的另一些实施例中，该地图创建方法还包括步骤290。

在步骤290，在目标区域的位置数据更新时，重新生成地图文件。

在地图使用过程中，如果主干道和分干线有变动等需要重大调整，比如添加新的道路，此时可以在现有地图文件基础上，对目标区域的位置数据进行更新，并对图层要素和图层数据进行编辑处理，重新生成新的地图文件。

在生产作业过程中，装载区以及卸载区范围会随着生产作业的推进不断变大，此时如果采用人工编辑，信息将会滞后。例如，随着卸载物料不断堆积，卸载区面积不断扩大，卸载点节点也会改变位置。可以通过采集车重新采集位置信息，地图创建服务器将作业车辆在装载区、卸载区作业时的实时位置与现有装载区、卸载区边界数据进行实时对比，如果作业车辆位置超过装载区或卸载区边界，自动将车辆位置作为新的作业区边界节点，自动实时更新装载区及卸载区范围，实现装载区图层及卸载区图层的自动更新。

另外，无人矿山道路环境较恶劣，随时有落石等障碍物出现在行驶道路上。无人驾驶的运输车辆在道路上行驶时，如果遇到障碍物，运输车辆上的障碍物探测装置通过无线通信装置向地图创建服务器传送障碍物尺寸及位置信息，实现障碍物数据的实时更新。在障碍物被清理后，采集车在该位置探测到无障碍物后，将信息发送给地图创建服务器，地图创建服务器自动将地图中的障碍物删除，实现路网障碍物数据的实时更新。

该步骤中，采集车实时上传障碍物数据、装载区域边界或卸载区域边界扩大信息等地图信息，地图创建服务器将自动向相应图层添加数据，修改信息，自动重新生成新版本的地图。

在一些实施例中，地图一旦有更新，即有新的版本地图，对于通过在线编辑更新的地图，比如初始地图，在地图发布之前地图管理人员对新版本地图进行预览查看，进行在线审核。若审查通过，则地图创建服务器自动将地图更新信息发布给使用地图的终端，终端根据自身需要进行更新地图数据。

在上述实施例中，通过高精度位置数据采集、障碍物数据实时采集、原始数据预处理、图层创建、图层数据导入、数据处理、图层要素编辑以及地图生成、更新、保存、发布，能够减少因人员造成的差错，提高地图安全性。另外，该实施例中，还实现了实时更新路况中障碍物信息、装载区和卸载区边界范围等。

图3为本公开的地图创建服务器的一些实施例的结构示意图。该服务器中设置有地图编辑及管理软件，包括数据获取单元310、图层创建单元320、数据导入单元330、图层编辑单元340和地图生成单元350。

数据获取单元310被配置为获取目标区域的位置数据。例如，定位系统采集目标区域的位置数据，对位置数据进行预处理后，将位置数据发送至数据获取单元310。

在一些实施例中，数据获取单元310还被配置为获取目标区域的障碍物数据。例如，障碍物探测器采集障碍物数据，对障碍物数据进行预处理后，将障碍物数据发送至数据获取单元310。

图层创建单元320被配置为创建多个图层，其中，每个图层具有对应的区域功能属性。

在一些实施例中，根据目标区域的作业流程和功能，创建多个图层。为了适用于无人露天矿山运输系统要求，预定义了道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层和工作区图层，以及障碍物图层。

数据导入单元330被配置为按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的位置数据导入对应的图层。

图层编辑单元340被配置为对每个图层中的位置数据以及图层要素进行编辑。

在一些实施例中，根据每个图层对应的数据类型，对相应图层的位置数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合等，以及编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系、以及图层中数据属性信息。

道路节点图层的数据类型为点状类型，将道路节点图层的位置数据设置为装载区入场点节点、装载区出场点节点、卸载区入场点节点、卸载区出场点节点、交换区入场点节点、交换区出场点节点、停车区入场点节点、停车区出场点节点、卸载点节点和道路节点。道路节点图层的数据属性信息包括节点标识、节点类型、节点坐标和节点方向。如果节点类型为卸载点类型，则卸载点还应附加卸载模式属性。

