CN115841766B - 一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及辅助驾驶技术领域，公开一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，所述方法包括：通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，每个栅格包含三个通道的信息，三个通道分别表示语义信息，高程信息，平整度信息；根据2.5D栅格地图，在挖机的周围面积上，筛选出预选停靠区域集；对停靠区域中设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。本申请通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，在挖机的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，然后对停靠区域中设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。本申请能够不受到天气影响，实时保证车位推荐高精度。

Description

一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法

技术领域

本申请属于辅助驾驶技术领域，涉及一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法。

背景技术

目前，矿业领域存在人员短缺、运输成本高、安全隐患等痛点，而辅助驾驶技术恰好能解决这些痛点，帮助矿区降低人工成本、提升效率以及减少安全隐患。辅助驾驶在感知融合、运动预测及规划、精准停靠、自动装卸、自主避障等方面实现了快速发展，将加快促进矿山智能化和信息化的建设。

矿山运输是矿山作业的重要任务，运输过程中矿车精准停靠是亟需解决的技术难题之一。装载区矿卡的停靠位置需根据周围环境动态变化，目前的停靠方式一般是结合相机采用人机交互选取矿卡的停靠位置。利用相机选取停靠位置的方案是一种基于视觉辅助的矿区自动驾驶装卸点精准停靠方法。该方法通过对单目相机标定以及相机安装位置与辅助作业车辆GPS天线安装位置的测量，将图像中人机交互选取的预期停靠位置的像素坐标转换为GPS坐标，然后将停靠位置发送给矿卡来停靠。利用相机选取停靠位置受天气、光照的影响较大，在雨雪天以及傍晚可能无法选取合适的停靠位置。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

为了解决相关技术中存在的问题，本公开实施例提供了矿区作业区域停靠点车位推荐方法，用以解决现有技术中的受天气因素影响大而导致车位推荐精度不高的问题。

在一些实施例中，提供了一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，方法包括：

S100，通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，每个栅格包含三个通道的信息，三个通道分别表示语义信息，高程信息，平整度信息；

S200，根据2.5D栅格地图，在挖机的周围面积上，筛选出预选停靠区域集；

S300，对预选停靠区域集内设置的车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。

优选的，S200的根据2.5D栅格地图，在挖机的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，包括：

S210，考虑挖机的卸载半径，筛选出挖机周围的环形区域；

S220，在环形区域上布置停靠圆形停靠区域的位置，获取多个圆形预停靠区域；

S230，在每个圆形停靠区域中设置多个矩形车位，得到每个圆形停靠区域内的预选车位集；

S240，考虑每个圆形预停靠区域内预选车位集的内切圆的空闲状态和平整度，筛选出预选车位集。

优选的，S210的考虑挖机的卸载半径，筛选出挖机周围的环形区域包括：

以挖机GPS坐标为中心，分别以最小卸载半径和最大卸载半径为半径画同心圆，两个同心圆之间的区域为可以停靠的区域，筛选出挖机周围的环形区域。

优选的，S220的在环形区域上布置预选停靠区域的位置，包括：

在挖机周围的环形区域上，以挖机的偏航角与预停靠区环形区域中心圆周的交点为起点，以角度θ为间隔选取多个直径等于车位的对角线长度的圆形预停靠区域。

优选的，S230的在圆形停靠区域中设置矩形车位，包括：

在每个圆形预停靠区内，以挖机中心与圆形停靠区域中心的连线方向为起点，角度间隔为γ设置矩形车位，得到每个圆形区域内的预选车位集，预选车位的中心位于圆形停靠区域的中心。

优选的，S240的考虑每个圆形预停靠区域内预选车位集的内切圆的空闲状态和平整度，筛选出预选停靠区域集，包括：

在每个圆形预停靠区域上，画出预选车位集的内切圆；识别出内切圆语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度δ的内切圆圆形停靠区域，作为预选车位停靠区域集。

优选的，S300的对预选停靠区域内设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择，包括：

S310，考虑挖机的挖掘方式和卡车装载方式，推荐出预选车位；

S320，将预选车位代入车位评分公式，计算出每个预选车位的评分并排序，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。

优选的，S310的考虑挖机的挖掘方式，推荐出预选车位，包括：

若挖机的挖掘方式为上挖，则所有圆形预停靠区域集内的车位集都为预选车位；

若挖机的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为平地装车，优选与挖机同高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位；若挖机的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为向下装车，则优选高程低于挖机高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位。

