CN116486314B - 施工隧道通行控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种施工隧道通行控制方法、装置及系统，涉及自动化控制技术领域。首先，获取不同类型施工单元的数据信息和各个施工子干道的施工进展信息；接着，根据施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到施工完成度；然后，根据施工完成度和不同类型施工单元的数据信息，生成不同类型施工单元在施工隧道中调度的调度路径信息；最后，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。上述方式可以通过各施工子干道的施工情况在不同施工子干道之间调度不同类型施工单元，并通过控制交通通行指示设备提高不同类型施工单元在施工隧道中的通行效率，从而达到提高隧道施工效率的目的。

Description

施工隧道通行控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，具体而言，涉及一种施工隧道通行控制方法、装置及系统。

背景技术

在隧道施工过程中，因施工路况比较复杂且隧道中施工车辆和施工人员较多，在施工车辆和/或施工人员在施工隧道中通行时，因视野盲区较大且无规范的交通指示标记，导致施工隧道中的通行较为混乱且容易发生交通事故。为此在视野盲区较大的施工子干道和主干道的交汇位置处设置交通通行指示设备（比如红绿灯）成为规划施工隧道通行的有效手段。然而，交通通行指示设备的通行时间和禁止通行时间一般都是固定的，无法基于施工隧道的具体通行情况进行调整，导致施工隧道内施工车辆或施工人员的等待时间较长（通行效率低），严重影响隧道施工的效率。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，第一方面，本发明提供一种施工隧道通行控制方法，应用于施工隧道通行控制系统中的计算机设备，所述施工隧道通行控制系统还包括与所述计算机设备通信连接的信息采集设备和交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处，所述方法包括：

基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息；

根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息的步骤，包括：

基于所述信息采集设备获取所述施工隧道中不同类型施工单元的视频帧图像信息，通过对不同类型施工单元的视频帧图像信息进行图像分析，得到所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，由所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息得到所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息；

基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息，根据所述施工现场视频信息得到多个所述施工子干道施工进展信息。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息，根据所述施工现场视频信息得到多个所述施工子干道施工进展信息的步骤，包括：

基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息；

将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息；

其中，所述施工进展预测模型包括施工现场特征提取网络、施工现场特征识别网络及施工进展预测网络，所述施工现场特征提取网络的输出作为所述施工现场特征识别网络的输入，所述施工现场特征识别网络的输出作为所述施工进展预测网络的输入；

所述将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息的步骤，包括：

将所述施工子干道的施工现场视频信息输入施工现场特征提取网络中，得到所述施工子干道的撑子面特征信息以及所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息；

将所述施工子干道的撑子面特征信息和所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息输入施工现场特征识别网络中，基于所述撑子面特征信息识别得到所述施工子干道的岩层构造信息，并基于所述施工特征信息识别得到所述施工子干道中施工单元类型及各类型施工单元的数量，其中所述施工单元包括施工车辆和施工人员；

将所述岩层构造信息、施工单元类型及各类型施工单元的数量输入到所述施工进展预测网络中进行预测，预测得到多个所述施工子干道施工进展信息，所述施工子干道施工进展信息包括所述施工子干道的撑子面的推进速度及推进距离。

在一种可能的实现方式中，所述根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度的步骤，包括：

基于所述施工隧道所在的山体结构及所述施工子干道与所述主干道之间的相对位置关系确定出施工长度，由所述施工长度和所需施工工期构成所述施工计划信息；

基于所述施工长度和所述施工子干道的撑子面的推进距离计算得到所述施工子干道的推进完成度；

基于所述撑子面的推进速度、所述施工长度和所需施工工期的比值得到所述施工子干道的推进速度达成率；

根据所述施工子干道的推进完成度及所述施工子干道的推进速度达成率得到每个所述施工子干道的施工完成度。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息的步骤，包括：

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的推进速度达成率和施工完成度，对所述不同所述施工子干道进行排序，得到施工子干道优先施工序列表；