道路图层的数据类型为线状类型，例如，将道路图层的位置数据进行线条拟合，形成行驶道路线。道路图层的数据属性信息包括道路标识号、关联的道路节点、卸载点节点、各个区域的入场点节点和出场点节点、道路速度、道路类型、道路长度和道路行驶方向。

装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层和工作区图层的数据类型为面状类型。

在一些实施例中，将装载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成装载区边界线；装载区图层的数据属性信息包括装载区标识号、颜色、关联的道路图层中装载区入场点节点、关联的道路图层中装载区出场点节点、装载区面积和关联的作业设备。

在一些实施例中，将卸载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成卸载区边界线；卸载区图层的数据属性信息包括卸载区标识号、颜色、关联的卸载点节点、卸载挡墙、关联的道路图层中卸载区入场点节点、关联的道路图层中卸载区出场点节点和卸载区面积。

在一些实施例中，将交换区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成交换区边界线；交换区图层的数据属性信息包括交换区标识号、颜色、关联的交换区入场点节点、关联的交换区出场点节点和交换区面积。将停车区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成停车区边界线；停车区图层的数据属性信息包括停车区标识号、颜色、关联的停车区入场点、关联的停车区出场点、停车区面积和停车位数量。

在一些实施例中，将工作区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成工作区边界线。工作区图层的数据属性信息包括工作区标识、颜色和工作区面积。

在一些实施例中，将障碍物图层的三维数据点集拟合成三维物体轮廓。障碍物图层的数据属性信息包括障碍物标识号、颜色、体积、障碍物类型障碍物数量。

在一些实施例中，将装载区图层与道路节点图层的装载区入场点节点、装载区出场点节点关联；将卸载区图层与道路节点图层的卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点关联；将交换区图层与道路节点图层的交换区入场点节点和交换区出场点节点关联；将停车区图层与道路节点图层的停车区入场点节点和停车区出场点节点关联；道路图层的行驶道路由道路节点图层的各个节点连接组成。

地图生成单元350被配置为生成地图文件。

在一些实施例中，地图生成单元350还被配置为在目标区域的位置数据更新时，更新地图文件，以及在目标区域的障碍物数据更新时，更新地图文件。

在上述实施例中，由于将作业区域划分为多个功能区，因此，绘图者根据实际情况对相应的图层的地图信息进行编辑，而无需对整个地图的所有图层进行编辑，因此，提高了地图的绘制效率。

图4为本公开的地图创建服务器的另一些实施例的结构示意图。该服务器包括400包括存储器410和处理器420。其中：存储器410可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器410用于存储图1-2所对应实施例中的指令。处理器420耦接至存储器410，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420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420通过BUS总线430耦合至存储器410。该服务器400还可以通过存储接口440连接至外部存储装置450以便调用外部数据，还可以通过网络接口460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，提高了地图创建的效率。

图5为本公开的地图创建系统的一些实施例的结构示意图。该系统包括地图创建服务器510和定位系统520。

地图创建服务器510的功能已在上述实施例中进行了详细介绍。地图创建服务器510例如为刀片服务器,设置在矿山机房。该地图创建服务器510中设置有地图编辑及管理软件。在一些实施例中，该地图创建服务器510还可以包括通信管理单元(未在附图中示出)，被配置为与外接通信。该地图创建服务器510还可以包括权限管理单元(未在附图中示出)，被配置为允许有权限的人员登陆和操作地图创建服务器。

定位系统520被配置为采集目标区域的位置数据，为露天矿山运输系统提供精准的地图数据。

在一些实施例中，如图6所示，定位系统520包括移动采集装置521、移动式计算装置522、RTK GPS移动站523和RTK GPS定位基站524。移动采集装置521、移动式计算装置522、RTK GPS移动站523设置在采集车上，采集车例如为矿用皮卡车。

