CN112257889A - 智慧工地中工地移动对象的路径规划方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；确定工地移动对象的当前位置；获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。采用本方法能够提高工地移动对象规划路径的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，互联网+逐渐在生活、工作的各行各业中得到广泛应用，如金融、智慧城市、通信、交通、智慧工地等。其中，智慧工地是互联网+理念在工地施工现场的具体体现，是互联网+与传统工地管控的深度结合。在智慧工地中，控制工地车辆进行自动驾驶或进行平行驾驶，又或者为作业人员等其他工地可移动对象提供路径导航，是保障工地系统中的施工作业安全实施的重要基础。
目前，路径规划方法大多是基于简单环境下进行设计的，无法适应于工地系统多变的复杂环境，得到的规划路径对工地可移动对象而言存在隐患，安全性有限。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高智慧工地中规划路径安全性的智慧工地中工地移动对象的路径规划方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法，所述方法包括：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
确定工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：
根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；
根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；
获取各工地移动对象对应的移动对象数据，并根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象；
结合工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象，生成当前工地地图。
在其中一个实施例中，确定工地移动对象的当前位置包括：
根据工地移动对象的对象标识信息，从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置；或
当移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：
当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取坠落物对应的坠落物参数；
根据坠落物参数确定坠落物危险区域，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：
对当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；
根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：
获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；
根据工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域，工地危险区域识别结果包括作业危险区域。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：
获取工地危险区域识别结果，和工地移动对象对应的可移动条件；根据工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域；
根据当前工地地图中，除不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
在其中一个实施例中，在得到工地移动对象的规划路径之后，还包括：
根据规划路径生成锥桶指示控制消息；
下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
一种智慧工地中工地移动对象的路径规划装置，所述装置包括：
目的地确定模块，用于当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
当前位置确定模块，用于确定工地移动对象的当前位置；
可移动地图获取模块，用于获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
路径规划处理模块，用于根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
确定工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
确定工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
上述智慧工地中工地移动对象的路径规划方法、装置、计算机设备和存储介质，基于根据工地危险区域识别结果，对当前工地地图进行区域划分得到的当前工地可移动地图，结合工地移动对象的当前位置和移动目的地进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径。在工地移动对象的路径规划处理中，根据工地系统中工地危险区域识别结果对当前工地地图进行区域划分，以在得到的安全区域的当前工地可移动地图中进行路径规划，对工地系统中存在安全隐患的区域进行了过滤，从而提高了工地移动对象规划路径的安全性。
附图说明
图1为一个实施例中智慧工地中工地移动对象的路径规划方法的应用环境图；
图2为一个实施例中智慧工地中工地移动对象的路径规划方法的流程示意图；
图3为一个实施例中确定当前工地可移动地图的流程示意图；
图4为一个实施例中智慧工地中工地移动对象的路径规划装置的结构框图；
