CN117311363A - 一种轮胎吊大车的运行控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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CN117311363A CN202311408173.2A CN202311408173A CN117311363A CN 117311363 A CN117311363 A CN 117311363A CN 202311408173 A CN202311408173 A CN 202311408173A CN 117311363 A CN117311363 A CN 117311363A
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吴平平
江灏
陈操
谭兴福
杨希成
班军龙
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Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
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Shanghai Zhenghua Heavy Industries Co Ltd
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Abstract

本发明涉及港口机械自动化技术领域，具体是一种轮胎吊大车的运行控制方法、装置、设备及介质，所述方法包括：获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；根据所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并基于所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。本发明的方法能够实现对轮胎吊大车的精准控制，提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。

Description

一种轮胎吊大车的运行控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及港口机械自动化技术领域，特别涉及一种轮胎吊大车的运行控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
随着经济和贸易全球化的发展，各个集装箱码头作业箱量迅速增长。轮胎吊(全称轮胎式集装箱龙门起重机Rubber Tyred Gantry Crane，RTG)作为集装箱起重运输设备里的“关键成员”，因其操作灵活和成本低廉等优势深受用户的青睐。
传统的人工操作方式是在小车架下面安装司机室，司机人工手动选择任务驾驶轮胎吊去指定位置进提箱，劳动强度大、效率低且在行走大车时候由于视角障碍等因素容易造成事故。
随着近些年来工业技术的不断进步以及人工成本的增加，比较传统的码头行业对集装箱起重运输设备的自动化以及智能化程度也有了更高的要求。因此，研究自动化、智能化驾驶的轮胎吊设备是当下行业内非常热门的话题，而轮胎吊大车的自动运行也是轮胎吊设备自动化的关键环节之一。
目前，现有的轮胎吊大车自动纠偏和定位方法主要包括：1)基于双相机视觉标识板识别的定位纠偏方法；2)基于单相机的识别条码的定位方法和基于激光测距的纠偏方法；3)基于地面预埋磁钉的定位和纠偏方法；4)基于地面标识物的机器视觉识别定位和纠偏方法。其中：
基于双相机标识板的方法需要沿着堆场的车道行走方向敷设低架板或者安装特殊标记的标识板，并要求标识板安装平面平行于相机表面，需要自动作业的堆场都得敷设，成本较高，安装要求高；某些机型非滑触线供电，必须得在地面安装低架且无法挡住除标识物以外的物体，容易误识别到其他物体造成故障停车；在大雾大雨天气标识板上的凝露和水珠也会对识别造成影响；轮胎吊大车另外一侧需要额外的辅助定位系统，成本较高。
基于单相机识别条码的方法仅适用于滑触线供电机型，其他非滑触线机型也需要敷设低架板才能贴条码以及测距；另外，还易受到光照、雨雪和大雾影响；轮胎吊大车另外一侧也需要额外的辅助定位系统，成本较高。
基于地面预埋磁钉的方法受制于码头基建，磁钉容易受到金属干扰，要保证稳定性需要进行大范围的基建工程，遇到磁钉失效的情况还得动基建更换新磁钉，后续维护比较麻烦，对周围地面环境要求较高。
基于地面标识物的机器视觉方法，一般是通过识别车道线或者特殊标识符等来进行定位和纠偏。虽然成本比较低廉，但是地面环境复杂多变，容易受到光照、雨雪、大雾以及其他障碍物的影响，可靠性较低。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种轮胎吊大车的运行控制方法、装置、设备及介质，能够实现对轮胎吊大车的精准控制，提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。
为了解决上述问题，本发明提供一种轮胎吊大车的运行控制方法，包括：
获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；
确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；
基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
进一步地，所述获取所述轮胎吊大车的目标位置，包括：
获取TOS任务信息以及与之对应的堆场信息，所述堆场信息包括进行堆场贝位位置标定后的堆场贝位地图；
基于所述堆场贝位地图对所述TOS任务信息进行解析，得到所述轮胎吊大车的目标位置。
进一步地，所述轮胎吊大车上设置有GNSS天线；
所述获取所述轮胎吊大车的实时位置，包括：
获取所述GNSS天线接收的GNSS数据；
基于所述GNSS数据确定所述轮胎吊大车的实时位置。
进一步地，所述实时位置包括动力房侧实时位置和电气房侧实时位置；
所述确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息，包括：
确定所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
所述根据所述距离信息确定对应的目标控制策略，包括：
在所述距离信息大于或等于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为非独立控制策略；
在所述距离信息小于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为独立控制策略。
进一步地，所述基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，包括：
在所述目标控制策略为非独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第一速度曲线，并基于所述第一速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧和动力房侧的运行；
在所述目标控制策略为独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第二速度曲线，并基于所述第二速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧的运行；以及
基于所述目标位置和所述动力房侧实时位置生成第三速度曲线，并基于所述第三速度曲线控制所述轮胎吊大车的动力房侧的运行。
进一步地，所述方法还包括：
在获取所述实时位置失败的情况下，获取所述轮胎吊大车的实时速度以及在前一时刻的历史位置；
基于所述历史位置和所述实时速度，计算得到所述轮胎吊大车在当前时刻的理论位置，作为所述轮胎吊大车的实时位置。
进一步地，所述方法还包括：
获取所述轮胎吊大车的实时姿态信息，所述实时姿态信息基于GNSS数据确定；
