CN113581175B - 一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统，方法包括：实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线。读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域并规划子区域内钢轮压路机的压路路线。根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发压路路线。划分胶轮压路机作业子区域并规划胶轮压路机的压路路线。根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发压路路线。本发明实现了摊铺机、钢轮压路机和胶轮压路机的联动作业，解决了常规方法只适用于无人压路机单机作业或机群协同作业的局限性，降低了施工作业对人工的依赖，提高了压路施工的工作效率和质量。

Description

一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统
技术领域
本发明涉及道路施工领域，尤其涉及一种道路施工过程中，摊铺机、钢轮压路机、胶轮压路机等多机型工程机械的联动作业方法及系统。
背景技术
智能化、无人化是建设施工行业的发展趋势，无人驾驶压路机械装备依靠ECU及一系列终端设备，已实现了自动化的精准施工，无需操作手干预。目前，一些压路装备的无人化方法，重点围绕改进改善无人驾驶压路机的单机执行性能，例如提高无人压路机寻迹碾压精度。一些无人压路机协同作业方法重点研究单一机型的机群协同工作控制方法，例如无人压路机退出机群和加入机群的控制机制。由此可知，目前的现有技术主要研究了工程机械单机作业或单机型机群作业的无人化和智能化。
沥青道路施工中，往往涉及摊铺机铺料、多个钢轮压路机多遍重复碾压、胶轮压路机压实等多个工序，需要多机型机群协作共同完成道路施工作业。因此，在现有技术实现了工程机械单机无人化智能化的基础上，需要进一步研究多机型多机械协作施工方法，以实现道路施工全流程自动化。
发明内容
本发明实施例提供一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统，为摊铺机、钢轮压路机、胶轮压路机提供一种联动协作施工的方法，以降低施工作业对人工的依赖，提高压路施工的效率和质量。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法，包括：
步骤1，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；
步骤2，读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；
步骤3，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；
步骤4，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；
步骤5，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
优选的，步骤1中，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，具体包括：
步骤101，实时接收摊铺机的定位数据，通过滤波处理后，生成摊铺机的路径点(x,y)；其中，x、y分别表示经度和纬度值；
步骤102，根据摊铺机的路径点，计算摊铺机的行驶轨迹点(x,y,s)，以轨迹点(x,y,s)作为压路作业区域的中心线；其中，s表示摊铺机行驶轨迹长度，第k个路径点(xk,yk)对应的轨迹长度sk的计算公式为：
Figure BDA0003220378280000021
其中，sk表示第k个路径点对应的轨迹长度；s2等于第1、2个路径点的直线距离；Rk表示第k、k-1、k-2个路径点构成圆的半径；ak表示第k、k-2个路径点间的距离。
优选的，步骤2具体包括：
步骤201，系统读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域；其中，钢轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度d、缓冲距离dsafe以及总压路遍数Cmax1；
步骤202，当钢轮压路机完成第i个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统判断若摊铺机已行驶的轨迹长度满足s>(i+1)d+dsafe，则启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务；
步骤203，根据钢轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为钢轮压路机规划第i+1个子区域的压路路线；表示为：f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c1表示钢轮压路机当前压路遍数，c1＝1,2,3,…,Cmax1，m表示子区域内规划的车道总数。
优选的，步骤3中，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令，具体包括：
步骤301，系统判断当前已启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务的第c1遍压路任务，共有V台钢轮压路机，按顺序编号为1,2,3,……，V；若编号为1的钢轮压路机处于待机状态，且未开启第c1遍压路，则向编号为1的钢轮压路机发送开始指令和步骤2中规划的压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则发送待机指令；
步骤302，系统判断编号为v(v＝2,3,…，V)的钢轮压路机在线路fp，处于待机状态，且第v-1台压路机处于fq路线，满足q-p>M，M表示安全的车道间距数，则向编号为v的钢轮压路机发送开始指令和步骤2中规划的压路路线压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则发送待机指令；
步骤303，系统判断所有钢轮压路机都完成第c1遍压路，则重新调整钢轮压路机的编号，并重复步骤3进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax1。
优选的，步骤4中，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线，具体包括：
步骤401，系统读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域；其中，胶轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度l、缓冲距离lsafe、设定遍数Cmax2；
步骤402，当胶轮压路机完成第j个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统获取钢轮压路机当前实际作业区域中心线的起点st1以及胶轮压路机第j个子区域中心线的终点st2，若满足st1-st2>l+lsafe，则启动胶轮压路机第j+1个子区域的压路任务；
步骤403，根据胶轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为胶轮压路机规划第j+1个子区域的压路路线；表示为：g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c2表示胶轮压路机当前压路遍数，c2＝1,2,3,…,Cmax2，n表示子区域内规划的车道总数。