优选的，S310的卡车装载方式，推荐出预选车位，包括：

若卡车为单侧装载，则通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位；

若卡车为双侧装载，将预选车位集以航向角为中心线分割为两个预选停靠区域集；分别在两个预选停靠区域集通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位；

其中，单侧装载优先选择的标准为：

选取挖机回转角度θ最小的圆形停靠区域，若航向两侧存在回转角度相同的两个圆形预停靠区域，优先选择逆时针方向的停靠区域；

圆形停靠区域内的预选车位的方向角

的取值范围区为挖机中心和车位中心的连线方向与车位车头方向的夹角，逆时针为正，若挖机回转的方向为逆时针，/>

的取值范围区/>

；若挖机回转的方向为顺时针，/>

的取值范围区

；

对于方向角在取值范围内预选车位，优选语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度δ的车位，作为预选车位集；

计算预选车位集至装载区出口处的路径，选取最优路径对应的车位。

优选的，S320的车位评分公式为：

，

；

其中，

表示挖机铲臂逆时针回转事件；/>

为逆时针旋转角度，取值范围

；/>

为顺时针旋转角度，取值范围/>

；/>

为固定常数，防止除以0；/>

为逆时针系数；/>

为顺时针系数；/>

为规划给出的可行性评分，取值范围/>

；/>

为车位状态得分，取值范围/>

，其中，所述车位状态包括车位语义信息的空闲状态和平整度；

为权重系数，表示三项得分的重要程度，并且/>

。

本公开实施例提供的一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，在挖机的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，然后对预选停靠区域内的车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。本公开实施例能够不受到天气印象，实时保证车位推荐高精度。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法流程图；

图2是本公开实施例提供的一种挖机周围的环形区域示意图；

图3是本公开实施例提供的一种获取多个圆形预停靠区域的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种获取间隔为γ设置预选车位集的示意图；

图5是本公开实施例提供的一种通过空闲状态筛选预选车位集的示意图；

图6是本公开实施例提供的一种通过方向角

的筛选来获得优选车位示意图；

图7是本公开实施例提供的一种优先车位的放大示意图。

附图标记：

1：挖机；2：堆料区；3：最大卸载半径；4：车位所在中心圆周；5：最小卸载半径；6：预选车位；7：预选车位内切圆；8：优选车位。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和系统可以简化展示。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者电子设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者电子设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者电子设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

矿山运输是矿山作业的重要任务，运输过程中矿车精准停靠是亟需解决的技术难题之一。装载区矿卡的停靠位置需根据周围环境动态变化，目前的停靠方式一般是结合相机采用人机交互选取矿卡的停靠位置。利用相机选取停靠位置的方案是一种基于视觉辅助的矿区自动驾驶装卸点精准停靠方法。该方法通过对单目相机标定以及相机安装位置与辅助作业车辆GPS天线安装位置的测量，将图像中人机交互选取的预期停靠位置的像素坐标转换为GPS坐标，然后将停靠位置发送给矿卡来停靠。利用相机选取停靠位置受天气、光照的影响较大，在雨雪天以及傍晚可能无法选取合适的停靠位置。

为了解决相关技术中存在的问题，本公开实施例提供了矿区作业区域停靠点车位推荐方法，用以解决现有技术中的受天气因素影响大而导致车位推荐精度不高的问题。

在本公开实施例的目的是寻找卡车在挖机身边最佳的位置，以便于挖机将挖到的物料装入周围的卡车中。需要说明的是，本公开实施例中的车均为卡车，车位是针对卡车的车位。

结合图1所示，本公开实施例提供一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，包括：

S100，通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，每个栅格包含三个通道的信息，三个通道分别表示语义信息，高程信息，平整度信息。

应理解，采集装置是激光雷达。所述激光雷达受雨雾天气影响小，并且可以在低光照和无光照情况下正常工作，并且激光雷达测距精度高，可以实现目标的精确定位。2.5D栅格地图通过包含语义信息、高程信息以及平整度的2.5D栅格地图快速提取到对应的信息。语义信息通过激光雷达Randla-Net语义分割网络得到，该网络实时性高，可以从点云数据中分割出噪声、车辆、道路、建筑物、行人、骑行人、植物等类别，从而快速提取出辅助作业车辆，即挖机1周围的可停靠区域。

S200，根据2.5D栅格地图，在挖机1的周围面积上，筛选出预选停靠区域集。

进一步地，S200的根据2.5D栅格地图，在挖机1的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，包括：