基于所述实时姿态信息，采用PID控制算法确定所述轮胎吊大车的速度补偿量；
基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，以对所述轮胎吊大车进行纠偏。
进一步地，所述实时姿态信息包括第一偏差量和第二偏差量；
所述基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，包括：
确定所述轮胎吊大车的运行方向；
确定所述第一偏差量与所述第二偏差量的大小关系；
根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿。
进一步地，所述根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，包括：
根据所述目标速度曲线分别确定所述轮胎吊大车的动力房侧的第一运行速度和电气房侧的第二运行速度；
在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度。
本发明另一方面提供一种轮胎吊大车的运行控制装置，包括：
位置获取模块，用于获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；
距离确定模块，用于确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
策略确定模块，用于根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；
运行控制模块，用于基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
本发明另一方面提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述的轮胎吊大车的运行控制方法。
本发明另一方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述的轮胎吊大车的运行控制方法。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
根据本发明实施例的方法，通过根据轮胎吊大车的目标位置和实时位置之间的距离来确定对应的控制策略，在不同距离时采用不同的控制策略生成不同速度曲线，来控制所述轮胎吊大车的运行，能够实现对轮胎吊大车的精准控制，提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它附图。
图1是本发明一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的实施环境示意图；
图2是本发明一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的流程图；
图3是本发明一个实施例提供的堆场的示意图；
图4是本发明一个实施例提供的堆场布置图；
图5是本发明另一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的流程图；
图6是本发明另一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的流程图；
图7是本发明另一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的流程图；
图8是本发明一个实施例提供的测试结果示意图；
图9是本发明另一个实施例提供的测试结果示意图；
图10是本发明一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制装置的结构示意图；
图11是本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例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发明实施例，并不用于限定本发明实施例。
参考说明书附图1，其示出了本发明一个实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法的实施环境示意图。如图1所示，该实施环境可以至少包括轮胎吊100和基准站200。所述轮胎吊100和所述基准站200可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本发明实施例对此不做限制。
本发明实施例中，所述轮胎吊100可以包括但不限于移动站子系统(AutomatedGantry Move System，AGM)110、轮胎吊自动控制子系统(Automated Crane Control Unit，ACCU)120、上位机堆场自动控制层(Automation Control Layer，ACL)130和基础电控子系统(Basic Control System，BCS)140。
所述AGM子系统110与所述ACCU子系统120连接，所述AGM子系统110还可以与全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)天线150和无线电台160连接。所述GNSS天线150可以用于接收GNSS数据，所述无线电台160可以通过无线通信技术从所述基准站200中获取差分数据。所述AGM子系统110可以利用GNSS定位技术、惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)技术、地理信息系统(Geographic InformationSystems，GIS)技术、无线通讯技术来获取GNSS数据和差分数据等，进而准确检测轮胎吊大车的实时位置和实时姿态信息(即轮胎偏离标定车道线的偏差量)以及其他辅助信息。再通过与所述ACCU子系统120建立实时通讯后，将检测得到的实时数据通过以太网通讯传输至所述ACCU子系统120。
所述ACL层130与所述ACCU子系统120连接。所述ACL层130可以接收码头操作系统(Terminal Operating System，TOS)发送的TOS任务信息，并基于与之对应的堆场贝位地图对所述TOS任务信息进行解析，将所述任务信息分解成包含目标位置的动大车指令，并将所述动大车指令发送至所述ACCU子系统120。
所述ACCU子系统120与所述BCS子系统140连接。所述ACCU子系统120可以根据所述AGM子系统110发送的轮胎吊大车的实时位置和实时姿态信息，以及所述ACL层130发送的目标位置，基于本发明实施例提供的方法对所述轮胎吊大车进行定位和纠偏。所述ACCU子系统120可以通知所述BCS子系统140来实现基于目标位置的轮胎吊大车自动行走功能，使得能够保持不偏离车道线并且能够精准停到设定的目标位置。
示例性的，所述ACCU子系统120可以通过所述AGM子系统110提供的实时位置，结合所述ACL层130提供的目标位置进行闭环位置控制，并通知所述BCS子系统140控制轮胎吊大车实现精确定位；还可以通过所述AGM子系统110提供的实时姿态信息进行纠偏。
在一个可能的实施例中，所述ACCU子系统120还可以基于所述AGM子系统110提供的堆场号、贝位号、场内场外标记、车道海陆侧标识、RTG朝向、正反场标识等信息进行轮胎吊所在位置、朝向的确定以及校验和故障报警。
所述BCS子系统140还可以与动力房侧变频器170和电气房侧变频器180连接。所述BCS子系统140可以接收所述ACCU子系统120发送的轮胎吊大车的速度给定，将所述速度给定发送至所述动力房侧变频器170和所述电气房侧变频器180，由所述动力房侧变频器170和所述电气房侧变频器180分别控制所述轮胎吊大车的动力房侧和电气房侧的运行，从而执行轮胎吊大车自动行走和纠偏功能。
本发明实施例中，所述基准站200可以包括但不限于基准站子系统(DifferentialGlobal Position System Base Unit)210、GNSS天线220和无线电台230。所述GNSS天线220可以用于接收GNSS数据，所述基准站子系统210可以根据所述GNSS数据确定差分数据，并基于所述无线电台230通过无线通信技术将所述差分数据发送至所述轮胎吊100。