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配；

根据所述不同施工类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，生成不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息。

在一种可能的实现方式中，所述在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行的步骤，包括：

在不同施工单元同时到达所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过信息采集设备获取不同施工单元的身份识别信息，其中，所述身份识别信息包括车牌信息或电子标签信息；

基于所述不同施工单元的身份识别信息，确定所述不同施工单元的通行优先级，并基于不同通行优先级施工单元的调度路径，控制位于该交汇位置处的交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

在一种可能的实现方式中，所述施工子干道具有一条车道，所述主干道具有多条车道，所述基于所述不同施工单元的身份识别信息，确定所述不同施工单元的通行优先级，并基于不同通行优先级施工单元的调度路径，控制位于该交汇位置处的交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行的步骤，包括：

检测待通行的第一施工单元的调度路径所需要经过的施工子干道中是否存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元，在存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元时，将所述待通行的第一施工单元的通行优先级调低，将所述第二施工单元的通行优先级调高。

在一种可能的实现方式中，所述基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配的步骤，包括：

计算不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中调度的调度代价值；

并计算调度后不同施工子干道的施工完成度，基于调度前和调度后不同施工子干道的施工完成度得到施工完成度改善率，其中，所述施工完成度改善率等于调度前各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值与调度后各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值的比值；

基于不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，确定各所述施工子干道的调度权重参数，其中，所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序与所述调度权重参数成正比；

基于所述调度代价值、所述施工完成度改善率及所述调度权重参数得到分配成本值，求取所述分配成本值的最小值，将所述分配成本值最小时不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中的调度作为分配依据，进行重新分配。

第二方面，本发明还提供一种施工隧道通行控制装置，应用于施工隧道通行控制系统中的计算机设备，所述施工隧道通行控制系统还包括与所述计算机设备通信连接的信息采集设备和交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处，所述装置包括：

获取模块，用于基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息；

计算模块，用于根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

生成模块，用于基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

控制模块，用于在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

第三方面，本发明提供一种施工隧道通行控制系统，所述施工隧道施工单元调度包括通信连接的计算机设备、信息采集设备及交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处；

所述信息采集设备，用于获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息，并将所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息发送给所述计算机设备；

所述计算机设备，用于根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

所述计算机设备，用于基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

所述计算机设备，还用于在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

第四方面，本发明还提供计算机设备，所述计算机设备包括处理器、计算机可读存储介质和通信接口，所述计算机可读存储介质、所述通信接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述计算机可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述计算机可读存储介质中的程序、指令或代码，以执行第一方面任意一个可能的实现方式中所述的施工隧道通行控制方法。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其被执行时，使得计算机执行第一方面任意一个可能的实现方式中的施工隧道通行控制方法。

在本发明提供的上述方案中，首先，获取不同类型施工单元的数据信息和各个施工子干道的施工进展信息；接着，根据每个施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个施工子干道的施工完成度；然后，根据施工完成度和不同类型施工单元的数据信息，生成不同类型施工单元在施工隧道中调度的调度路径信息；最后，在不同施工单元的调度路径同时经由施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。上述方式可以通过各施工子干道的施工情况在不同施工子干道之间调度不同类型施工单元，并通过控制交通通行指示设备提高不同类型施工单元在施工隧道中的通行效率，从而达到提高隧道施工效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为本发明实施例提供的施工隧道通行控制系统的方框示意图。

图2为本发明实施例提供的施工隧道通行控制方法的流程示意图。

图3为图2中的步骤S40的子步骤流程示意图。

图4为本发明实施例提供的施工隧道通行控制装置的功能模块示意图。

图5为本发明实施例提供的用于实现上述的施工隧道通行控制方法的计算机设备的结构框架示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行具体说明，方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。