优选的，步骤5中，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令，具体包括：
系统判断当前已启动胶轮压路机第j+1个子区域的第c2遍压路任务；
若胶轮压路机处于待机状态，且未开启第c2遍压路，则向胶轮压路机发送开始指令以及步骤4中规划的压路路线g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；当完成路线gn -(c2)，则发送待机指令。重复该步骤进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax2。
根据本发明实施例的第二方面，还提供一种道路施工中多机型工程机械联动作业系统，包括：
接收模块，用于实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；
第一规划模块，用于读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；
钢轮压路模块，用于根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；
第二规划模块，用于读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；
胶轮压路模块，用于根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法。
根据本发明实施例的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行第一方面实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法。
本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统，实现了摊铺机、钢轮压路机和胶轮压路机的联动作业，解决了常规方法只适用于无人压路机单机作业或单一机型机群协同作业的局限性，有效降低了施工作业对人工的依赖，满足压路施工的工艺流程，提高了压路施工的工作效率和质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的钢轮压路机的子区域划分图；
图3为本发明实施例提供的胶轮压路机子区域划分图；
图4为本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业系统的结构框图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
沥青道路施工中，往往涉及摊铺机铺料、多个钢轮压路机多遍重复碾压、胶轮压路机压实等多个工序，需要多机型机械协作共同完成道路施工作业。因此，在现有技术实现了工程机械单机无人化智能化的基础上，本发明进一步研究摊铺机、钢轮压路机、胶轮压路机等多机型工程机械协作施工方法，以实现道路施工全流程自动化。
本发明实施例提供了一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法。以下将结合附图通过多个实施例进行展开说明和介绍。
图1为本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法包括但不限于以下步骤：
步骤1，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；
在一种可能的实施例方式中，步骤1具体可以包括以下步骤101～步骤102：
步骤101，实时接收摊铺机的定位数据，通过滤波处理后，生成摊铺机的路径点(x,y)；其中，x、y分别表示经度和纬度值；
步骤102，根据摊铺机的路径点，计算摊铺机的行驶轨迹点(x,y,s)，以轨迹点(x,y,s)作为压路作业区域的中心线；其中，s表示摊铺机行驶轨迹长度，第k个路径点(xk,yk)对应的轨迹长度sk的计算公式为：
Figure BDA0003220378280000071
其中，sk表示第k个路径点对应的轨迹长度；s2等于第1、2个路径点的直线距离；Rk表示第k、k-1、k-2个路径点构成圆的半径；ak表示第k、k-2个路径点间的距离。
步骤2，读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线。
在一种可能的实施例方式中，步骤2具体可以包括以下步骤201～步骤203：
步骤201，系统读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，如图2所示，图2为本发明实施例提供的钢轮压路机的子区域划分图。其中，钢轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度d、缓冲距离dsafe以及总压路遍数Cmax1。本发明实施例中，采用的钢轮压路机是智能无人驾驶钢轮压路机，胶轮压路机是智能无人驾驶胶轮压路机。
步骤202，当钢轮压路机完成第i个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统判断若摊铺机已行驶的轨迹长度满足s>(i+1)d+dsafe，则启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务。
本发明实施例根据摊铺机已行驶的轨迹长度，来设置钢轮压路机的压路区域，启动钢轮压路机的压路任务，实现了摊铺机和钢轮压路机的协同作业，降低了施工作业对人工的依赖，提高了施工效率。
步骤203，根据钢轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为钢轮压路机规划第i+1个子区域的压路路线。
本实施例中，根据道路宽度D、压路长度d，以及施工作业区域的中心线，能够规划钢轮压路机规划第i+1个子区域的压路路线。表示为：f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c1表示钢轮压路机当前压路遍数，c1＝1,2,3,…,Cmax1，m表示子区域内规划的车道总数。
步骤3，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令。
在一种可能的实施例方式中，步骤3具体可以包括以下步骤301～步骤303：
步骤301，系统判断当前已启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务的第c1遍压路任务，共有V台钢轮压路机，按顺序编号为1,2,3,……，V；若编号为1的钢轮压路机处于待机状态，且未开启第c1遍压路，则向编号为1的钢轮压路机发送开始指令和步骤203中规划的压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则向该钢轮压路机发送待机指令；
步骤302，系统判断编号为v(v＝2,3,…，V)的钢轮压路机在线路fp，处于待机状态，且第v-1台压路机处于fq路线，满足q-p>M，M表示安全的车道间距数，则向编号为v的钢轮压路机发送开始指令和步骤2中规划的压路路线压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则向编号为v的钢轮压路机发送待机指令；
步骤303，系统判断所有钢轮压路机都完成第c1遍压路，则重新调整钢轮压路机的编号，并重复步骤3进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax1。