需要说明的是，图1所示实施环境仅为示例性的，在实际应用中，该实施环境还可以包括比图1中所示更多或更少的组件，本发明实施例对此不做限制。
参考说明书附图2，其示出了本发明一个实施例提供的一种轮胎吊大车的运行控制方法的流程，该方法可以应用于图1中的轮胎吊中，由所述轮胎吊中的ACCU子系统执行。具体的如图2所示，所述方法可以包括以下步骤：
S210：获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置。
本发明实施例中，所述ACCU子系统可以从所述ACL层获取所述轮胎吊大车的目标位置，从所述AGM子系统实时获取所述轮胎吊大车的实时位置。其中，所述目标位置可以是根据TOS系统发送的TOS任务信息以及对应的堆场贝位地图确定的，所述实时位置可以是基于GNSS数据确定的。
在一个可能的实施例中，所述获取所述轮胎吊大车的目标位置，可以包括：获取TOS任务信息以及与之对应的堆场信息，所述堆场信息包括进行堆场贝位位置标定后的堆场贝位地图；基于所述堆场贝位地图对所述TOS任务信息进行解析，得到所述轮胎吊大车的目标位置。
具体地，所述TOS任务信息可以包括堆场号StackNumber、贝位号BayNumber等信息。TOS系统可以将TOS任务信息发送至所述ACL层，由所述ACL层根据所述TOS任务信息从对应的数据库中查找与所述TOS任务信息对应的堆场信息，所述堆场信息可以包括进行堆场贝位位置标定后的堆场贝位地图。所述ACL层可以将所述TOS任务信息进行分解，确定所述TOS任务信息对应的目标贝位，再根据查找到的堆场贝位地图，确定所述目标贝位对应的轮胎吊大车位置，作为所述轮胎吊大车的目标位置，并发送至所述ACCU子系统。
示例性地，所述TOS任务信息可以为从起始位置将集装箱移动到目标放箱位置，所述TOS任务信息中表示位置的格式可以为“堆场号.贝位号.列位号.层号”。例如起始位置是M4堆场的第10贝位、第4列位、第1层的集装箱位置，可以表示为M4.10.04.01，目标放箱位置是M4堆场的第20贝位、第3列位、第2层，可以表示为M4.20.03.02，则可以将所述TOS任务信息表示为“M4.10.04.01→M4.20.03.02”。所述ACL层接收到所述TOS任务信息后，可以确定与之对应的堆场为M4堆场，进而可以从数据库中查找M4堆场对应的堆场贝位地图。此后，所述ACL层可以根据所述堆场贝位地图中的贝位信息，将所述TOS任务信息中的目标贝位号20转换成具体的轮胎吊大车位置，作为所述轮胎吊大车的目标位置。
具体地，结合参考说明书附图5，所述ACL层确定所述目标位置后，可以通过动大车指令将所述轮胎吊大车的目标位置发送至所述ACCU子系统。所述ACCU子系统接收到所述ACL层发送的动大车指令后，可以直接获取所述动大车指令中的目标位置。
在实际应用中，在运行所述轮胎吊大车之前，可以先进行GNSS数据采集及堆场地图测量绘制。结合参考说明书附图3，其示出了本发明一个实施例提供的堆场的示意图。所述AGM子系统可以通过移动的GNSS天线在堆场的四个角位置310获取经纬坐标，并通过无线电台获取基准站的差分数据，利用所述差分数据对所述堆场的四个角位置310的经纬坐标进行修正，并转换成堆场平面坐标P1(X1,Y1)后保存到AGM计算机。所述AGM子系统还可以根据四个角位置310的堆场平面坐标确定堆场地图范围。基于此，可以确定堆场的原点以及任意相对原点的位置坐标，即可以基于GNSS技术确定一个堆场地图坐标系，以及在所述堆场地图坐标系中的堆场地图范围。所述AGM子系统还可以通过轮胎吊大车上的四个GNSS天线获取的经纬坐标确定相对位置关系后保存成配置文件并导入到AGM计算机。
在运行所述轮胎吊大车之前，还可以对所述轮胎吊大车的位置和姿态与堆场地图进行匹配标定。所述AGM子系统可以实时获取单个GNSS天线的GNSS数据以及基准站的差分数据，利用所述差分数据对基于所述GNSS数据确定的经纬坐标进行纠正，并转换成堆场平面坐标后就可以确定所述轮胎吊大车的实时位置坐标P2(X2，Y2)。P1坐标和P2坐标同步后可以统一成堆场地图坐标系中的位置。由此，轮胎吊大车在堆场内能准确反映出实际的位置和姿态。
需要说明的是，本发明实施例中所提及的位置以及姿态均是指堆场地图坐标系中的位置和姿态。
在实际应用中，在确定所述堆场地图后，还可以进行堆场贝位位置标定，绘制包括堆场贝位Bayi(i＝1，2，3…，n)以及对应的轮胎吊大车位置Cali_GPosi(i＝1，2，3…，n)的堆场贝位地图，提供给所述ACL层。由于堆场集装箱的箱角线存在施工误差，因此不能按标准图纸间距进行数据推算。结合参考说明书附图4，其示出了本发明一个实施例提供的堆场布置图。可以采用堆场中某个中间贝位i的动力房侧01列和电气房侧06列的4个箱角线组成的矩形框长边中心作为贝位中心，同步动力房侧和电气房侧大车位置。
具体地，可以将轮胎吊大车带箱运行到中间贝位i附近第一预设范围(例如200mm)内，记录停车后的两侧(即动力房侧和电气房侧)大车位置X1i、X2i。借助自动开底系统进行动力房侧列位和电气房侧列位的首层箱放箱开底作业，目的是保证轮胎吊大车放箱偏差很小方便测量，放箱完成后进行集装箱相对于箱角线的偏差测量，记录动力房侧偏差值D1i、电气房侧偏差值D2i。在轮胎吊大车不动的情况下，通过目标检测系统进行集装箱轮廓的扫描，记录动力房侧大车方向扫描偏差S1i、电气房侧大车方向扫描偏差S2i。
则Bayi的动力房侧大车位置为：
GPos1i＝X1i+D1i+S1i (1)
则Bayi的电气房侧大车位置为：
GPos2i＝X2i+D2i+S2i (2)
假设将电气房侧大车位置作为基准位置，根据公式(1)和公式(2)，在AGM子系统中补偿值为：
Offset＝GPos2i-GPos1i (3)
于是可以得到同步后的动力房侧大车位置GPos1i_Sync为：
GPos1i_Sync＝X1i+Offset (4)
其次，进行电气房侧大车位置标定。
如图4所示，轮胎吊大车从起始位置带箱依次运行到标准贝位Bay1、Bay2、Bay3…Bayn附近第二预设范围(例如200mm)内，同动力房侧和电气房侧大车位置补偿的方式一样，将集装箱自动放到箱角线内后测量集装箱和箱角线的偏差D1、D2、D3…Dn，测量目标检测系统扫描偏差S1、S2、S3…
Sn，记录大车位置X1、X2、X3…Xn，得到标准贝位Bay1、Bay2、Bay3…Bayn的轮胎吊大车位置如下：
Cali_GPos1＝X1+D1+S1 (5)
Cali_GPos2＝X2+D2+S2 (6)
Cali_GPos3＝X3+D3+S3 (7)
…
Cali_GPosn＝Xn+Dn+Sn (8)
最后，可以根据标定的轮胎吊大车位置制作堆场贝位地图存储于所述ACL层的数据库中。
需要说明的是，所述第一预设范围和所述第二预设范围的大小均可以根据实际情况进行预先设置，例如可以设置为200mm等等，本发明实施例对此不做具体限制。
可以理解，本发明实施例通过预先绘制堆场地图，并进行堆场贝位位置标定得到堆场贝位地图存储于数据库中，即可根据TOS任务信息快速确定轮胎吊大车的目标位置，操作简单、使用方便，只需要更新不同堆场的堆场地图并进行堆场贝位位置标定后就可以满足灵活的转场作业需求，适用于老码头、老基建，也适用于新码头、新基建，和传统方案相比，具有灵活性高、适应性强等特点。
在一个可能的实施例中，所述AGM子系统还可以向所述ACCU子系统提供所述轮胎吊大车对应的堆场信息，所述堆场信息可以包括但不限于堆场号StackNumber、贝位号BayNumber以及场内场外标记InStackOrStreet、车道海陆侧标识InterLaneWSOrLS、轮胎吊朝向RTGFaceWSOrLS以及正反场标识RTGDirInStack等信息。所述ACCU子系统还可以根据所述AGM子系统提供的堆场号StackNumber、贝位号BayNumber、场内场外标记InStackOrStreet、车道海陆侧标识InterLaneWSOrLS、轮胎吊朝向RTGFaceWSOrLS以及正反场标识RTGDirInStack等信息，以及所述TOS任务信息中的堆场号和贝位号等信息进行轮胎吊所在位置以及朝向的确定以及校验。