S210，考虑挖机1的卸载半径，筛选出挖机1周围的环形区域。

具体地，以挖机GPS坐标为中心，分别以最小卸载半径5和最大卸载半径3为半径画同心圆，两个同心圆之间的区域为可以停靠的区域，筛选出挖机1周围的环形区域。参见图2，为本公开实施例中的一种挖机1周围的环形区域示意图，其中，图中示出了挖机1、堆料区2、最大卸载半径3、车位所在中心圆周4和最小卸载半径5。

S220，在环形区域上布置预选停靠区域的位置，获取多个圆形预停靠区域。

具体地，在挖机1周围的环形区域上，以挖机1的偏航角与环形区域中心圆周的交点为起点，以角度θ为间隔选取多个直径等于车位的对角线长度的圆形预停靠区域。参见图3为获取多个圆形预停靠区域的示意图。

S230，在每个圆形停靠区域中设置多个矩形车位，得到每个圆形停靠区域内的预选车位集。

具体地，在每个圆形预停靠区内，以挖机中心与圆形停靠区域中心的连线方向为起点，角度间隔为γ设置矩形车位，得到每个圆形区域内的预选车位集，预选车位6的中心位于圆形停靠区域的中心。参见图4为圆形停靠区域内以角度γ为间隔设置预选车位集的示意图。其中，图4示出了预选车位6和预选车位内切圆7。虚线矩形框为预选车位集，车位集的内切圆如图中的内部的黑色圆圈。外部的圆圈是图3中的在环形上七个圆形小圈的放大图。

S240，考虑每个圆形预停靠区域内预选车位集的内切圆的空闲状态和平整度，筛选出预选停靠区域集。

具体地，在每个圆形预停靠区域上，画出预选车位集的内切圆；识别出内切圆语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度

的圆形停靠区域，作为预选停靠区域集。需要说明的是，预设平整度/>

根据实际情况而定。参见图5，为通过空闲状态筛选圆形预停靠区域集的示意图。

S300，对预选停靠区域内设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。

进一步地，S300的对预选停靠区域内设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择，包括：

S310，考虑挖机1的挖掘方式和卡车装载方式，推荐出预选车位6。

S320，将预选车位6代入车位评分公式，计算出每个预选车位6的评分并排序，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。

需要说明的是，本公开实施例涉及到三个概念，挖掘机的挖掘方式、装载的卡车数量和卡车的装载位置。

其中，挖掘机的挖掘方式划分包括上挖和下挖。上挖为，装载时挖掘机从履带水平线以上铲料进行装车。下挖为，装载时挖掘机从履带水平线以下铲料进行装车。

装载的卡车数量划分包括单点装载和双点装载两种方式。单点装载为，唯一的卡车在挖机1的周围，挖机1将物料放入唯一的卡车上。双点装载为，两个卡车分别在挖机1的周围，挖机1将物料放入两个卡车上。

卡车的装载位置分包括平地装车和和向下装车。平地装车为，装载时卡车与挖掘机处于同一水平面上的装载方式。向下装车为，装载时挖掘机从高于卡车的平台上装车。

卡车停靠方式的考量点主要包括以下方面：

车辆交替时间：双点装载时两车的交替时间为零，效率大于单点装载；

挖机1铲臂回转角度：回转角度越小，效率越高；

观察视野：由于挖掘机驾驶室位于左侧，挖机1逆时针回转的观察视野大于顺时针回转；

安全因素：卡车朝向与回转方向不能冲突，避免铲斗经过卡车头部；装载场景为平地装车且下挖时，通常在悬崖附近，单点和倒装的方式更安全。

驶离方向：根据车辆位置至装载区出口处的最优路径，优先选择该最优路径起始点的切线方向作为车位的方向，方便卡车装载完成后快速驶离。

具体地，S310的考虑挖机1的挖掘方式，推荐出预选车位6，包括：

若挖机1的挖掘方式为上挖，则所有圆形预选停靠区域内的车位集都为预选车位6；

若挖机1的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为平地装车，则与挖机1同高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位6；若挖机1的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为向下装车，则优选高程低于挖机高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位6。

应理解，激光雷达被设置在掘机上，发射激光反射回周围场景的xyz值，z轴是垂直方向的，z的值为高程。

挖机1的挖掘方式为上挖，则优先选择和挖机1位于同一高度的区域中选择最优车位。若挖机1的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为平地装车，则与挖机1同高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位6，便于掘机向卡车装载物料；若挖机1的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为向下装车，则优选高程低于挖机高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位6，便于掘机向卡车装载物料。