在介绍本实施例提供的具体解决方案之前，先对该具体解决方案适用的施工隧道通行控制系统的应用场景进行介绍，请参照图1，在本实施例中，施工隧道通行控制系统10包括通信连接的计算机设备100、信息采集设备200及交通通行指示设备300，计算机设备100可以对交通通行指示设备300进行通行指示控制，信息采集设备200可以采集隧道的隧道信息，并将上述隧道信息发送给计算机设备100，由计算机设备100基于上述隧道信息判定隧道中各施工子干道的施工情况，并基于各施工子干道的施工情况调度各施工单元，并控制交通通行指示设备300使施工单元在施工隧道中有序通行。信息采集设备200包括图像信息采集设备（比如，摄像头）、身份信息采集设备（比如，RFID识别设备）等。交通通行指示设备300至少设置在主干道与施工子干道的交汇位置处。

下面结合图1所示的应用场景对本申请实施例提供的施工隧道通行控制方法进行示例性说明。请参阅图2，本申请实施例提供的施工隧道通行控制方法可以由前述的计算机设备100执行，在其它实施例中，本申请实施例的施工隧道通行控制方法中的部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除，该计算机设备100执行的施工隧道通行控制方法的详细步骤介绍如下。

步骤S10，基于信息采集设备获取不同类型施工单元在施工隧道中的数据信息和多个施工子干道的施工进展信息。

在本实施例中，施工单元包括在施工现场的施工人员和施工器械，其中，施工人员可以根据身穿不同的施工服被识别为不同类型的施工人员，也可以通过预先录入计算机系统中的身份信息（相互关联的人脸图形和工种类型）并基于人脸识别方式识别出不同类型的施工人员。施工器械可以通过对施工器械的轮廓识别确定为不同类型的施工器械。施工子干道的施工进展信息可以根据设置在不同施工子干道中的信息采集设备获得。

步骤S20，根据每个施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度。

在本实施例中，施工计划信息是预先确定并输入到计算机设备100中的，施工计划信息可能是在40天内将施工子干道A贯穿。施工完成度表示施工子干道的完成情况，取值在0%~100%，在施工完成度越高表示施工子干道剩余的工程量越少。

步骤S30，基于施工隧道中不同施工子干道的施工完成度以及不同类型施工单元在施工隧道中的数据信息，生成不同类型施工单元在施工隧道中调度的调度路径信息。

在本实施例中，不同施工子干道的施工工作量不同，而某些类型施工单元的数量不足以分配到每个施工子干道中（比如，运渣车需要在不同施工子干道中调度）。要保证所有施工子干道基本在同一时间段完成，需要根据各个施工子干道的施工完成度对施工单元进行调度。并规划相应的调度路径信息，调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段。

步骤S40，在不同施工单元的调度路径同时经由施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

上述提供的技术方案，可以通过各施工子干道的施工情况在不同施工子干道之间调度不同类型施工单元，并通过控制交通通行指示设备提高不同类型施工单元在施工隧道中的通行效率，从而达到提高隧道施工效率的目的。

进一步地，本实施例中的步骤S10可以通过以下方式实现。

首先，基于所述信息采集设备获取所述施工隧道中不同类型施工单元的视频帧图像信息，通过对不同类型施工单元的视频帧图像信息进行图像分析，得到所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，由所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息得到所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息。

具体地，不同类型施工单元对应的工作状态信息不同，示例性地，在施工单元为推进撑子面的挖掘器械时，可以根据视频帧图像信息中分析是否有挖掘产生新的岩层土方确定施工单元处于挖掘工作状态，在无发掘产生新的岩层土方且存在检修人员出现在挖掘器械特定位置处时确定施工单元处于检修状态，其中，撑子面又称礃子面，是坑道施工中不断向前推进的工作面。在本步骤中，可以基于预先训练好的模型，通过模式匹配的方式对不同类型施工单元的工作状态信息进行匹配识别。运动状态信息包括施工单元的运动方向及运动速度。

接着，基于信息采集设备200获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息，根据所述施工现场视频信息得到多个所述施工子干道施工进展信息。

