權利要求

1.礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，包括：車輛終端裝置和交通控制裝置； 所述車輛終端裝置包括定位裝置和通訊裝置，所述定位裝置用于獲取車輛的定位信息，所述定位信息通過通訊裝置發(fā)送至交通控制裝置； 所述交通控制裝置用于獲取定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息； 根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。2.根據(jù)權利要求1所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，所述交通管制系統(tǒng)還包括路段管理裝置，所述路段管理裝置用于導入礦山區(qū)域地圖，根據(jù)礦山區(qū)域地圖劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量。 3.根據(jù)權利要求2所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，所述路段的屬性包括排隊等候路段、準備路段、會車路段、單行路段和咽喉路段；將選定的彎道、坡道和狹窄路段標識為單行路段；將預判能夠發(fā)生交叉沖突、分流沖突或合流沖突的區(qū)域標識為咽喉路段；將咽喉路段的前方路段、裝載區(qū)的前方路段和卸載區(qū)的前方路段均標識為排隊等候路段；道路寬度和長度大于設定閾值的道路標識為會車路段；各屬性不同的兩個路段之間設置準備路段過渡；路段內線路的屬性包括主線和側線，準備路段和會車路段均設置主線和側線，所述單行路段只有主線，排隊等待路段只有側線，所述側線為道路內兩邊外側的線路，主線為除去側線的其他線路，從主線到側線或從側線到主線的線路為繞行線路。 4.根據(jù)權利要求3所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，包括：連續(xù)的會車路段內設置若干準備路段。 5.根據(jù)權利要求3所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，包括：礦山的入口處道路第一個路段標識為排隊等候路段。 6.根據(jù)權利要求3所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，包括：所述準備路段支持車輛由主線通過繞行線路駛入側線或從側線通過繞行線路駛入主線繞行，也支持車輛在主線和側線行駛；所述會車路段兩個方向的車輛在側線上完成會車，同一方向的車輛沿主線行駛。 7.根據(jù)權利要求3所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，所述交通控制裝置根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，包括： 根據(jù)車輛的定位信息確定車輛當前所處路段的屬性，判斷車輛當前所處路段的下一路段若為咽喉路段，則根據(jù)車輛的終點信息確定車輛的轉向，若車輛右轉，查詢咽喉路段前方排隊等候路段狀態(tài)，若排隊等候路段的容量未滿，則分配車輛右轉的路徑；若咽喉路段前方排隊等候路段的容量已滿，則通知車輛停車等候；若車輛左轉，則查詢咽喉路段是否有不同車道左轉的車輛，若有其他左轉車輛，通知車輛停車等候，若沒有其他左轉車輛，分配車輛左轉路徑。 8.根據(jù)權利要求3所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，其特征在于，所述交通控制裝置根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，包括： 根據(jù)車輛的定位信息確定車輛當前所處路段的屬性，若判斷車輛所處當前路段的前方下一路段為準備路段，則判斷當前路段再下一路段為單行路線、排隊等候路段或者會車路段； 若當前路段再下一路段為單行路線，則判斷當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車，若有對向車，通知車輛停車等待；若該準備路段無對向車，繼續(xù)查詢前方單行路線或者若干個連續(xù)單行路段狀態(tài)，若單行路段中有對向車，通知車輛停車等待；若單行路段中無對向車，查詢最近的會車路段或排隊等候路段狀態(tài)，若最近的會車路段或排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛當前狀態(tài)，若車輛在主線，分配準備路段主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑；若車輛在側線，分配準備路段繞行至主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑； 若當前路段再下一路段為排隊等候路段，查詢當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車輛占用，則通知車輛停車等待；若無車輛，查詢該準備路線的下一段的排隊等候路段狀態(tài)若排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛目前狀態(tài)，若車輛在主線，分配當前路段的前方下一路段的準備路段繞行線路至側線路徑，然后分配排隊等候路段側線路徑；若車輛在側線，分配當前路段的前方下一路段的準備路段側線路徑，然后分配至排隊等候路段側線路徑； 若當前路段再下一路段為會車路段，查詢當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車占用，通知車輛停車等待；若無車占用，查詢當前路段再下一路段狀態(tài)，若會車容量已滿或有對向車，通知車輛停車等待；否則查詢當前路段再下一路段的會車路段側線是否有車，若當前路段再下一路段的會車路段側線無車，查詢所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間是否包含單行路段，所述可供輛車會車的路段為排隊等候路段或會車路段， 若不包含單行路段，則查詢所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段狀態(tài)；若當前路段再下一路段側線有車、所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段有車、所述再下一路段的前方最近的可供輛車會車的路段容量已滿，或所述再下一路段的前方最近的可供輛車會車的路段主線均被占用，則查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段繞行至側線路徑，然后分配再下一路段會車路段側線路徑；車輛在側線時分配當前路段的前方下一路段的準備路段側線路徑，然后分配再下一路段會車路段側線路徑； 若當前路段的再下一路段側線無車、且無單行路段或所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段無車、且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段容量未滿且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段主線無車占用，查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑；車輛在側線時分配當前路段的前方下一路段的準備路段繞行至主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑。 9.礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤品椒?，其特征在于，通過定位裝置獲取車輛的定位信息，根據(jù)車輛的定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息； 根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。 10.根據(jù)權利要求9所述的礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤品椒ǎ涮卣髟谟?，所述方法還包括：導入礦山區(qū)域地圖，根據(jù)礦山區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量，并將確定的信息傳送給所述交通控制裝置。