具体地，由于轮胎吊位置的不固定性，堆场号是其最重要位置判断依据。堆场号在一个码头内是唯一的，一般根据码头的土建设计编号来确定。轮胎吊若在某个堆场地图内，则StackNumber和BayNumber指向具体的编号1，2，3…且InstackOrStreet为1，如果在过街场StackNumber为0，InStackOrStreet为2。
具体地，可以结合InterLaneWSOrLS、RTGFaceWSOrLS以及RTGDirInStack信息确定轮胎吊在堆场的布置方式，即集卡车道在动力房侧还是电气房侧。有且仅当InterLaneWSOrLS为1、RTGFaceWSOrLS为1以及RTGDirInStack为2时轮胎吊反场，有且仅当InterLaneWSOrLS为2、RTGFaceWSOrLS为2以及RTGDirInStack为1时轮胎吊正场。确定正场反场后可以通过和StackNumber信息来相互校验，即如果轮胎吊正场则堆场号StackNumber只能为奇数堆场，如果轮胎吊反场则堆场号StackNumber只能为偶数堆场。校验通过的轮胎吊则可以根据堆场号选择不同的堆场布置参数进行自动控制作业。
可以理解，本发明实施例通过根据TOS任务信息以及AGM子系统提供的堆场信息对所述轮胎吊大车的所在位置以及朝向等信息进行校验，能够防止因为轮胎吊转场后出现集卡车道位置判断出错导致自动化作业出现重大故障，降低整体系统的故障率。
在一个可能的实施例中，所述轮胎吊大车上设置有GNSS天线；所述获取所述轮胎吊大车的实时位置，可以包括：获取所述GNSS天线接收的GNSS数据；基于所述GNSS数据确定所述轮胎吊大车的实时位置。
具体地，所述轮胎吊大车上可以设置有多个GNSS天线。所述AGM子系统可以获取所述轮胎吊大车上设置的GNSS天线接收的GNSS数据，并且基于所述GNSS数据以及从所述基准站中的基准站子系统获取的差分数据，采用现有的定位方法对所述轮胎吊大车进行定位，从而确定所述轮胎吊大车的实时位置。
需要说明的是，本发明实施例对所述GNSS天线的数量和设置位置均不做具体限定，优选地可以在所述轮胎吊大车大梁上方的四个角位置分别设置至少一个GNSS天线。本发明实施例对采用的定位方法也不做具体限定，在实际应用中，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
可以理解，本发明实施例通过使用GNSS技术来确定轮胎吊大车的实时位置，仅需在轮胎吊大车上设置GNSS天线即可，设计、安装简单，灵活性高，可以适应于锂电池供电、柴油机供电、滑触线供电、卷盘电缆供电等不同的供电方式的机型。并且，不需要对各个堆场进行改造，节省了较大的基建成本。
另外，由于GNSS技术具有抗干扰性强的特点，不容易受到光照、雨雪以及大雾以及其他障碍物等周围环境影响，因此使用GNSS技术来确定实时位置，提高了位置获取的准确性和可靠性，进而能够提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。
具体地，所述AGM子系统与所述ACCU子系统之间可以建立TCP/IP通讯，所述AGM子系统作为客户端，所述ACCU子系统作为服务端，从而在所述AGM子系统确定所述实时位置后，将所述实时位置发送至所述ACCU子系统。
需要说明的是，在一个可能的实施例中，上述根据TOS任务信息以及堆场贝位地图确定目标位置，以及根据所述GNSS数据确定实时位置的过程也可以由所述ACCU子系统来执行。具体的实现方法可以参考上述由所述ACL层确定目标位置，以及由所述AGM子系统确定实时位置的具体内容，本发明实施例在此不再赘述。
在一个可能的实施例中，所述实时位置可以包括动力房侧实时位置和电气房侧实时位置。具体地，由于所述轮胎吊大车包括动力房侧和电气房侧两侧，为了使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置，需要将所述轮胎吊大车的动力房侧和电气房侧均运行至所述目标位置。因此可以分别获取所述轮胎吊大车的动力房侧实时位置和电气房侧实时位置。
在一个可能的实施例中，所述ACCU子系统还可以根据GNSS定位状态信息GNSSValidity判断卫星定位的可靠性。具体地，可以将所述轮胎吊大车上设置的GNSS天线分为多个组，所述ACCU子系统可以获取每组GNSS天线的GNSS定位状态信息，若所述GNSS定位状态信息的值均为预设值，则可以确定卫星定位可靠，否则可以确定卫星定位不可靠。其中，所述预设值可以根据实际情况进行设置，例如当每组包括2个GNSS天线时可以设置为44，本发明实施例对此不做具体限定。
示例性地，假设将所述轮胎吊大车上设置的GNSS天线分为两组，每组GNSS天线包括两个GNSS天线(即位于所述轮胎吊大车动力房侧的两个GNSS天线为一组，位于所述轮胎吊大车电气房侧的两个GNSS天线为一组)。那么所述ACCU子系统可以获取到两组GNSS天线的状态信息GNSS1Validity和GNSS2Validity，其中GNSS1Validity和GNSS2Validity均显示两个GNSS天线的状态信息。如果GNSS1Validity或者GNSS2Validity为44，即个位和十位都是4，则代表此组的两个GNSS天线都正常，此时可以继续执行后续步骤，进行大车的自动运行。否则，所述ACCU子系统可以进行报错，并中断所述轮胎吊大车的自动运行。
可以理解，通过对卫星定位的可靠性进行判断，能够保证获取的定位数据的可靠性，从而进一步提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。
S220：确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息。
本发明实施例中，所述ACCU子系统获取到所述轮胎吊大车的实时位置和所述目标位置之后，可以先确定所述实时位置与目标位置之间的距离，在不同距离时采用不同的控制策略，使得所述轮胎吊大车能够快速精准地运行至所述目标位置。
在一个可能的实施例中，可以以电气房侧作为基准来进行所述轮胎吊大车的运行控制。相应地，所述确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息，可以包括：确定所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息。进而可以根据所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息确定对应的定位策略。
需要说明的是，以下实施例中通过以电气房侧作为基准来进行所述轮胎吊大车的运行控制为例进行详细说明。
在另一个可能的实施例中，也可以以动力房侧为基准来进行所述轮胎吊大车的运行控制，本发明实施例对此不做限定。在这种情况下，可以确定所述动力房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息。进而可以根据所述动力房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息确定对应的定位策略。
S230：根据所述距离信息确定对应的目标控制策略。
本发明实施例中，所述ACCU子系统可以预先确定距离与控制策略之间的对应关系并保存，在确定所述距离信息后，可以根据所述对应关系查找与所述距离信息对应的目标控制策略。
在一个可能的实施例中，所述根据所述距离信息确定对应的目标控制策略，可以包括：在所述距离信息大于或等于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为非独立控制策略；在所述距离信息小于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为独立控制策略。