在实际应用中，根据2.5D栅格地图的高程信息，利用kmeans算法将预选停靠区域集划分为两类，高程较高组和高程较低组，高程较高组的高程几乎与挖机高程相同，如果高程较高组和高程较低组内停靠区域集的高程标准差小于预设值，则所有预停靠区域集几乎与挖机1同高程。一般情况下，预设值为0.5m即可。

S310的卡车装载方式，推荐出预选车位6，包括：

若卡车为单侧装载，则通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位6；

若卡车为双侧装载，将预选车位集以航向角为中心线分割为两个预选停靠区域集；分别在两个预选停靠区域集通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位6；

其中，单侧装载优先选择的标准为：选取挖机1回转角度θ最小的圆形预停靠区域，若航向两侧存在回转角度相同的两个预停靠区域，优先选择逆时针方向的停靠区域；圆形停靠区域内的预选车位6的方向角

为挖机中心和车位中心的连线方向，与车位车头方向的夹角，逆时针为正，若挖机1回转的方向为逆时针，/>

的取值范围区

；若挖机1回转的方向为顺时针，/>

的取值范围区

；对于方向角在取值范围内预选车位6，优选语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度δ的车位，作为预选车位集；计算预选车位集至装载区出口处的路径，选取最优路径对应的车位。

应理解，为了减小回转角度，选取预停靠区域集中与挖机1航向夹角最小的停靠区域，若航向两侧存在回转角度相同的两个预停靠区域，为了挖机师傅获得更好的观察视野，优先选择逆时针方向的停靠区域。

选取圆形停靠区域中的预选车位集，预选车位6的方向角

定义为挖机中心和车位中心连线方向与车位车头方向的夹角，逆时针为正。为了防止挖机1回转不经过车头，需要限制预选车位6的方向角/>

，如果挖机1回转的方向为逆时针，/>

的取值范围区

，如果挖机1回转的方向为顺时针，/>

的取值范围区

。参见图6和图7，图6为一种通过方向角/>

的筛选来获得优选车位示意图，其中示出了优选车位8。需要说明的是，优选车位8为筛选后的预选车位6。图7为优选车位的放大示意图，其中箭头方向为车位车头方向，挖机1的回转方向为逆时针。

几个具体的推车位荐实施例为，卡车的装载位置为平地装车，装载方式为单侧装载，挖掘机的挖掘方式为上挖，则采用单侧装载优先选择的标准作为推荐。

卡车的装载位置为平地装车，装载方式为双侧装载，挖掘机的挖掘方式为上挖，则将预选车位集以航向角为中心线分割为两个预选停靠区域集；分别在两个预选停靠区域集通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位6。

卡车的装载位置为向下装车，装载方式为单侧装载，挖掘机的挖掘方式为上挖。首先根据2.5D栅格地图的高程信息，利用kmeans算法将停靠区域集划分为两类。选取高程低的一组作为停靠区域集。然后在根据采用单侧装载优先选择的标准作为推荐。

卡车的装载位置为平地装车，装载方式为单侧装载，挖掘机的挖掘方式为下挖。首先根据2.5D栅格地图的高程信息，利用kmeans算法将停靠区域集划分为两类。假如两类停靠区域集高程的标准差小于0.5米，则所有停靠区域集几乎与挖机1同高程，选取所有停靠区域作为停靠区域集。假如两类区域的高程标准差大于0.5米，则存在不同高程的停靠区域，选取高程高的一组作为停靠区域集。然后在根据采用单侧装载优先选择的标准作为推荐。

S320的车位评分公式为，

，

；

其中

表示挖机铲臂逆时针回转事件；/>

为逆时针旋转角度，取值范围/>

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为固定常数，防止除以0；/>

为逆时针系数；/>

为顺时针系数；/>

为规划给出的可行性评分，取值范围/>

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为车位状态得分，取值范围/>

，其中，所述车位状态包括车位语义信息的空闲状态和平整度；/>

为权重系数，表示三项得分的重要程度，并且/>

。

应理解，利用公式得到推荐后的车位评分，即预选车位6进行评分，然后根据评分进行排序。排序后，选择预设数量的最优车位，推荐给卡车司机选择。

本公开实施例提供的一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，在挖机1的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，然后对预选停靠区域内设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择。本公开实施例能够不受到天气印象，实时保证车位推荐高精度。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”（a）、“一个”（an）和“所述”（the）旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”（comprise）及其变型“包括”（comprises）和/或包括（comprising）等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者电子设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (8)