本发明实施例根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发步骤2中规划的压路路线，以使各台钢轮压路机协同摊铺机按照规划的路线工作。
步骤4，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线。
在一种可能的实施例方式中，步骤4具体可以包括以下步骤401～步骤403：
步骤401，系统读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，如图3所示，图3为本发明实施例提供的胶轮压路机子区域划分图。其中，胶轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度l、缓冲距离lsafe、设定遍数Cmax2。
步骤402，当胶轮压路机完成第j个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统获取钢轮压路机当前实际作业区域中心线的起点st1以及胶轮压路机第j个子区域中心线的终点st2，若满足st1-st2>l+lsafe，则启动胶轮压路机第j+1个子区域的压路任务。
在上述实施例的基础上，本发明实施例结合考虑钢轮压路机当前实际作业区域，胶轮压路机的压路长度和缓冲距离来设置当前胶轮压路机的压路区域，启动胶轮压路机的压路任务，实现摊铺机、钢轮压路机、胶轮压路机的多机型工程机械协作施工。降低了施工作业对人工的依赖，提高了压路施工的效率和质量。
步骤403，根据胶轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为胶轮压路机规划第j+1个子区域的压路路线。
本实施例中，根据胶轮压路机的道路宽度D、压路长度l、缓冲距离lsafe、设定遍数Cmax2，以及施工作业区域的中心线，能够规划胶轮压路机第j+1个子区域的压路路线，表示为：g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c2表示胶轮压路机当前压路遍数，c2＝1,2,3,…,Cmax2，n表示子区域内规划的车道总数。
步骤5，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
具体地，系统判断当前已启动胶轮压路机第j+1个子区域的第c2遍压路任务。若胶轮压路机处于待机状态，且未开启第c2遍压路，则向胶轮压路机发送开始指令以及步骤4中规划的压路路线g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；当完成路线gn -(c2)，则发送待机指令。重复该步骤进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax2。在上述各步骤的基础上，本实施例根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发压路指令和步骤4中规划的压路路线，以使胶轮压路机协同摊铺机和钢轮压路机按照规划的路线工作。
本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法，实现了摊铺机、钢轮压路机和胶轮压路机的联动作业，解决了常规方法只适用于无人压路机单机作业或单一机型机群协同作业的局限性，有效降低了施工作业对人工的依赖，满足压路施工的工艺流程，提高了压路施工的工作效率和质量。
在一个实施例中，图4为本发明实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法的结构框图，参照图4，本发明实施例还提供一种道路施工中多机型工程机械联动作业系统，包括：
接收模块401，用于实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；
第一规划模块402，用于读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；
钢轮压路模块403，用于根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；
第二规划模块404，用于读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；
胶轮压路模块405，用于根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
可以理解的是，本发明提供的一种道路施工中多机型工程机械联动作业系统与前述各实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法相对应，具体的如何利用该系统进行道路施工中多机型工程机械联动作业，可以参照前述实施例中道路施工中多机型工程机械联动作业方法的相关技术特征，本实施例在此不再赘述。
在一个实施例中，本发明实施例提供了本发明实施例提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(CommunicationsInterface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储器503中的逻辑指令，以执行上述各实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法的步骤，例如包括：步骤1，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；步骤2，读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；步骤3，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；步骤4，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；步骤5，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
在一个实施例中，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的道路施工中多机型工程机械联动作业方法的步骤，例如包括：步骤1，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；步骤2，读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；步骤3，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；步骤4，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；步骤5，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
综上所述，本发明实施例提供了一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法及系统，解决了常规方法只适用于无人压路机单机作业或单一机型机群协同作业的局限性，有效降低了施工作业对人工的依赖，满足压路施工的工艺流程，提高了压路施工的工作效率和质量。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(方法)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。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、嵌入式计算机或者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方法。