具体地，当所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息大于或等于预设距离阈值时，可以通过非独立控制策略控制所述轮胎吊大车的运行。所述非独立控制策略是指控制动力房侧跟随电气房侧的速度曲线运行的策略。当所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息小于预设距离阈值时，可以通过独立控制策略控制所述轮胎吊大车的运行。所述独立控制策略是指基于不同的速度曲线独立控制动力房侧和电气房侧运行的策略。
需要说明的是，所述预设距离阈值可以根据实际情况进行预先设置，例如可以设置为300mm等，本发明实施例对此不做具体限制。
可以理解，本发明实施通过在距离较大时控制轮胎吊大车动力房侧跟随电气房侧的速度曲线运行，而在距离较小时对轮胎吊大车动力房侧和电气房侧进行独立控制，能够在保证轮胎吊大车运行效率的同时提高对轮胎吊大车的运行控制精度。
S240：基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
本发明实施例中，所述ACCU子系统可以基于确定的目标控制策略生成控制所述轮胎吊大车运行的速度曲线，根据生成的速度曲线确定所述轮胎吊大车的速度给定，将所述速度给定发送至所述BCS子系统，由所述BCS子系统控制所述轮胎吊大车的运行。
具体地，所述BCS子系统可以将所述速度给定发送至所述动力房侧变频器和/或所述电气房侧变频器，由所述动力房侧变频器和/或所述电气房侧变频器分别控制所述轮胎吊大车的动力房侧和/或电气房侧的运行，从而执行轮胎吊大车自动行走功能。
在一个可能的实施例中，所述基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，可以包括：在所述目标控制策略为非独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第一速度曲线，并基于所述第一速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧和动力房侧的运行。
具体地，当所述目标控制策略为非独立控制策略时，可以基于所述目标位置和电气房侧实时位置进行闭环控制。在这种情况下，可以以所述轮胎吊大车电气房侧位置进行定位，所述轮胎吊大车动力房侧跟随电气房侧运行，期间可以采用所述第一速度曲线进行速度控制。其中，所述第一速度曲线可以根据预先设定的电机参数、所述目标位置和所述电气房侧实时位置等生成。
例如，可以根据所述电机参数、所述目标位置和所述电气房侧实时位置等生成S型速度曲线，采用所述S型速度曲线进行速度控制。其中，所述S型速度曲线将整个过程分为加加速、匀加速、减加速、匀速、减减速、匀减速以及加减速七段。
可以理解，本发明实施通过在距离较大时采用S曲线进行轮胎吊大车的运行控制，能够减少在加速度变换过程中速度波动对轮胎吊大车的造成的冲击。
需要说明的是，本发明实施例不对所述第一速度曲线的类型以及生成所述第一速度曲线所采用的方法进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行对应选择。
在实际应用中，当所述目标控制策略为非独立控制策略(即所述距离信息大于或等于预设距离阈值)时，可以仅生成一次速度曲线，所述轮胎吊大车动力房侧和电气房侧均采用该速度曲线进行速度控制，直至所述距离信息小于预设距离阈值。
在一个可能的实施例中，所述基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，还可以包括：在所述目标控制策略为独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第二速度曲线，并基于所述第二速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧的运行；以及基于所述目标位置和所述动力房侧实时位置生成第三速度曲线，并基于所述第三速度曲线控制所述轮胎吊大车的动力房侧的运行。
具体地，当所述目标控制策略为独立控制策略时，可以启用轮胎吊大车两侧独立定位功能，并切换速度控制方式为智能减速控制。在这种情况下，可以分别根据预先设定的电机参数、所述目标位置和所述电气房侧实时位置等生成第二速度曲线，根据预先设定的电机参数、所述目标位置和所述动力房侧实时位置等生成第三速度曲线，采用所述第二速度曲线对所述电气房侧进行速度控制，采用所述第三速度曲线对所述动力房侧进行速度控制。
例如，可以基于所述电机参数、所述目标位置和所述电气房侧实时位置/所述动力房侧实时位置等生成变速度曲线，采用所述变速度曲线进行速度控制。
可以理解，本发明实施通过在距离较小时采用变速度曲线进行轮胎吊大车的运行控制，能够实现快减速和慢停止的精准控制，从而提高对轮胎吊大车的运行控制精度。
需要说明的是，本发明实施例不对所述第二速度曲线和所述第三速度曲线的类型，以及生成所述第一速度曲线和所述第三速度曲线所采用的方法进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行对应选择。所述第二速度曲线和所述第三速度曲线的类型可以与所述第一速度曲线的类型相同，也可以不相同，本发明实施例对此不做具体限制。
在实际应用中，当所述目标控制策略为独立控制策略(即所述距离信息小于预设距离阈值)时，可以实时地生成速度曲线，所述轮胎吊大车动力房侧和电气房侧均采用该实时生成的速度曲线进行速度控制，直至达到所述目标位置。
在实际应用中，结合参考说明书附图5，所述ACCU子系统获取到所述轮胎吊大车的实时位置(包括动力房侧实时位置GPos1i_Sync和电气房侧实时位置GPos2i)和目标位置Cali_Gposi后，可以根据所述目标位置Cali_Gposi、所述电气房侧实时位置GPos2i和电机参数等生成电气房侧的速度曲线。还可以根据所述目标位置Cali_Gposi和所述电气房侧实时位置GPos2i的大小关系确定轮胎吊大车的运行方向。当所述目标位置Cali_Gposi大于所述电气房侧实时位置GPos2i时，轮胎吊大车向右运行；当所述目标位置Cali_Gposi小于所述电气房侧实时位置GPos2i时，轮胎吊大车向左运行。
如图5所示，所述ACCU子系统还可以判断所述目标位置Cali_Gposi和所述电气房侧实时位置GPos2i之间的距离是否大于或等于300mm。若是，则可以确定采用非独立控制策略，所述轮胎吊大车动力房侧跟随电气房侧的速度曲线运行。若否，则可以确定采用独立控制策略，启用轮胎吊大车两侧独立定位功能，分别根据所述电气房侧实时位置和所述动力房侧实时位置生成速度曲线进行轮胎吊大车两侧独立控制。
如图5所示，所述ACCU子系统还可以实时判断所述轮胎吊大车电气房侧是否到达所述目标位置，若是，则所述轮胎吊大车电气房侧进行零速力矩保持但不关闭制动器，之后进行所述轮胎吊大车动力房侧点动运行，直至所述轮胎吊大车动力房侧到达所述目标位置，整个自动运行过程结束。若否，则可以返回确定轮胎吊大车的运行方向的步骤。
如图5所示，在所述轮胎吊大车动力房侧还未到达所述目标位置的情况下，所述ACCU子系统还可以进行轮胎吊大车两侧位置偏差的判断，如果两侧实时位置偏差超过180mm则报警停机，通过故障复位后便可继续进行轮胎吊大车的运动控制。
可以理解，本发明实施例通过对轮胎吊大车两侧位置偏差进行实时监控预警，能够及时发现系统的异常，从而及时响应、快速应对，尽最大可能降低损失。
综上所述，根据本发明实施例的方法，通过根据轮胎吊大车的目标位置和实时位置之间的距离来确定对应的控制策略，在不同距离时采用不同的控制策略生成不同速度曲线，来控制所述轮胎吊大车的运行，能够实现对轮胎吊大车的精准控制，提高轮胎吊大车运行控制的稳定性及可靠性。
在一个可能的实施例中，结合参考说明书附图6，所述方法还可以包括以下步骤：
S250：获取所述轮胎吊大车的实时姿态信息，所述实时姿态信息基于GNSS数据确定。
本发明实施例中，所述ACCU子系统获取所述轮胎吊大车的实时姿态信息的具体方法可以参考获取所述轮胎吊大车的实时位置的方法，本发明实施例在此不再赘述。其中，所述实时姿态信息可以用于表示所述轮胎吊大车偏离车道线的程度。
具体地，所述实时姿态信息可以包括第一偏差量和第二偏差量。参考如图3所示的堆场，所述第一偏差量可以表示所述轮胎吊大车左侧偏离车道线的偏差量，即左偏差量Y1；所述第二偏差量可以表示所述轮胎吊大车右侧偏离车道线的偏差量，即右偏差量Y2。根据所述左偏差量Y1和所述右偏差量Y2可以获取轮胎吊大车的实际姿态。