在一些实施例中，在采集车车身左边顶部安装移动采集装置521的GPS定位天线，能够采集到准确的路沿数据。移动式计算装置522例如选择工业用计算机或者手持PAD，对数据进行可靠性滤波和运动状态滤波，将干扰数据、重复坐标数据、规定范围外的数据剔除，只保留静态地形扫描数据和规定范围内精度较高的数据，并将位置数据转换成软件所支持的数据格式等预处理。移动采集装置521与移动式计算装置522采用USB或RS232串口线连接，用于数据传输。

在一些实施例中，RTK GPS移动站523例如含有IMU融合功能。RTK GPS定位基站524例如安装在无人矿山开采、运输、装卸作业区域范围内地势最高、空旷的地点。

在一些实施例中，移动采集装置521、移动式计算装置522、RTK GPS移动站523还设置在运输车以及装载车辆上。定位系统520通过通信装置530将采集的位置数据发送至地图创建服务器510。

通信装置530被配置为实现设备间的远程数据交互。其中，通信基站及沿道路两边的无线路由共同组成无线通信网络，覆盖整个作业区域，例如，通信基站安装在无人矿山开采、运输、装卸作业区域范围内地势最高、空旷的地点，在无人运输车辆行驶的道路两侧每隔1.5公里安装无线通信路由器。通信装置530选择适用于极端环境下的抗高温、低寒、耐腐蚀、抗干扰、防雷击的工业级专业MESH网络设备。

在上述实施例中，通过定位系统采集露天矿山地形高精度位置数据，并实时将位置数据导入地图创建服务器，用于地图编辑时的边界线参考和修改，地图创建服务器根据露天矿山运输系统作业流程及作业区特点，对地图进行分层管理，实现了露天矿山快速、高效的创建高精度露天矿山地图信息。

在本公开的另一些实施例中，该系统还包括障碍物探测器540，被配置为采集障碍物数据，并将采集的障碍物数据及时通过通信装置530发送至地图创建服务器510。障碍物探测器540例如为32线或64线激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达以及摄像机等。障碍物探测器540安装在运输车上。例如，无人驾驶运输车辆在道路上行驶时，如果遇到障碍物，障碍物探测器540将探测到的障碍物数据通过无线通信网络上传到地图创建服务器510，运行在地图创建服务器510上的地图编辑及管理软件自动将数据滤波、去除异常及重复数据点，导入障碍物图层，并设置障碍物标识号属性。在障碍物被清理后，障碍物探测器540在该位置探测到无障碍物后，将信息发送给地图创建服务器510，地图编辑及管理软件自动将地图中的障碍物删除。实现路网障碍物信息的实时更新。

在本公开的另一些实施例中，该系统还可以包括显示器550，被配置为显示上传至地图创建服务器510的位置数据、障碍物数据，以及显示地图文件。用户可以通过显示器的界面对地图进行相关导入、创建、编辑、保存操作。

下面将以一个具体实施例为例对本公开进行介绍。

在开始进行地图数据采集工作时，先启动移动采集装置、RTK GPS移动站、移动式计算装置以及障碍物探测器，检查GPS信号及通信是否正常。如果正常，操作人员启动采集指令，采集车匀速行走，移动采集装置对目标区域进行位置数据进行采集，障碍物探测器对目标区域的障碍物数据进行采集。移动式计算装置对数据进行滤波处理，剔除噪声数据、重复数据和规定范围外数据，进一步对滤波后的数据进行坐标转换，转换成大地坐标系数据。

每采集完一个目标区域后，在车端UI界面上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，在界面上按照命名规则输入采集数据文件名，点击车端UI界面上的保存按钮，最后将处理后的数据按照指定格式保存到本地数据文件。

操作人员可以通过无线网络将本次采集的数据上传到地图创建服务器，或者由操作人员通过USB设备将采集的数据移植到地图创建服务器。当某一个区域采集工作结束后，将采集车行驶到下一个预采集的区域继续采集。