基于所述信息采集设备200获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息；将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息。其中，所述施工进展预测模型包括施工现场特征提取网络、施工现场特征识别网络及施工进展预测网络，所述施工现场特征提取网络的输出作为所述施工现场特征识别网络的输入，所述施工现场特征识别网络的输出作为所述施工进展预测网络的输入。

详细地，所述将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息的步骤，包括：

首先，将所述施工子干道的施工现场视频信息输入施工现场特征提取网络中，得到所述施工子干道的撑子面特征信息以及所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息。

接着，将所述施工子干道的撑子面特征信息和所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息输入施工现场特征识别网络中，基于所述撑子面特征信息识别得到所述施工子干道的岩层构造信息，并基于所述施工特征信息识别得到所述施工子干道中施工单元类型及各类型施工单元的数量，其中所述施工单元包括施工车辆和施工人员。

然后，将所述岩层构造信息、施工单元类型及各类型施工单元的数量输入到所述施工进展预测网络中进行预测，预测得到多个所述施工子干道施工进展信息，所述施工子干道施工进展信息包括所述施工子干道的撑子面的推进速度及推进距离。

在本实施例中，在步骤S10之前，本实施例提供的施工隧道通行控制方法还包括训练施工进展预测模型的步骤，该步骤可以通过以下方式实现。

首先，选择训练样本集，训练样本集包括多个训练样本数据，每个训练样本数据包括样本施工现场视频信息和样本标记数据，其中，样本施工现场视频信息包括训练样本的岩层构造信息、施工单元类型及各类型施工单元的数量，样本标记数据包括训练样本的推进速度及推进距离。

接着，将样本施工现场视频信息输入到待训练施工进展预测模型中进行特征提取，并基于提取后的特征输出训练样本的撑子面的预测推进速度及预测推进距离；

再接着，基于训练样本的撑子面的预测推进速度及预测推进距离和训练样本的推进速度及推进距离，计算训练样本的损失函数值；

然后，将训练样本的损失函数值与预设的损失函数阈值进行比较，在训练样本的损失函数值大于预设的损失函数阈值时，调整所述待训练施工进展预测模型中的模型参数，并回到将样本施工现场视频信息输入到待训练施工进展预测模型中，输出训练样本的撑子面的预测推进速度及预测推进距离的步骤。重复上述迭代过程，直到迭代次数超过预设次数或训练样本的损失函数值不大于预设的损失函数阈值时，结束训练，得到训练好的施工进展预测模型。

进一步地，在本实施例中，步骤S20可以通过以下方式实现。

首先，基于所述施工隧道所在的山体结构及所述施工子干道与所述主干道之间的相对位置关系确定出施工长度，由所述施工长度和所需施工工期构成所述施工计划信息。

接着，基于所述施工长度和所述施工子干道的撑子面的推进距离计算得到所述施工子干道的推进完成度。

再接着，基于所述撑子面的推进速度、所述施工长度和所需施工工期的比值得到所述施工子干道的推进速度达成率。

最后，根据所述施工子干道的推进完成度及所述施工子干道的推进速度达成率得到每个所述施工子干道的施工完成度。

进一步地，在本实施例中，步骤S30可以通过以下方式实现。

首先，基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的推进速度达成率和施工完成度，对所述不同所述施工子干道进行排序，得到施工子干道优先施工序列表。

接着，基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配。

然后，根据所述不同施工类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，生成不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息。

进一步地，请参照图3，在本实施例中，步骤S40可以通过以下方式实现。

步骤S401，在不同施工单元同时到达所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过信息采集设备获取不同施工单元的身份识别信息。

在本实施例中，身份识别信息包括车牌信息或电子标签信息。

步骤S402，基于所述不同施工单元的身份识别信息，确定所述不同施工单元的通行优先级，并基于不同通行优先级施工单元的调度路径，控制位于该交汇位置处的交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