在实际应用中，所述ACCU子系统可以获取所述轮胎吊大车电气房侧(或者动力房侧)的左右两侧偏离车道线的偏差量，作为所述轮胎吊大车偏离车道线的偏差量即可。也就是说，所述左偏差量Y1和所述右偏差量Y2可以为所述轮胎吊大车电气房侧(或者动力房侧)的左右两侧偏离车道线的偏差量。
可以理解，本发明实施例通过使用GNSS技术来确定轮胎吊大车的实时姿态信息，仅需在轮胎吊大车上设置GNSS天线即可，设计、安装简单，灵活性高。并且，不需要对各个堆场进行改造，节省了较大的基建成本。
另外，由于GNSS技术具有抗干扰性强的特点，不容易受到光照、雨雪以及大雾以及其他障碍物等周围环境影响，因此使用GNSS技术来确定实时姿态信息，提高了姿态信息获取的准确性和可靠性，进而能够提高轮胎吊大车纠偏控制的稳定性及可靠性。
S260：基于所述实时姿态信息，采用比例积分微分(Proportion IntegrationDifferentiation，PID)控制算法确定所述轮胎吊大车的速度补偿量。
本发明实施例中，ACCU子系统可以根据获取到的所述左偏差量Y1和所述右偏差量Y2计算倾转量Δerror＝Y1-Y2以及小车方向偏差量error＝(Y1+Y2)/2，并根据所述倾转量Δerror和所述偏差量error，采用PID控制算法计算速度补偿量ΔV，从而根据所述速度补偿量进行速度叠加后进行纠偏。
具体地，纠偏定义如下：a.轮胎吊大车左右侧都是偏离车道线往电气房侧偏，纠偏量Y1>0，Y2>0；b.轮胎吊大车左右侧都是偏离车道线往动力房侧偏，纠偏量Y1<0，Y2<0；c.轮胎吊大车偏离车道线，左侧往电气房侧偏，Y1>0，右侧往动力房侧偏，Y2<0；d.轮胎吊大车偏离车道线，左侧往动力房侧偏，Y1<0，右侧往电气房侧偏，Y2>0。其中，从电气房侧朝动力房侧看，轮胎吊大车位置值由左往右逐渐增大。
需要说明的是，采用PID控制算法计算速度补偿量ΔV的具体内容可以参考现有技术，本发明实施例在此不再赘述。
S270：基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，以对所述轮胎吊大车进行纠偏。
本发明实施例中，可以先根据所述目标速度曲线分别确定所述轮胎吊大车的动力房侧和电气房侧的运行速度，再根据所述速度补偿量对所述动力房侧和所述电气房侧的运行速度进行补偿，从而实现所述轮胎吊大车的纠偏。
在一个可能的实施例中，所述基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，可以包括：确定所述轮胎吊大车的运行方向；确定所述第一偏差量与所述第二偏差量的大小关系；根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿。
本发明实施例中，在所述轮胎吊大车的运行方向不同的情况下，或者在所述第一偏差量与所述第二偏差量的大小不同的情况下，速度补偿方式也不相同。
具体地，所述根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，可以包括：根据所述目标速度曲线分别确定所述轮胎吊大车的动力房侧的第一运行速度和电气房侧的第二运行速度；在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度；在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度。
具体地，所述根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，还可以包括：在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度；在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度。
其中，参考如图3所示的堆场，所述第一方向可以为向右运行，所述第二方向可以为向左运行。所述第一偏差量可以为左偏差量Y1，所述第二偏差量可以为右偏差量Y2。
在实际应用中，结合参考说明书附图7，在所述轮胎吊大车运行过程中，所述ACCU子系统可以根据所述左偏差量Y1和所述右偏差量Y2，采用PID控制算法实时计算得到速度补偿量ΔV。所述ACCU子系统可以确定所述轮胎吊大车的运行方向，还可以判断所述左偏差量Y1和所述右偏差量Y2的大小。在所述轮胎吊大车向右运行的情况下，若所述左偏差量Y1大于所述右偏差量Y2，则可以将根据所述目标速度曲线确定的动力房侧的第一运行速度VF与速度补偿量ΔV的和VF+ΔV作为所述轮胎吊大车动力房侧的第一目标运行速度给到动力房侧变频器，将根据所述目标速度曲线确定的电气房侧的第二运行速度VA与速度补偿量ΔV的差VA－ΔV作为所述轮胎吊大车电气房侧的第二目标运行速度给到电气房侧变频器。否则，可以将VF－ΔV作为所述轮胎吊大车动力房侧的第一目标运行速度给到动力房侧变频器，将VA+ΔV作为所述轮胎吊大车电气房侧的第二目标运行速度给到电气房侧变频器。
如图7所示，在所述轮胎吊大车向左运行的情况下，若所述左偏差量Y1大于所述右偏差量Y2，则可以将VF－ΔV作为所述轮胎吊大车动力房侧的第一目标运行速度给到动力房侧变频器，将VA+ΔV作为所述轮胎吊大车电气房侧的第二目标运行速度给到电气房侧变频器。否则，可以将VF+ΔV作为所述轮胎吊大车动力房侧的第一目标运行速度给到动力房侧变频器，将VA－ΔV作为所述轮胎吊大车电气房侧的第二目标运行速度给到电气房侧变频器。
在一个可能的实施例中，如图7所示，在运行所述轮胎吊大车之前，还可以判断是否采用自动模式，在采用自动模式的情况下，采使用本发明实施例提供的方法进行运动控制，否则可以采用手柄控制的方式控制所述轮胎吊大车向左或者向右运行。
在一个可能的实施例中，对所述轮胎吊大车进行纠偏的过程仅在所述目标位置与所述轮胎吊大车电气房侧实时位置之间的距离大于或等于预设距离阈值时进行，即仅在确定目标控制策略为非独立控制策略的情况下对所述轮胎吊大车进行纠偏。
在实际应用中，结合参考说明书附图7，还可以根据是自动模式还是手动模式确定纠偏过程；如果是自动模式，则可以在所述目标位置Cali_Gposi和所述轮胎吊大车电气房侧实时位置GPos2i之间的距离大于300mm时进行纠偏控制，将补偿后的目标运行速度发送到动力房侧变频器和电气房侧变频器速度给定，由变频器控制两侧电机实现轮胎吊大车的运行和纠偏。在所述目标位置Cali_Gposi和所述轮胎吊大车电气房侧实时位置GPos2i之间的距离小于300mm后纠偏功能结束。如果是手动模式，可以根据大车手柄动作方向确定大车运行方向，过程中根据手柄速度给定叠加速度补偿量ΔV进行纠偏控制，当手柄信号归零后继续进行斜坡纠偏直到大车完全停止。
可以理解，本发明实施例通过基于轮胎吊大车的实时姿态信息，对轮胎吊大车进行纠偏控制，具有较高的纠偏控制精度，而且进一步提高了轮胎吊大车的运行控制精度和鲁棒性。
在一个可能的实施例中，所述方法还可以包括：在获取所述实时位置失败的情况下，获取所述轮胎吊大车的实时速度以及在前一时刻的历史位置；基于所述历史位置和所述实时速度，计算得到所述轮胎吊大车在当前时刻的理论位置，作为所述轮胎吊大车的实时位置。
本发明实施例中，在极端恶劣情况下，如果GNSS信号出现短暂中断，则所述ACCU子系统可以记录所述轮胎吊大车在前一时刻的历史位置(包括所述轮胎吊大车动力房侧历史位置X1fail和电气房侧历史位置X2fail)，并且可以采用速度积分方式，根据所述轮胎吊大车的实时速度反馈(包括所述轮胎吊大车动力房侧实时速度V1和电气房侧实时速度V2)进行积分，以计算行进的距离。如果获取所述轮胎吊大车的实时位置失败，则可以根据下式(9)和(10)计算得到所述轮胎吊大车在当前时刻的理论位置，作为所述轮胎吊大车的实时位置：
GPos1＝X1fail+∫V1dt (9)
GPos2＝X2fail+∫V2dt (10)
其中，GPos1表示所述轮胎吊大车动力房侧的理论位置，GPos2表示所述轮胎吊大车电气房侧的理论位置，∫V1dt表示从前一时刻到当前时刻的积分。