图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的智慧工地中工地移动对象的路径规划方法，可以应用于如图1所示的工地系统应用环境中。其中，工地对象包括工地固定对象和工地移动对象，工地固定对象包括塔吊、建筑物等；工地移动对象包括指示锥桶、工地车辆和工地作业人员等，工地对象均可以基于携带的通信装置(图未示)通过网络，如通过5G(5th-Generation)网络与服务器104进行通信。具体地，工地移动对象可以向服务器104发送路径规划请求消息，服务器104基于根据工地危险区域识别结果，对当前工地地图进行区域划分得到的当前工地可移动地图，结合根据当前工地地图确定的工地移动对象的当前位置，和根据路径规划请求消息确定的移动目的地进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象对应的终端(图未示)，工地移动对象根据接收到的规划路径进行移动。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S201：当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地。
其中，工地移动对象为工地系统中可以进行移动的工地对象，具体可以包括但不限于包括工地车辆，如载货车辆、控制车辆、工程机械等，以及锥桶(包括用于移动指示的指示锥桶和其他锥桶)和工地作业人员等。路径规划请求消息为工地移动对象向服务器发送的用于请求进行路径规划的通信数据，也可以是在确定工地系统中的工地移动对象需要进行移动时，由服务器生成的，与工地移动对象对应的路径规划触发数据；路径规划请求消息可以包括但不限于包括移动目的地，即该工地移动对象需要抵达的目的地。
本实施例中，移动目的地可以为经纬度信息、目的地坐标等各种形式的位置数据。服务器在获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，触发路径规划处理，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地，具体可以直接从路径规划请求消息中确定移动目的地。
具体实现时，对于工地作业人员，可以在其安全帽上设置通信装置和定位装置；对于锥桶，可以在其主体中集成设置通信装置、感知设备、定位装置等，感知设备可以为超声波雷达，用于目标检测；对于工地车辆，可以设置车载基站，集成感知设备，如摄像头和雷达，雷达种类可以根据车辆种类设置，车载基站同样也集成有定位装置和通信装置，从而可以与服务器进行通信。
步骤S203：确定工地移动对象的当前位置。
本实施例中，在对工地移动对象进行路径规划处理时，还需确定工地移动对象的当前位置。具体实现时，工地移动对象的当前位置可以从工地系统的当前工地地图中确定，如从当前工地地图中确定工地移动对象对应的工地地图移动对象，工地地图移动对象为工地系统中工地移动对象在工地地图中的对应目标，即通过工地地图中的工地地图移动对象表征工地系统中的工地移动对象。具体实现时，基于移动对象数据，按照一定比例尺，生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象，通过将工地地图移动对象添加至工地地图中，可以直观地表征工地移动对象在工地系统中的相关信息，如位置、占地大小等。此外，工地地图移动对象可以携带地图对象属性信息，用于描述对应的工地地图移动对象。确定当前工地地图中工地移动对象对应的工地地图移动对象后，可以根据工地地图移动对象携带的地图对象属性信息确定工地移动对象的当前位置。进一步地，工地移动对象的当前位置也可以由工地移动对象向服务器发送，即该当前位置可由工地移动对象携带的定位装置进行定位确定，并通过网络发送至服务器得到。
步骤S205：获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到。
其中，当前工地可移动地图为当前时刻，在工地系统中工地移动对象适于进行移动的区域，工地危险区域识别结果根据针对工地系统的检测得到，具体可以包括但不限于包括根据土壤含水量检测结果确定的塌陷危险区域、根据工地作业区域确定的作业危险区域等。当前工地地图为当前时刻已构建完成的工地系统的工地地图，具体可以为工地二维地图、三维地图等多种类型的工地地图。工地地图可以直观地反映工地系统的信息，以便作业人员及时作出对应作业指令。本实施例中，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对当前工地地图进行区域划分得到，具体可以在获得工地危险区域识别结果后，根据工地危险区域识别结果对当前工地地图进行区域划分，具体可以将工地危险区域识别结果中识别检测到的地图危险区域划分出，地图危险区域表征了该区域存在安全隐患，如含水量高可能塌陷、或者处于工程机械的作业区域范围内，安全隐患高，又或者处于工地车辆的行驶路径上，存在安全隐患，等等。从当前工地地图中划分出地图危险区域后，可以确定在当前工地地图中，工地移动对象可以进行移动的区域范围，得到当前工地可移动地图，即为当前时刻工地移动对象可以进行安全移动的地图，即工地移动对象可以进行路径规划处理的安全移动区域。
具体应用中，当前工地可移动地图可以由服务器动态根据获得的工地危险区域识别结果进行区域划分得到，而在工地移动对象需要进行路径规划时直接查询调用；也可以在得到工地移动对象的路径规划请求消息后，针对工地移动对象的可移动条件，例如路径宽度条件、路径高度条件等，生成与该工地移动对象对应的当前工地可移动地图。
步骤S207：根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
得到工地移动对象可以确保安全进行路径规划处理的当前工地可移动地图后，再结合工地移动对象的当前位置和移动目的地，进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，规划路径即为路径规划结果，即工地移动对象进行移动的路径。具体实现时，路径规划算法可以采用BFS(Breadth-First Search，广度优先搜索)算法、PRM(Probabilistic RoadMaps，随机路图)算法、RRT(Rapidly exploring Random Tree，快速扩展随机树)算法、Dijkstra算法、Bellman-Ford 算法或SPFA(Shortest Path Faster Algorithm，最短路径快速算法)等。在具体应用时，路径规划算法可以叠加时间维度，使相同时刻工地系统中的各工地移动对象的规划路径不交叉；还可以根据各工地移动对象的对象类型和作业类型设置路径规划优先级，以确保优先处理优先级高的工地移动对象的路径规划请求。