在本实施例中，施工子干道具有一条车道，所述主干道具有多条车道。步骤S402可以通过以下方式实现。

检测待通行的第一施工单元的调度路径所需要经过的施工子干道中是否存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元，在存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元时，将所述待通行的第一施工单元的通行优先级调低，将所述第二施工单元的通行优先级调高。

进一步地，在本实施例中，所述基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配的步骤，包括：

首先，计算不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中调度的调度代价值。

接着，并计算调度后不同施工子干道的施工完成度，基于调度前和调度后不同施工子干道的施工完成度得到施工完成度改善率，其中，所述施工完成度改善率等于调度前各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值与调度后各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值的比值。

然后，基于不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，确定各所述施工子干道的调度权重参数，其中，所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序与所述调度权重参数成正比。

最后，基于所述调度代价值、所述施工完成度改善率及所述调度权重参数得到分配成本值，求取所述分配成本值的最小值，将所述分配成本值最小时不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中的调度作为分配依据，进行重新分配。

请参照图4，图4为本实施例提供的施工隧道通行控制装置400的功能模块示意图，本实施例可以根据上述方法实施例对该施工隧道通行控制装置400进行功能模块的划分，也即该施工隧道通行控制装置400所对应的以下各个功能模块可以用于执行上述的各个方法实施例。其中，该施工隧道通行控制装置400可以包括获取模块410、计算模块420、生成模块430及控制模块440，下面分别对该施工隧道通行控制装置400的各个功能模块的功能进行详细阐述。

获取模块410，用于基于信息采集设备获取不同类型施工单元在施工隧道中的数据信息和多个施工子干道的施工进展信息。

在本实施例中，施工单元包括在施工现场的施工人员和施工器械，其中，施工人员可以根据身穿不同的施工服被识别为不同类型的施工人员，也可以通过预先录入计算机系统中的身份信息（相互关联的人脸图形和工种类型）并基于人脸识别方式识别出不同类型的施工人员。施工器械可以通过对施工器械的轮廓识别确定为不同类型的施工器械。施工子干道的施工进展信息可以根据设置在不同施工子干道中的信息采集设备获得。

获取模块410可以用于执行上述的步骤S10，关于获取模块410的详细实现方式可以参照上述针对步骤S10的详细描述即可。

计算模块420，用于根据每个施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度。

施工计划信息是预先确定并输入到计算机设备100中的，施工计划信息可能是在40天内将施工子干道A贯穿。施工完成度表示施工子干道的完成情况，取值在0%~100%，在施工完成度越高表示施工子干道剩余的工程量越少。

其中，计算模块420可以用于执行上述的步骤S20，关于计算模块420的详细实现方式可以参照上述针对步骤S20的详细描述即可。

生成模块430，用于基于施工隧道中不同施工子干道的施工完成度以及不同类型施工单元在施工隧道中的数据信息，生成不同类型施工单元在施工隧道中调度的调度路径信息。

在本实施例中，不同施工子干道的施工工作量不同，而某些类型施工单元的数量不足以分配到每个施工子干道中（比如，运渣车需要在不同施工子干道中调度）。要保证所有施工子干道基本在同一时间段完成，需要根据各个施工子干道的施工完成度对施工单元进行调度。并规划相应的调度路径信息，调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段。

生成模块430执行上述的步骤S30，关于生成模块430的详细实现方式可以参照上述针对步骤S30的详细描述即可。

控制模块440，用于在不同施工单元的调度路径同时经由施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

其中，控制模块440可以用于执行上述的步骤S40，关于控制模块440的详细实现方式可以参照上述针对步骤S40的详细描述即可。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件（比如，开源软件）通过处理元件调用的形式实现。也可以全部以硬件的形式实现。还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，生成模块430可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上生成模块430的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所描述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

请再次参照图1，本实施例还提供一种施工隧道通行控制系统10，所述施工隧道通行控制系统10包括通信连接的计算机设备100、信息采集设备200及交通通行指示设备300，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备300至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处。

所述信息采集设备200，用于获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息，并将所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息发送给所述计算机设备。