操作员在地图创建服务器上创建地图任务，定义装载区图层、卸载区图层、有人无人交换区图层、工作区图层、道路图层、道路节点图层、障碍物图层等多个图层。在每个图层导入相应的数据，将导入的数据按照图层属性通过曲线拟合方法生成相应曲线，操作人员对程序处理后的曲线不满意可以通过调整曲线上任意数据点位置对曲线进行编辑。如果调整后的曲线满足要求，就可以对曲线或数据点进行属性设置，比如设置道路线路最高速度、道路节点类型。

在完成上述图层信息编辑后，操作人员可点击显示器的保存按钮。地图创建服务器将对编辑的地图数据分类存储在服务器的数据库中，并提交审核人员审核，此时地图文件处于待审核状态。审核人员登录地图创建服务器后，打开待审核的地图文件，进行审核。审核通过后，地图创建服务器将创建或编辑地图的人员信息、审核人员信息、操作信息与地图文件关联。并对地图文件生成新的版本号，写入地图文件中，最终生成一套完整的适应无人矿山运输系统的地图文件。

生成新版本的地图文件后，地图创建服务器自动向地图管理员发送发布审核，地图管理员审核通过后，系统将新的地图文件发布到无人矿山区域的所有终端设备，并推送地图更新信息，终端收到更新信息以后根据需要进行更新。

在正常的生产作业过程中，运输车辆上的移动采集装置、障碍物探测器、装载车辆上的移动采集装置会实时的将自身位置及障碍物信息通过网络设备上传至地图创建服务器。运行在服务器上的地图管理系统接收终端发送的位置信息、障碍物信息。如果运输车辆在行驶过程中发现障碍物，运输车辆将障碍物信息传送至服务器，服务器接收障碍物信息后，将障碍物信息更新至地图，并自动向终端发布。露天矿山作业生产过程，装载区及卸载区随着作业任务的推进，这两个区域的范围不断扩大，服务器通过作业车辆的位置信息与现有地图信息进行对比，若作业车辆位置超出作业区边界，则对这两个区域的边界进行拓展，并自动更新地图。比如装载车辆(挖掘机)在工作时，不断向前挖掘推进，当车辆位置超出现有装载区边界，服务器将车辆最新位置作为边界节点，不断扩大边界范围，实现生产作业区地图信息的实时更新。

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1-2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。

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 (12)

1.一种地图创建方法，包括：

获取目标区域的位置数据；

创建多个图层，其中，所述多个图层包括道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、障碍物图层和工作区图层，每个图层具有对应的区域功能属性；

按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的所述位置数据导入对应的图层；以及

根据每个图层对应的数据类型，对相应图层中的位置数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合中的一种或多种处理；以及

编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系以及图层中数据属性信息，生成地图文件，其中，编辑图层与其他图层中位置数据之间的关联关系包括：

将所述装载区图层与所述道路节点图层的装载区入场点节点、装载区出场点节点关联；

将所述卸载区图层与所述道路节点图层的卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点关联；

将所述交换区图层与所述道路节点图层的交换区入场点节点和交换区出场点节点关联；

将所述停车区图层与所述道路节点图层的停车区入场点节点和停车区出场点节点关联；以及

所述道路图层的行驶道路由所述道路节点图层的各个节点连接组成。

2.根据权利要求1所述的地图创建方法，其中，

所述区域功能属性与目标区域的作业流程和功能相关。

3.根据权利要求1所述的地图创建方法，还包括：

获取所述目标区域的障碍物数据；以及

将所述障碍物数据导入对应的图层。

4.根据权利要求1所述的地图创建方法，其中，

所述道路节点图层的数据类型为点状类型；

所述道路图层的数据类型为线状类型；以及

所述装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、障碍物图层和工作区图层的数据类型为面状类型。

5.根据权利要求4所述的地图创建方法，其中，根据每个图层对应的数据类型，对相应图层中的位置数据进行类型定义或拟合包括：

将所述道路节点图层的位置数据设置为装载区入场点节点、装载区出场点节点、卸载区入场点节点、卸载区出场点节点、交换区入场点节点、交换区出场点节点、停车区入场点节点、停车区出场点节点、卸载点节点和道路节点；