1.一种矿区作业区域停靠点车位推荐方法，其特征在于，所述方法包括：

S100，通过激光雷达采集作业区域，构建2.5D栅格地图，每个栅格包含三个通道的信息，三个通道分别表示语义信息，高程信息，平整度信息；

S200，根据2.5D栅格地图，在挖机(1)的周围面积上，筛选出预选停靠区域集；

S300，对预停靠区域内设置的预选车位集，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择；

S300的对停靠区域内设置的预选车位集的车位，进行量化评分，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择，包括：

S310，考虑挖机(1)的挖掘方式和卡车装载方式，推荐出预选车位(6)；

S320，将预选车位(6)代入车位评分公式，计算出每个预选车位(6)的评分并排序，获取预设数量的最优车位，推荐给司机选择；

S320的车位评分公式为，

其中A表示挖机铲臂逆时针回转事件；θ₁为逆时针旋转角度，取值范围[0，π]；θ₂为顺时针旋转角度，取值范围[-π，0]；ε为固定常数；k₁为逆时针系数；k₂为顺时针系数；p为规划给出的可行性评分，取值范围[0，1]；f为车位状态得分，取值范围[0，1]，其中，所述车位状态包括车位语义信息的空闲状态和平整度；ω₁,ω₂,ω₃为权重系数，表示三项得分的重要程度，并且ω₁+ω₂+ω₃＝1。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S200的根据2.5D栅格地图，在挖机(1)的周围面积上，筛选出预选停靠区域集，包括：

S210，考虑挖机(1)的卸载半径，筛选出挖机(1)周围的环形区域；

S220，在环形区域上布置圆形停靠区域的位置，获取多个圆形停靠区域；

S230，在每个圆形停靠区域中设置多个矩形车位，得到每个圆形停靠区域内的预选车位集；

S240，考虑每个圆形预停靠区域内预选车位集的内切圆的空闲状态和平整度，筛选出预选停靠区域集。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S210的考虑挖机(1)的卸载半径，筛选出挖机(1)周围的环形区域包括：

以挖机(1)GPS坐标为中心，分别以最小卸载半径(5)和最大卸载半径(3)为半径画同心圆，两个同心圆之间的区域为可以停靠的区域，筛选出挖机(1)周围的环形区域。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S220的在环形区域上布置停靠区域的位置，包括：

在挖机(1)周围的环形区域上，以挖机(1)的偏航角与环形区域中心圆周的交点为起点，以角度θ为间隔选取多个直径等于车位对角线长度的圆形停靠区域。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S230的在圆形停靠区域中设置矩形车位，包括：

在每个圆形预停靠区内，以挖机中心与圆形停靠区域中心的连线方向为起点，角度间隔为γ设置矩形车位，得到每个圆形区域内的预选车位集，预选车位(6)的中心位于圆形停靠区域的中心。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，S240的考虑每个圆形预停靠区域内预选车位集的内切圆的空闲状态和平整度，筛选出预选停靠区域集，包括：

在每个圆形停靠区域上，画出预选车位集的内切圆；识别出内切圆语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度δ的圆形停靠区域，作为预选停靠区域集。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S310的考虑挖机(1)的挖掘方式，推荐出预选车位(6)，包括：

若挖机(1)的挖掘方式为上挖，则所有圆形预停靠区域集内的车位集都为预选车位(6)；

若挖机(1)的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为平地装车，则优选与挖机(1)同高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位(6)；若挖机(1)的挖掘方式为下挖，且卡车的装载位置为向下装车，则优选高程低于挖机(1)高程的圆形预停靠区域内的车位集为预选车位(6)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，S310的卡车装载方式，推荐出预选车位(6)，包括：

若卡车为单侧装载，则通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位(6)；

若卡车为双侧装载，将预选车位集以航向角为中心线分割为两个预选停靠区域集；分别在两个预选停靠区域集通过单侧装载优先选择的标准，筛选预选车位(6)；

其中，单侧装载优先选择的标准为：

选取挖机(1)回转角度θ最小的圆形停靠区域，若航向两侧存在回转角度相同的两个圆形预停靠区域，优先选择逆时针方向的停靠区域；

圆形停靠区域内的预选车位(6)的方向角

为挖机中心和车位中心的连线方向与车位车头方向的夹角，逆时针为正，若挖机(1)回转的方向为逆时针，/>

的取值范围区[-45°，135°]；若挖机(1)回转的方向为顺时针，/>

的取值范围区[-135°，45°]；

对于方向角在取值范围内预选车位(6)，优选语义信息为空闲状态且平整度小于预设平整度δ的车位，作为预选车位集；

计算预选车位集至装载区出口处的路径，选取最优路径对应的车位。

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