所述计算机设备100，用于根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度。

所述计算机设备100，用于基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段。

所述计算机设备100，还用于在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备300指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

请参照图5，图5示出了本公开实施例提供的用于实现上述的施工隧道通行控制方法的计算机设备100的硬件结构示意图，计算机设备100可以在云端服务器上实现。如图5所示，计算机设备100可包括处理器101、计算机可读存储介质102、总线103以及通信接口104。

在具体实现过程中，至少一个处理器101执行计算机可读存储介质102存储的计算机执行指令（例如图4中所示的模块），使得处理器101可以执行如上方法实施例的施工隧道通行控制方法，其中，处理器101、计算机可读存储介质102以及通信接口104通过总线103连接，处理器101可以用于控制通信接口104的收发动作。

处理器101的具体实现过程可参见上述计算机设备100执行的各个方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

计算机可读存储介质102可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。

总线103可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本发明附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

此外，本发明实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上施工隧道通行控制方法。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，首先，获取不同类型施工单元的数据信息和各个施工子干道的施工进展信息；接着，根据每个施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个施工子干道的施工完成度；然后，根据施工完成度和不同类型施工单元的数据信息，生成不同类型施工单元在施工隧道中调度的调度路径信息；最后，在不同施工单元的调度路径同时经由施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。上述方式可以通过各施工子干道的施工情况在不同施工子干道之间调度不同类型施工单元，并通过控制交通通行指示设备提高不同类型施工单元在施工隧道中的通行效率，从而达到提高隧道施工效率的目的。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的次序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定次序或者连续次序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

Claims (10)

1.一种施工隧道通行控制方法，其特征在于，应用于施工隧道通行控制系统中的计算机设备，所述施工隧道通行控制系统还包括与所述计算机设备通信连接的信息采集设备和交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处，所述方法包括：

基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息；

根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

2.如权利要求1所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息的步骤，包括：

基于所述信息采集设备获取所述施工隧道中不同类型施工单元的视频帧图像信息，通过对不同类型施工单元的视频帧图像信息进行图像分析，得到所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，由所述不同类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息得到所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息；

基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息，根据所述施工现场视频信息得到多个所述施工子干道施工进展信息。

3.如权利要求2所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息，根据所述施工现场视频信息得到多个所述施工子干道施工进展信息的步骤，包括：

基于所述信息采集设备获取多个所述施工子干道的施工现场视频信息；

将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息；

其中，所述施工进展预测模型包括施工现场特征提取网络、施工现场特征识别网络及施工进展预测网络，所述施工现场特征提取网络的输出作为所述施工现场特征识别网络的输入，所述施工现场特征识别网络的输出作为所述施工进展预测网络的输入；

所述将多个所述施工子干道的施工现场视频信息输入到训练好的施工进展预测模型中进行预测，得到多个所述施工子干道施工进展信息的步骤，包括：

将所述施工子干道的施工现场视频信息输入施工现场特征提取网络中，得到所述施工子干道的撑子面特征信息以及所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息；

将所述施工子干道的撑子面特征信息和所述施工子干道中各施工单元的施工特征信息输入施工现场特征识别网络中，基于所述撑子面特征信息识别得到所述施工子干道的岩层构造信息，并基于所述施工特征信息识别得到所述施工子干道中施工单元类型及各类型施工单元的数量，其中所述施工单元包括施工车辆和施工人员；

将所述岩层构造信息、施工单元类型及各类型施工单元的数量输入到所述施工进展预测网络中进行预测，预测得到多个所述施工子干道施工进展信息，所述施工子干道施工进展信息包括所述施工子干道的撑子面的推进速度及推进距离。