得到工地移动对象的规划路径后，将其下发至该工地移动对象，如可以通过5G网络下发规划路径至工地移动对象对应的终端，从而工地移动对象根据该规划路径移动至移动目的地。例如，对于自动驾驶的工地车辆，可以由工地车辆的整车控制器、自动驾驶模块或ADAS(Advanced Driving Assistant System，高级驾驶辅助系统)模块根据规划路径控制工地车辆进行移动；对于人工驾驶或平行驾驶的工地车辆，或工地作业人员，则可以利用规划路径对工地移动对象进行移动导航，从而实现工地移动对象在工地系统中的快速、安全移动。
上述智慧工地中工地移动对象的路径规划方法中，基于根据工地危险区域识别结果，对当前工地地图进行区域划分得到的当前工地可移动地图，结合工地移动对象的当前位置和移动目的地进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径。在工地移动对象的路径规划处理中，根据工地系统中工地危险区域识别结果对当前工地地图进行区域划分，以只在当前工地地图中的安全区域内进行路径规划，对工地系统中存在安全隐患的区域进行了过滤，从而提高了工地移动对象规划路径的安全性。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；获取各工地移动对象对应的移动对象数据，并根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象；结合工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象，生成当前工地地图。
本实施例中，根据工地系统中对应的各工地地图对象的类型及来源，综合构建得到工地地图。其中，工地地图对象为构成工地地图的各种地图元素，该地图元素与工地系统中的工地对象对应，可以包括但不限于包括工地中的作业人员、塔吊、建筑物、工地车辆、锥桶、作业划分区域和工地基础设施如感知设备等，工地地图对象与工地地图所需展现的信息类型对应，以工地系统中实体对象或虚拟对象为基础对应生成得到。通过各工地地图对象可以构建得到反映工地系统实时情况的工地地图。
具体地，工地规划数据可以包括工地系统的工地规划图，具体可以包括工地的建筑区域、作业区域分布等数据。根据工地系统预设的工地规划数据构建工地规划子地图，工地规划子地图一般是固定的，即一般不会再变化，即不再更新。具体实现时，工地规划子地图可以为二维地图，用于直观显示工地系统的区域规划，例如各建筑物的划分区域、通道区域、货物存放区域、作业区域等等。
感知数据由工地中设置的工地感知设备采集得到。工地感知设备可以包括但不限于包括各类型监控摄像头和雷达等感知设备，具体如360度摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等。工地感知设备可以包括固定设于工地系统中的工地固定感知设备，如设于工地地面、塔吊、建筑物墙面等，用于采集工地系统中各场景的地图信息数据，如工地建筑信息、地面占用信息、异常信息等；工地感知设备也可以包括由工地移动对象携带的感知设备作为工地移动感知设备，用于采集工地移动对象的环境数据。在具体实现时，工地感知设备可以按照固定的安装密度在工地系统中设置。例如，对于摄像头，可以按照功能进行区域划分，摄像头功能可以分为两类，第一类是重要施工或安防区域，如关键进出口、工程机械作业位置等；第二类是普通区域，即第一类区域以外的其他所有区域。摄像头安装时，可以先对第一类区域布置摄像头，保证该类位置的取景满足功能要求；再对第二类区域布置摄像头，保证第一类摄像头采集画面全部产生重叠区域，便于进行全景拼接。
在一具体应用中，工地感知设备为360度摄像头，其与定位装置、5G通信装置集成于一工地固定基站上。工作时，由360度摄像头拍摄工地系统中各场景视频画面，通过定位装置进行自身定位，并通过5G通信装置将采集到的感知视频数据，即拍摄的视频数据和定位信息发送至服务器，由服务器进行地图构建和更新处理。智慧工地中设置有非常多的工地感知设备，如360度摄像头和其他高精度传感器，以实现数据的实时产生，并通过对应设置的通信设备，如5G通信装置实现数据的实时传送。可以理解，5G的峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，可以应对智慧工地上几十上百的高清摄像机与高精度传感器实时产生的数据，从而可以确保地图的实时更新；而且，5G的泛在网特点，能够保证智慧工地所有位置的通信对象都能够随时与5G网络保持连接；此外，5G的功耗低、时延低，可以保证通信对象能够长时间随时保持在网状态，同时可以确保相关指令，如对自动驾驶车辆的规划路径数据能够及时传达以得到执行。
本实施例中，利用获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图，工地监控子地图可以为全景二维地图、三维地图或其他类型地图。工地系统中设有多个工地感知设备进行感知，得到多路感知数据，再基于数据融合技术，将多路感知数据进行融合，得到工地监控子地图。例如，对于得到的多路感知视频数据，基于三维视频融合技术，将多路感知视频数据融合拼接，得到三维的工地监控子地图；或者基于全景拼接技术，将多路感知视频数据融合拼接成二维的工地监控子地图。