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方法的制造品，该指令方法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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种道路施工中多机型工程机械联动作业方法，其特征在于，包括：
步骤1，实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线，步骤1具体包括：
步骤101，实时接收摊铺机的定位数据，通过滤波处理后，生成摊铺机的路径点(x，y)；其中，x、y分别表示经度和纬度值；
步骤102，根据摊铺机的路径点，计算摊铺机的行驶轨迹点(x,y,s)，以轨迹点(x，y，s)作为压路作业区域的中心线；其中，s表示摊铺机行驶轨迹长度，第k个路径点(xk，yk)对应的轨迹长度sk的计算公式为：
Figure FDA0003857731140000011
其中，sk表示第k个路径点对应的轨迹长度；s2等于第1、2个路径点的直线距离；Rk表示第k、k-1、k-2个路径点构成圆的半径；ak表示第k、k-2个路径点间的距离；
步骤2，读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线，步骤2具体包括：
步骤201，系统读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域；其中，钢轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度d、缓冲距离dsafe以及总压路遍数Cmax1；
步骤202，当钢轮压路机完成第i个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统判断若摊铺机已行驶的轨迹长度满足s>(i+1)d+dsafe，则启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务；
步骤203，根据钢轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为钢轮压路机规划第i+1个子区域的压路路线；表示为：f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c1表示钢轮压路机当前压路遍数，c1＝1，2，3，…，Cmax1，m表示子区域内规划的车道总数；
步骤3，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；
步骤4，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；
步骤5，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
2.根据权利要求1所述的道路施工中多机型工程机械联动作业方法，其特征在于，步骤3中，根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令，具体包括：
步骤301，系统判断当前已启动钢轮压路机第i+1个子区域的压路任务的第c1遍压路任务，共有V台钢轮压路机，按顺序编号为1，2，3，……，V；若编号为1的钢轮压路机处于待机状态，且未开启第c1遍压路，则向编号为1的钢轮压路机发送开始指令和步骤2中规划的压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则发送待机指令；
步骤302，系统判断编号为v(v＝2，3，…，V)的钢轮压路机在线路fp，处于待机状态，且第v-1台压路机处于fq路线，满足q-p>M，M表示安全的车道间距数，则向编号为v的钢轮压路机发送开始指令和步骤2中规划的压路路线压路路线f1 +(c1)、f1 -(c1)、f2 +(c1)、f2 -(c1)、……、fm +(c1)、fm -(c1)；当完成压路路线fm -(c1)后，则发送待机指令；
步骤303，系统判断所有钢轮压路机都完成第c1遍压路，则重新调整钢轮压路机的编号，并重复步骤3进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax1。
3.根据权利要求1所述的道路施工中多机型工程机械联动作业方法，其特征在于，步骤4中，读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线，具体包括：
步骤401，系统读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域；其中，胶轮压路机的设定信息包括道路宽度D、压路长度l、缓冲距离lsafe、设定遍数Cmax2；
步骤402，当胶轮压路机完成第j个子区域的压路任务，并处于待机状态时，系统获取钢轮压路机当前实际作业区域中心线的起点st1以及胶轮压路机第j个子区域中心线的终点st2，若满足st1-st2>l+lsafe，则启动胶轮压路机第j+1个子区域的压路任务；
步骤403，根据胶轮压路机的设定信息以及施工作业区域的中心线，为胶轮压路机规划第j+1个子区域的压路路线；表示为：g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；其中，上标“+”表示向前行驶的路线，上标“-”表示倒车行驶的路线，c2表示胶轮压路机当前压路遍数，c2＝1,2,3,…,Cmax2，n表示子区域内规划的车道总数。
4.根据权利要求3所述的道路施工中多机型工程机械联动作业方法，其特征在于，步骤5中，根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令，具体包括：
系统判断当前已启动胶轮压路机第j+1个子区域的第c2遍压路任务；
若胶轮压路机处于待机状态，且未开启第c2遍压路，则向胶轮压路机发送开始指令以及步骤4中规划的压路路线g1 +(c2)、g1 -(c2)、g2 +(c2)、g2 -(c2)、……、gn +(c2)、gn -(c2)；当完成路线gn -(c2)，则发送待机指令；重复该步骤进行当前子区域下一遍数压路，直至压路遍数达到Cmax2。
5.一种道路施工中多机型工程机械联动作业系统，所述道路施工中多机型工程机械联动作业系统实现如权利要求1至4任一项所述道路施工中多机型工程机械联动作业方法的步骤，其特征在于，包括：
接收模块，用于实时接收摊铺机上传的定位数据，生成摊铺机的行驶轨迹，作为施工作业区域的中心线；
第一规划模块，用于读取钢轮压路机的设定信息，划分钢轮压路机作业子区域，根据钢轮压路机的设定信息以及摊铺机的行驶轨迹，规划子区域内钢轮压路机的压路路线；
钢轮压路模块，用于根据钢轮压路机的当前压路状态，依次向多台钢轮压路机下发各自的压路路线和压路指令；
第二规划模块，用于读取胶轮压路机的设定信息，划分胶轮压路机作业子区域，规划子区域内胶轮压路机的压路路线；
胶轮压路模块，用于根据胶轮压路机的当前压路状态，向胶轮压路机下发胶轮压路机的压路路线和压路指令。
6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述道路施工中多机型工程机械联动作业方法的步骤。
7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述道路施工中多机型工程机械联动作业方法的步骤。
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