4.如权利要求3所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度的步骤，包括：

基于所述施工隧道所在的山体结构及所述施工子干道与所述主干道之间的相对位置关系确定出施工长度，由所述施工长度和所需施工工期构成所述施工计划信息；

基于所述施工长度和所述施工子干道的撑子面的推进距离计算得到所述施工子干道的推进完成度；

基于所述撑子面的推进速度、所述施工长度和所需施工工期的比值得到所述施工子干道的推进速度达成率；

根据所述施工子干道的推进完成度及所述施工子干道的推进速度达成率得到每个所述施工子干道的施工完成度。

5.如权利要求4所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息的步骤，包括：

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的推进速度达成率和施工完成度，对所述不同所述施工子干道进行排序，得到施工子干道优先施工序列表；

基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配；

根据所述不同施工类型施工单元的工作状态信息以及运动状态信息，生成不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息。

6.如权利要求5所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行的步骤，包括：

在不同施工单元同时到达所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过信息采集设备获取不同施工单元的身份识别信息，其中，所述身份识别信息包括车牌信息或电子标签信息；

基于所述不同施工单元的身份识别信息，确定所述不同施工单元的通行优先级，并基于不同通行优先级施工单元的调度路径，控制位于该交汇位置处的交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

7.如权利要求6所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述施工子干道具有一条车道，所述主干道具有多条车道，所述基于所述不同施工单元的身份识别信息，确定所述不同施工单元的通行优先级，并基于不同通行优先级施工单元的调度路径，控制位于该交汇位置处的交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行的步骤，包括：

检测待通行的第一施工单元的调度路径所需要经过的施工子干道中是否存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元，在存在需从所述施工子干道中出来的第二施工单元时，将所述待通行的第一施工单元的通行优先级调低，将所述第二施工单元的通行优先级调高。

8.如权利要求7所述的施工隧道通行控制方法，其特征在于，所述基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工单元类型、各类型施工单元的数量、以及不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，对不同类型的施工单元进行重新分配的步骤，包括：

计算不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中调度的调度代价值；

并计算调度后不同施工子干道的施工完成度，基于调度前和调度后不同施工子干道的施工完成度得到施工完成度改善率，其中，所述施工完成度改善率等于调度前各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值与调度后各不同施工子干道的最长施工时间与最小施工时间的差值的比值；

基于不同所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序，确定各所述施工子干道的调度权重参数，其中，所述施工子干道在所述施工子干道优先施工序列表的排序与所述调度权重参数成正比；

基于所述调度代价值、所述施工完成度改善率及所述调度权重参数得到分配成本值，求取所述分配成本值的最小值，将所述分配成本值最小时不同类型和数量的施工单元在不同所述施工子干道之间中的调度作为分配依据，进行重新分配。

9.一种施工隧道通行控制装置，其特征在于，应用于施工隧道通行控制系统中的计算机设备，所述施工隧道通行控制系统还包括与所述计算机设备通信连接的信息采集设备和交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处，所述装置包括：

获取模块，用于基于所述信息采集设备获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息；

计算模块，用于根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

生成模块，用于基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

控制模块，用于在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。

10.一种施工隧道通行控制系统，其特征在于，所述施工隧道通行控制系统包括通信连接的计算机设备、信息采集设备及交通通行指示设备，施工隧道包括主干道和多个与所述主干道连通的施工子干道，所述交通通行指示设备至少设置在所述主干道与所述施工子干道的交汇位置处；

所述信息采集设备，用于获取不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息，并将所述施工隧道中的数据信息和多个所述施工子干道的施工进展信息发送给所述计算机设备；

所述计算机设备，用于根据每个所述施工子干道的施工计划信息及对应的施工进展信息计算得到每个所述施工子干道的施工完成度；

所述计算机设备，用于基于所述施工隧道中不同所述施工子干道的施工完成度以及所述不同类型施工单元在所述施工隧道中的数据信息，生成所述不同类型施工单元在所述施工隧道中调度的调度路径信息，所述调度路径信息包括施工单元的调度路径和调度时间段；

所述计算机设备，还用于在不同施工单元的调度路径同时经由所述施工隧道的同一交汇位置处时，通过预选设置的不同施工单元的优先级控制所述交通通行指示设备指示不同的施工单元按照优先级关系依次通行。