移动对象数据可以包括但不限于包括工地移动对象的移动对象属性信息、通信数据等，其中，移动对象属性信息可以为工地移动对象固有的属性数据，例如工地车辆的车体长宽高、工地作业人员的级别、指示锥桶的大小形状等；通信数据可以包括工地移动对象的实时状态数据和移动感知对象数据，例如可以为工地车辆的定位信息、车速，工地作业人员的定位信息和工地移动对象携带的感知设备的感知数据等。得到工地移动对象对应的移动对象数据后，根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象。工地地图移动对象为工地系统中工地移动对象在工地地图中的对应目标，即通过工地地图中的工地地图移动对象表征工地系统中的工地移动对象。具体实现时，基于移动对象数据，按照一定比例尺，生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象，通过将工地地图移动对象添加至工地地图中，可以直观地表征工地移动对象在工地系统中的相关信息，如位置、占地大小等。此外，工地地图移动对象可以携带地图对象属性信息，用于描述对应的工地地图移动对象。具体应用中，地图对象属性信息具体可以包括但不限于包括工地地图移动对象的对象类型、对象编号、对象外观(颜色、形状、大小、质量、体积等)、定位信息、更新信息、修正信息及身份信息等属性信息数据。
得到工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象后，结合三者生成当前时刻对应的当前工地地图。具体实现时，工地规划子地图可以为二维图，则在工地规划子地图基础上融合工地监控子地图，得到融合工地地图，并将工地地图移动对象添加至融合工地地图中，得到当前工地地图。根据工地系统中对应的各工地地图对象的类型及来源，综合构建得到工地地图，可以得到能够准确还原工地系统的的工地地图。
在其中一个实施例中，确定工地移动对象的当前位置包括：根据工地移动对象的对象标识信息，从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置；或当移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
本实施例中，可以从查询得到的当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置，也可以在移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定得到。具体地，在确定工地移动对象的当前位置时，确定工地移动对象的对象标识信息，对象标识信息用于唯一标识各工地对象，具体可以为对象编号，根据该对象标识信息从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置，具体可以根据对象标识信息从当前工地地图中确定工地移动对象对应的工地地图移动对象，并确定该工地地图移动对象的当前位置，即为工地移动对象的当前位置。
另一方面，在工地移动对象包括定位装置和通信装置时，工地移动对象向服务器发送的移动对象数据中可以包括对象定位数据，对象定位数据为工地移动对象自身进行定位得到自身定位数据，具体地，定位装置可以通过UWB(Ultra Wideband，超宽带)定位技术进行无线定位。服务器在接收到对象定位数据时，直接根据该对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取坠落物对应的坠落物参数；根据坠落物参数确定坠落物危险区域，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域。
本实施例中，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域，坠落物危险区域根据工地系统中的坠落物检测结果确定。具体地，检测当前工地地图中是否存在坠落物对应的坠落物对象，坠落物对象为工地系统中的坠落物在工地地图中对应的对象，坠落物检测可以通过预设的坠落物捕捉网和/或预设的坠落物检测传感器实现，坠落物捕捉网或坠落物检测传感器将检测结果通过网络如5G网络实时发送至服务器。当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，表明工地系统中的某个区域有坠落物，则该坠落物附近区域应标记为危险区域，避免工地系统中的其他工地移动对象靠近，从而避免工地事故的发生。具体地，获取坠落物对应的坠落物参数，坠落物参数具体可以由工地系统中设置的坠落物检测装置得到，坠落物参数用于描述该坠落物，可以包括但不限于包括坠落物的形状、大小、体积、种类和重量等信息数据。根据坠落物参数确定坠落物危险区域，例如坠落物的形状大小为边长3m的正方体，则可以以该坠落物为中心，在坠落物周围划分出坠落物危险区域，例如为坠落物正下方的边长3m或5m的正方形区域。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：对当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域。
本实施例中，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域，塌陷危险区域可以根据工地系统的工地土壤检测结果确定。具体地，对工地系统范围内的工地土壤进行检测，例如进行土壤含水量检测，得到土壤检测结果，基于土壤检测结果可以得到土壤含水量地图，土壤含水量地图为等值线图。根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，具体可以根据土壤含水量地图中含水量满足一定塌陷条件，如超过含水量阈值的区域，设为塌陷危险区域，塌陷危险区域的含水量较高，若工地移动对象移动到该区域，可能发生塌陷危险，通过排除塌陷危险区域，可以避免工地系统中的工地移动对象靠近，从而避免工地事故的发生，确保工地移动对象的安全移动。
在其中一个实施例中，在获取当前工地可移动地图之前，还包括：获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；根据工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域，工地危险区域识别结果包括作业危险区域。