本发明实施例中，所述ACCU子系统还可以判断GNSS信号在预设时间段内是否自动恢复，即判断位置更新在预设时间段内是否恢复。若是，则可以切换到从所述AGM子系统来获取所述轮胎吊大车的实时位置，若否，则可以进行报错。其中，所述预设时间段可以根据实际情况进行预先设置，例如可以设置为500ms等，本发明实施例对此不做具体限制。
可以理解，本发明实施例在实时位置更新出现短暂延时的情况下，通过速度积分方式计算得到轮胎吊大车的位置，来代替基于GNSS数据确定的实时位置，有助于降低整体故障率。
通过对标定后的轮胎吊进行测试，测试轮胎吊大车向左运行和向右运行到不同贝位的运行控制精度、纠偏控制精度以及所述AGM子系统自身的定位精度和纠偏精度，可以得到图8和图9以及下表1所示的测试结果。
表1
如图8和图9所示，其中的五组波形分别是轮胎吊大车电气房侧的运行速度、轮胎吊动力房侧的位置、轮胎吊大车电气房侧的位置、轮胎吊大车电气房侧的左偏差量Y1和右偏差量Y2。测试过程中的目标位置为167405mm，大车向左自动运行纠偏后最终停止的位置为动力房侧167400mm，电气房侧167390mm，小车方向偏差量Y1为20mm，Y2为10mm；大车向右自动运行纠偏后最终停止的位置动力房侧167400mm，电气房侧167410mm，小车方向偏差量Y1为30mm，Y2为20mm。
如表1所示的多次测试结果记录显示，运行控制精度最大不超过15mm，最小为0mm，平均值为9mm；纠偏控制精度最大不超过60mm，最小为10mm，平均值为30mm。所述AGM子系统定位精度最大不超过15mm，纠偏精度最大不超过20mm；同时从故障统计分析来看，故障率仅为0.6‰，即10000个任务里有6个任务存在故障。可见，本发明实施例提供的运行控制和纠偏不仅具有较高的精度，而且具有较高的稳定性和可靠性，能满足全天候自动化作业的需求。
参考说明书附图10，其示出了本发明一个实施例提供的一种轮胎吊大车的运行控制装置1000的结构。如图10所示，所述装置1000可以包括：
位置获取模块1010，用于获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；
距离确定模块1020，用于确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
策略确定模块1030，用于根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；
运行控制模块1040，用于基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
在一个可能的实施例中，所述装置1000还可以包括：
第一获取模块，用于在获取所述实时位置失败的情况下，获取所述轮胎吊大车的实时速度以及在前一时刻的历史位置；
位置计算模块，用于基于所述历史位置和所述实时速度，计算得到所述轮胎吊大车在当前时刻的理论位置，作为所述轮胎吊大车的实时位置。
在一个可能的实施例中，所述装置1000还可以包括：
第二获取模块，用于获取所述轮胎吊大车的实时姿态信息，所述实时姿态信息基于GNSS数据确定；
补偿量确定模块，用于基于所述实时姿态信息，采用PID控制算法确定所述轮胎吊大车的速度补偿量；
纠偏模块，用于基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，以对所述轮胎吊大车进行纠偏。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与相应方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见对应方法实施例，这里不再赘述。
本发明一个实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的轮胎吊大车的运行控制方法。
存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
结合参考说明书附图11，所示为根据本发明一个实施例的电子设备1100的框图。电子设备1100可以包括一个或多个处理器1102，与处理器1102中的至少一个连接的系统控制逻辑1108，与系统控制逻辑1108连接的系统内存1104，与系统控制逻辑1108连接的非易失性存储器(NVM)1106，以及与系统控制逻辑1108连接的网络接口1110。
处理器1102可以包括一个或多个单核或多核处理器。处理器1102可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器，应用处理器，基带处理器等)的任何组合。在本文的实施例中，处理器1102可以被配置为执行根据如图2至图7所示的各种实施例的一个或多个实施例。
在一些实施例中，系统控制逻辑1108可以包括任意合适的接口控制器，以向处理器1102中的至少一个和/或与系统控制逻辑1108通信的任意合适的设备或组件提供任意合适的接口。
在一些实施例中，系统控制逻辑1108可以包括一个或多个存储器控制器，以提供连接到系统内存1104的接口。系统内存1104可以用于加载以及存储数据和/或指令。在一些实施例中设备1100的内存1104可以包括任意合适的易失性存储器，例如合适的动态随机存取存储器(DRAM)。
NVM/存储器1106可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性的计算机可读介质。在一些实施例中，NVM/存储器1106可以包括闪存等任意合适的非易失性存储器和/或任意合适的非易失性存储设备，例如硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)，光盘(Compact Disc，CD)驱动器，数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)驱动器中的至少一个。
NVM/存储器1106可以包括安装在设备1100的装置上的一部分存储资源，或者它可以由设备访问，但不一定是设备的一部分。例如，可以经由网络接口1110通过网络访问NVM/存储1106。
特别地，系统内存1104和NVM/存储器1106可以分别包括：指令1120的暂时副本和永久副本。指令1120可以包括：由处理器1102中的至少一个执行时导致设备1100实施如图2至图7所示的轮胎吊大车的运行控制方法的指令。在一些实施例中，指令1120、硬件、固件和/或其软件组件可另外地/替代地置于系统控制逻辑1108，网络接口1110和/或处理器1102中。
网络接口1110可以包括收发器，用于为设备1100提供无线电接口，进而通过一个或多个网络与任意其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在一些实施例中，网络接口1110可以集成于设备1100的其他组件。例如，网络接口1110可以集成于处理器1102的通信模块，系统内存1104，NVM/存储器1106，和具有指令的固件设备(未示出)中的至少一种，当处理器1102中的至少一个执行所述指令时，设备1100实现图2至图7所示的各种实施例的一个或多个实施例。
网络接口1110可以进一步包括任意合适的硬件和/或固件，以提供多输入多输出无线电接口。例如，网络接口1110可以是网络适配器，无线网络适配器，电话调制解调器和/或无线调制解调器。
在一个实施例中，处理器1102中的至少一个可以与用于系统控制逻辑1108的一个或多个控制器的逻辑封装在一起，以形成系统封装(SiP)。在一个实施例中，处理器1102中的至少一个可以与用于系统控制逻辑1108的一个或多个控制器的逻辑集成在同一管芯上，以形成片上系统(SoC)。
设备1100可以进一步包括：输入/输出(I/O)设备1112。I/O设备1112可以包括用户界面，使得用户能够与设备1100进行交互；外围组件接口的设计使得外围组件也能够与设备1100交互。在一些实施例中，设备1100还包括传感器，用于确定与设备1100相关的环境条件和位置信息的至少一种。