将所述道路图层的位置数据进行线条拟合，形成行驶道路线；

将所述装载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成装载区边界线；

将所述卸载区图层的位于边界的位置数据拟合为闭合曲线，形成卸载区边界线；

将所述交换区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成交换区边界线；

将所述停车区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成停车区边界线；

将所述障碍物图层的位于三维边界的位置数据拟合为立体曲面，形成障碍物立体曲面；以及

将所述工作区图层的位于边界的位置数据拟合为闭环曲线，形成工作区边界线。

6.根据权利要求1所述的地图创建方法，其中，

所述道路节点图层的数据属性信息包括节点标识、节点类型、节点坐标和节点方向；

所述道路图层的数据属性信息包括道路标识号、关联的道路节点、各个区域的入场点节点和出场点节点、道路速度、道路长度和道路行驶方向；

所述装载区图层的数据属性信息包括装载区标识号、颜色、关联的道路图层中装载区入场点节点、关联的道路图层中装载区出场点节点、装载区面积和关联的作业设备；

所述卸载区图层的数据属性信息包括卸载区标识号、颜色、关联的卸载点节点、卸载挡墙、关联的道路图层中卸载区入场点节点、关联的道路图层中卸载区出场点节点和卸载区面积；

所述交换区图层的数据属性信息包括交换区标识号、颜色、关联的交换区入场点节点、关联的交换区出场点节点和交换区面积；

所述停车区图层的数据属性信息包括停车区标识号、颜色、关联的停车区入场点、关联的停车区出场点、停车区面积和停车位数量；

所述障碍物图层的数据属性信息包括障碍物标识号、颜色、体积、障碍物类型障碍物数量；以及

所述工作区图层的数据属性信息包括工作区标识、颜色和工作区面积。

7.根据权利要求1至6任一所述的地图创建方法，还包括：

在所述目标区域的位置数据更新时，更新所述地图文件。

8.一种地图创建服务器，包括：

数据获取单元，被配置为获取目标区域的位置数据；

图层创建单元，被配置为创建多个图层，其中，所述多个图层包括道路节点图层、道路图层、装载区图层、卸载区图层、交换区图层、停车区图层、障碍物图层和工作区图层，每个图层具有对应的区域功能属性；

数据导入单元，被配置为按照每个图层对应的区域功能属性，将采集的所述位置数据导入对应的图层；

图层编辑单元，被配置为根据每个图层对应的数据类型，对相应图层中的位置数据进行增加、修改、删除、类型定义和拟合中的一种或多种处理；以及编辑图层与其他图层中位置数据的关联关系以及图层中数据属性信息，其中，编辑图层与其他图层中位置数据之间的关联关系包括：将所述装载区图层与所述道路节点图层的装载区入场点节点、装载区出场点节点关联；将所述卸载区图层与所述道路节点图层的卸载区入场点节点、卸载区出场点节点和卸载点节点关联；将所述交换区图层与所述道路节点图层的交换区入场点节点和交换区出场点节点关联；将所述停车区图层与所述道路节点图层的停车区入场点节点和停车区出场点节点关联；以及所述道路图层的行驶道路由所述道路节点图层的各个节点连接组成；以及

地图生成单元，被配置为生成地图文件。

9.一种地图创建服务器，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任一项所述的地图创建方法。

10.一种地图创建系统，包括：

权利要求8或9所述的地图创建服务器；以及

定位系统，被配置为采集目标区域的位置数据。

11.根据权利要求10所述的地图创建系统，还包括：

障碍物探测器，被配置为采集障碍物数据。

12.一种非瞬时性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任一项所述的地图创建方法。

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