本实施例中，工地危险区域识别结果包括作业危险区域，作业危险区域为工地系统中进行施工作业的区域，例如塔吊的作业区域，危险性高，若工地移动对象靠近，则存在安全隐患，需要将作业危险区域排除到工地移动对象的可移动范围外。具体地，获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息，工地施工数据可以为工地系统中当前正在进行施工的施工状态数据，其反映了当前工地地图中正在进行施工作业的区域，工地作业分布信息根据工地系统的作业任务安排预设，其描述了工地中各施工对象的作业分布，例如包括塔吊的作业分布、工程机械的作业分布等。得到工地施工数据和工地作业分布信息后，结合该工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域。具体实现时，可以将存在危险施工作业的区域设为作业危险区域，考虑到施工作业时无法通行，也可以将所有施工作业区域均设为作业危险区域，以避免工地移动对象经过。
在其中一个实施例中，如图3所示，在获取当前工地可移动地图之前，还包括确定当前工地可移动地图的步骤，具体包括：
步骤S301：获取工地危险区域识别结果，和工地移动对象对应的可移动条件。
本实施例中，结合工地移动对象的可移动条件和工地危险区域识别结果，确定该工地移动对象对应的当前工地可移动地图。其中，工地移动对象对应的可移动条件与工地移动对象的对象类型和作业类型有关，不同对象类型和不同作业类型的工地移动对象，对应设有不同的可移动条件。也就是说，对于不同的工地移动对象，根据其作业类型的不同，会有不同的可移动范围。
例如，对于工地作业人员，若其对象类型为质检人员，作业类型为检查塔吊工作状态，则其可移动范围则包括了塔吊的施工作业区域。进一步地，工地危险区域识别结果可以同时包括坠落物危险区域、塌陷危险区域和作业危险区域中的两种或三种，即综合坠落物危险区域、塌陷危险区域和作业危险区域对工地移动对象的可移动范围进行确定，得到工地移动对象对应的当前工地可移动地图，并基于该当前工地可移动地图进行路径规划，以确保工地移动对象在工地系统中的快速、安全移动。具体实现时，工地移动对象的可移动条件可以根据工地移动对象对应的路径规划请求消息确定，例如路径规划请求消息可以包括工地移动对象的标识信息，根据该标识信息可以查询得到工地移动对象对应预设的可移动条件。
步骤S303：根据工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域。
得到工地系统中工地危险区域识别结果，并确定该工地移动对象对应的可移动条件后，结合工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域。具体可以根据工地危险区域识别结果对当前工地地图进行危险区域确定，并在危险区域确定后基于可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域，即该工地移动对象不进行路径规划处理的区域范围。
步骤S305：根据当前工地地图中，除不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
在当前工地地图中划分出该工地移动对象对应的不可移动区域后，根据当前工地地图中除该不可移动区域外的其他区域，得到当前工地可移动地图。通过工地危险区域识别结果和工地移动对象的可移动条件，对当前工地地图进行区域划分，可以有效排除存在安全隐患，不适于工地移动对象移动的区域，得到工地移动对象对应的当前工地可移动地图，再基于该当前工地可移动地图进行路径规划，可以确保工地移动对象在工地系统中的快速、安全移动。
在其中一个实施例中，在得到工地移动对象的规划路径之后，还包括：根据规划路径生成锥桶指示控制消息；下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
本实施例中，在得到工地移动对象的规划路径之后，还可以通过控制工地系统中预设的指示锥桶，在该工地移动对象按照规划路径移动时进行移动指示。具体地，得到工地移动对象的规划路径之后，根据规划路径生成锥桶指示控制消息，并下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
具体实现时，可以根据工地移动对象对应的规划路径和工地系统的锥桶分布信息，锥桶分布信息为工地系统中，各锥桶的分布数据，具体可以包括锥桶的分布区域、各分布区域中锥桶数目等，确定对应用于对工地移动对象进行移动指示的指示锥桶；具体可以，基于该锥桶分布信息将工地移动对象对应的规划路径划分，如可以根据锥桶分布信息中各锥桶分布区域覆盖的规划路径范围，将规划路径划分，得到各规划子路径。规划子路径由规划路径分段得到，所有规划子路径按照顺序连接，即可得到工地移动对象完整对应的规划路径。确定各规划子路径后，即可进一步根据锥桶分布信息确定对应的指示锥桶，如根据获得的规划子路径和指示锥桶，生成指示锥桶的锥桶指示控制消息，锥桶指示控制消息用于控制指示锥桶对工地移动对象进行移动指示。具体实现时，锥桶指示控制消息可以包括但不限于包括指示锥桶的指示目的地、锥桶移动路径和指示信号数据等，其中，指示目的地为指示锥桶进行移动指示时的作业位置，锥桶移动路径为指示锥桶从当前位置移动至指示目的地的规划路径，指示信号数据可以为指示锥桶进行移动指示时的作业内容，具体可以包括但不限于包括指示颜色、闪烁频率和显示图像等。在锥桶的控制中，直接根据工地移动对象对应的规划路径和工地系统的锥桶分布信息，得到的锥桶指示控制消息控制对应的指示锥桶，不需要投入大量人力进行人工铺设，简化了锥桶控制过程，提高了锥桶的控制效率。
应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种智慧工地中工地移动对象的路径规划装置，包括：目的地确定模块401、当前位置确定模块403、可移动地图获取模块405和路径规划处理模块407；其中：
目的地确定模块401，用于当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
当前位置确定模块403，用于确定工地移动对象的当前位置；
可移动地图获取模块405，用于获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
路径规划处理模块407，用于根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