在一些实施例中，用户界面可包括但不限于显示器(例如，液晶显示器，触摸屏显示器等)，扬声器，麦克风，一个或多个相机(例如，静止图像照相机和/或摄像机)，手电筒(例如，发光二极管闪光灯)和键盘。
在一些实施例中，外围组件接口可以包括但不限于非易失性存储器端口、音频插孔和电源接口。
在一些实施例中，传感器可包括但不限于陀螺仪传感器，加速度计，近程传感器，环境光线传感器和定位单元。定位单元还可以是网络接口1110的一部分或与网络接口1110交互，以与定位网络的组件(例如，全球定位系统(GPS)卫星)进行通信。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备1100的具体限定。在本发明另一些实施例中，电子设备1100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
本发明一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现一种轮胎吊大车的运行控制方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的轮胎吊大车的运行控制方法。
可选地，在本发明实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明一个实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序/指令，当计算机程序产品在电子设备上运行时，该计算机程序/指令被处理器加载并执行以实现上述各种可选实施例中提供的轮胎吊大车的运行控制方法的步骤。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且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顺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顺序或者连续顺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。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种轮胎吊大车的运行控制方法，其特征在于，包括：
获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；
确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；
基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述轮胎吊大车的目标位置，包括：
获取TOS任务信息以及与之对应的堆场信息，所述堆场信息包括进行堆场贝位位置标定后的堆场贝位地图；
基于所述堆场贝位地图对所述TOS任务信息进行解析，得到所述轮胎吊大车的目标位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮胎吊大车上设置有GNSS天线；
所述获取所述轮胎吊大车的实时位置，包括：
获取所述GNSS天线接收的GNSS数据；
基于所述GNSS数据确定所述轮胎吊大车的实时位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时位置包括动力房侧实时位置和电气房侧实时位置；
所述确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息，包括：
确定所述电气房侧实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
所述根据所述距离信息确定对应的目标控制策略，包括：
在所述距离信息大于或等于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为非独立控制策略；
在所述距离信息小于预设距离阈值的情况下，确定所述目标控制策略为独立控制策略。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，包括：
在所述目标控制策略为非独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第一速度曲线，并基于所述第一速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧和动力房侧的运行；
在所述目标控制策略为独立控制策略的情况下，基于所述目标位置和所述电气房侧实时位置生成第二速度曲线，并基于所述第二速度曲线控制所述轮胎吊大车的电气房侧的运行；以及
基于所述目标位置和所述动力房侧实时位置生成第三速度曲线，并基于所述第三速度曲线控制所述轮胎吊大车的动力房侧的运行。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在获取所述实时位置失败的情况下，获取所述轮胎吊大车的实时速度以及在前一时刻的历史位置；
基于所述历史位置和所述实时速度，计算得到所述轮胎吊大车在当前时刻的理论位置，作为所述轮胎吊大车的实时位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述轮胎吊大车的实时姿态信息，所述实时姿态信息基于GNSS数据确定；
基于所述实时姿态信息，采用PID控制算法确定所述轮胎吊大车的速度补偿量；
基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，以对所述轮胎吊大车进行纠偏。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述实时姿态信息包括第一偏差量和第二偏差量；
所述基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，包括：
确定所述轮胎吊大车的运行方向；
确定所述第一偏差量与所述第二偏差量的大小关系；
根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述运行方向和所述大小关系，基于所述速度补偿量对所述轮胎吊大车的运行速度进行补偿，包括：
根据所述目标速度曲线分别确定所述轮胎吊大车的动力房侧的第一运行速度和电气房侧的第二运行速度；
在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第一方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量大于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之差作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之和作为所述电气房侧的第二目标运行速度；
在所述运行方向为第二方向，所述第一偏差量小于或等于所述第二偏差量的情况下，将所述第一运行速度和所述速度补偿量之和作为所述动力房侧的第一目标运行速度，将所述第二运行速度和所述速度补偿量之差作为所述电气房侧的第二目标运行速度。
10.一种轮胎吊大车的运行控制装置，其特征在于，包括：
位置获取模块，用于获取所述轮胎吊大车的目标位置和实时位置；
距离确定模块，用于确定所述实时位置与所述目标位置之间的距离信息；
策略确定模块，用于根据所述距离信息确定对应的目标控制策略；
运行控制模块，用于基于所述目标控制策略生成所述轮胎吊大车对应的目标速度曲线，并根据所述目标速度曲线控制所述轮胎吊大车的运行，以使得所述轮胎吊大车运行至所述目标位置。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-9任意一项所述的轮胎吊大车的运行控制方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-9任意一项所述的轮胎吊大车的运行控制方法。
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