在其中一个实施例中，还包括规划子地图模块、监控子地图模块、地图对象模块和工地地图生成模块；其中：规划子地图模块，用于根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；监控子地图模块，用于根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；地图对象模块，用于获取工地移动对象对应的移动对象数据，并根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象；工地地图生成模块，用于结合工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象，生成当前工地地图。
在其中一个实施例中，当前位置确定模块403包括当前位置确定单元，用于根据工地移动对象的对象标识信息，从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置；或当移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
在其中一个实施例中，还包括坠落物参数模块和坠落物危险区域模块；其中：坠落物参数模块，用于当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取坠落物对应的坠落物参数；坠落物危险区域模块，用于根据坠落物参数确定坠落物危险区域，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域。
在其中一个实施例中，还包括土壤地图获得模块和塌陷危险区域模块；其中：土壤地图获得模块，用于对当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；塌陷危险区域模块，用于根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域。
在其中一个实施例中，还包括施工作业分布获取模块和施工作业危险区域模块；其中：施工作业分布获取模块，用于获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；施工作业危险区域模块，用于根据工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域，工地危险区域识别结果包括作业危险区域。
在其中一个实施例中，还包括筛选条件获取模块、不可移动区域确定模块和可移动地图确定模块；其中：筛选条件获取，用于获取工地危险区域识别结果，和工地移动对象对应的可移动条件；不可移动区域确定模块，用于根据工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域；可移动地图确定模块，用于根据当前工地地图中，除不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
在其中一个实施例中，还包括锥桶控制消息模块和锥桶控制处理模块；其中：锥桶控制消息模块，用于根据规划路径生成锥桶指示控制消息；锥桶控制处理模块，用于下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
关于智慧工地中工地移动对象的路径规划装置的具体限定可以参见上文中对于智慧工地中工地移动对象的路径规划方法的限定，在此不再赘述。上述智慧工地中工地移动对象的路径规划装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
确定工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；获取各工地移动对象对应的移动对象数据，并根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象；结合工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象，生成当前工地地图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据工地移动对象的对象标识信息，从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置；或当移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取坠落物对应的坠落物参数；根据坠落物参数确定坠落物危险区域，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；根据工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域，工地危险区域识别结果包括作业危险区域。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：获取工地危险区域识别结果，和工地移动对象对应的可移动条件；根据工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域；根据当前工地地图中，除不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据规划路径生成锥桶指示控制消息；下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据路径规划请求消息确定工地移动对象的移动目的地；
确定工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据当前位置、移动目的地和当前工地可移动地图进行路径规划，得到工地移动对象的规划路径，并将规划路径下发至工地移动对象。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；获取各工地移动对象对应的移动对象数据，并根据移动对象数据生成与工地移动对象对应的工地地图移动对象；结合工地规划子地图、工地监控子地图和工地地图移动对象，生成当前工地地图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据工地移动对象的对象标识信息，从当前工地地图中确定工地移动对象的当前位置；或当移动对象数据包括对象定位数据时，根据对象定位数据确定工地移动对象的当前位置。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当检测到当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取坠落物对应的坠落物参数；根据坠落物参数确定坠落物危险区域，工地危险区域识别结果包括坠落物危险区域。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；根据土壤含水量地图确定当前工地地图中的塌陷危险区域，工地危险区域识别结果包括塌陷危险区域。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；根据工地施工数据和工地作业分布信息，确定当前工地地图中的作业危险区域，工地危险区域识别结果包括作业危险区域。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：获取工地危险区域识别结果，和工地移动对象对应的可移动条件；根据工地危险区域识别结果和可移动条件，确定当前工地地图中的不可移动区域；根据当前工地地图中，除不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据规划路径生成锥桶指示控制消息；下发锥桶指示控制消息至预设锥桶，锥桶指示控制消息用于控制锥桶对工地移动对象进行移动指示。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种智慧工地中工地移动对象的路径规划方法，所述方法包括：
当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据所述路径规划请求消息确定所述工地移动对象的移动目的地；
确定所述工地移动对象的当前位置；
获取当前工地可移动地图，所述当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
根据所述当前位置、所述移动目的地和所述当前工地可移动地图进行路径规划，得到所述工地移动对象的规划路径，并将所述规划路径下发至所述工地移动对象。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取当前工地可移动地图之前，还包括：
根据预设的工地规划数据构建工地规划子地图；
根据获得的当前时刻的感知数据构建工地监控子地图；
获取各工地移动对象对应的移动对象数据，并根据所述移动对象数据生成与所述工地移动对象对应的工地地图移动对象；
结合所述工地规划子地图、所述工地监控子地图和所述工地地图移动对象，生成当前工地地图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述工地移动对象的当前位置包括：
根据所述工地移动对象的对象标识信息，从所述当前工地地图中确定所述工地移动对象的当前位置；或
当所述移动对象数据包括对象定位数据时，根据所述对象定位数据确定所述工地移动对象的当前位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取当前工地可移动地图之前，还包括：
当检测到所述当前工地地图中存在坠落物对应的坠落物对象时，获取所述坠落物对应的坠落物参数；
根据所述坠落物参数确定坠落物危险区域，所述工地危险区域识别结果包括所述坠落物危险区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取当前工地可移动地图之前，还包括：
对所述当前工地地图中的工地土壤进行检测，得到土壤含水量地图；
根据所述土壤含水量地图确定所述当前工地地图中的塌陷危险区域，所述工地危险区域识别结果包括所述塌陷危险区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取当前工地可移动地图之前，还包括：
获取工地施工数据和工地系统预设的工地作业分布信息；
根据所述工地施工数据和所述工地作业分布信息，确定所述当前工地地图中的作业危险区域，所述工地危险区域识别结果包括所述作业危险区域。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于，在所述获取当前工地可移动地图之前，还包括：
获取所述工地危险区域识别结果，和所述工地移动对象对应的可移动条件；
根据所述工地危险区域识别结果和所述可移动条件，确定所述当前工地地图中的不可移动区域；
根据所述当前工地地图中，除所述不可移动区域外的其他区域得到当前工地可移动地图。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述得到所述工地移动对象的规划路径之后，还包括：
根据所述规划路径生成锥桶指示控制消息；
下发所述锥桶指示控制消息至预设锥桶，所述锥桶指示控制消息用于控制所述锥桶对所述工地移动对象进行移动指示。
9.一种智慧工地中工地移动对象的路径规划装置，其特征在于，所述装置包括：
目的地确定模块，用于当获得工地移动对象对应的路径规划请求消息时，根据所述路径规划请求消息确定所述工地移动对象的移动目的地；
当前位置确定模块，用于确定所述工地移动对象的当前位置；
可移动地图获取模块，用于获取当前工地可移动地图，所述当前工地可移动地图根据获得的工地危险区域识别结果，对工地系统的当前工地地图进行区域划分得到；
路径规划处理模块，用于根据所述当前位置、所述移动目的地和所述当前工地可移动地图进行路径规划，得到所述工地移动对象的规划路径，并将所述规划路径下发至所述工地移动对象。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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