說明書

技術領域

本發(fā)明屬于無人駕駛交通控制技術領域，具體屬于露天礦山道路車輛的交通控制系統(tǒng)領域，涉及露天礦山無人化車輛之間的交通控制系統(tǒng)和方法。

背景技術

國內外的礦山地處偏遠地區(qū)，礦區(qū)內需要全天候運行且工作環(huán)境較為惡劣，同時熟練的礦區(qū)運輸作業(yè)司機老齡化造成人工成本較高，為了保證運輸人員的安全健康，提高礦區(qū)的生產(chǎn)效率，減少高昂的人工成本，實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，礦山運輸無人駕駛技術逐漸成為無人礦山的關鍵解決方案。但是，礦山地理環(huán)境特殊與作業(yè)流程復雜的特點，使得無人礦山的落地面臨諸多技術挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有技術中車輛交通管制方法存在以下問題：車輛沿己方車道運行，線路固定，動態(tài)能動性較低；線路劃分時路段屬性單一，場景單一；發(fā)生交通阻塞時不同方向的車流互相占用對方車輛行駛路線前方區(qū)域，造成死鎖的現(xiàn)象。因此目前的車輛交通管制方法并不適用于露天礦山無人化車輛之間的交通控制。

因此如何實現(xiàn)礦山無人化行駛區(qū)域內車輛的統(tǒng)籌管控，防止不同方向的車流沖突，使得無人車安全高效的運行已經(jīng)成為亟待解決的問題之一。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，實現(xiàn)礦山無人化行駛區(qū)域內車輛的統(tǒng)籌管控，本發(fā)明采用以下技術方案。

一方面，本發(fā)明提供一種礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，包括車輛終端裝置和交通控制裝置；所述車輛終端裝置包括定位裝置和通訊裝置，所述定位裝置用于獲取車輛的定位信息，所述定位信息通過通訊裝置發(fā)送至交通控制裝置；

所述車輛上設置定位裝置和通訊裝置，所述車輛用于通過定位裝置獲取定位信息，將定位信息通過通訊裝置發(fā)送至交通控制裝置；

所述交通控制裝置用于獲取車輛的定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息；

根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。

進一步地，所述交通管制系統(tǒng)還包括路段管理裝置，所述路段管理裝置用于導入礦山區(qū)域地圖，根據(jù)礦山區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量，并將確定的信息傳送給所述交通控制裝置。

再進一步地，所述路段的屬性包括排隊等候路段、準備路段、會車路段、單行路段和咽喉路段；將選定的彎道、坡道和狹窄路段標識為單行路段；將預判能夠發(fā)生交叉沖突、分流沖突或合流沖突的區(qū)域標識為咽喉路段；將咽喉路段的前方路段、裝載區(qū)的前方路段和卸載區(qū)的前方路段標識為排隊等候路段；道路寬度和長度大于設定閾值的道路標識為會車路段；各屬性不同的兩個路段之間設置準備路段過渡；路段內線路的屬性包括主線和側線，準備路段和會車路段均設置主線和側線，所述單行路段只有主線，排隊等待路段只有側線，所述側線為道路內兩邊外側的線路，主線為除去側線的其他線路，從主線到側線或從側線到主線的線路為繞行線路。

再進一步地，連續(xù)的會車路段內設置若干準備路段。

再進一步地，包括：礦山的入口處道路第一個路段標識為排隊等候路段。

再進一步地，所述準備路段支持車輛由主線經(jīng)繞行線路駛入側線或從側線經(jīng)繞行線路駛入主線繞行，也支持車輛在主線和側線行駛；所述會車路段兩個方向的車輛在側線上完成會車，同一方向的車輛沿主線行駛。

再進一步地，所述交通控制裝置根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，包括：

根據(jù)車輛的定位信息確定車輛當前所處路段的屬性，判斷車輛當前所處路段的下一路段若為咽喉路段，則根據(jù)車輛的終點信息確定車輛的轉向，若車輛右轉，查詢咽喉路段前方排隊等候路段狀態(tài)，若排隊等候路段的容量未滿，則分配車輛右轉的路徑；若咽喉路段前方排隊等候路段的容量已滿，則通知車輛停車等候；若車輛左轉，則查詢咽喉路段是否有不同車道左轉的車輛，若有其他左轉車輛，通知車輛停車等候，若沒有其他左轉車輛，分配車輛左轉路徑。

再進一步地，所述交通控制裝置根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，包括：

根據(jù)車輛的定位信息確定車輛當前所處路段的屬性，若判斷車輛所處當前路段的前方下一路段為準備路段，則判斷當前路段再下一路段為單行路線、排隊等候路段或者會車路段；

若當前路段再下一路段為單行路線，則判斷當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車，若有對向車，通知車輛停車等待；若該準備路段無對向車，繼續(xù)查詢前方單行路線或者若干個連續(xù)單行路段狀態(tài)，若單行路段中有對向車，通知車輛停車等待；若單行路段中無對向車，查詢最近的會車路段或排隊等候路段狀態(tài)，若最近的會車路段或排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛當前狀態(tài)，若車輛在主線，分配準備路段主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑；若車輛在側線，分配準備路段繞行至主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑。

若當前路段再下一路段為排隊等候路段，查詢當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車輛占用，則通知車輛停車等待；若無車輛，查詢該準備路線的下一段的排隊等候路段狀態(tài)若容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛目前狀態(tài)，若車輛在主線，分配當前路段的前方下一路段的準備路段繞行線路至側線路徑，然后分配排隊等候路段側線路徑；若車輛在側線，分配當前路段的前方下一路段的準備路段側線路徑，然后分配至排隊等候路段側線路徑；

若當前路段再下一路段為會車路段，查詢當前路段的前方下一路段的準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車占用，通知車輛停車等待；若無車占用，查詢當前路段再下一路段狀態(tài)，若會車容量已滿或有對向車，通知車輛停車等待；否則查詢當前路段再下一路段的會車路段側線是否有車，若當前路段再下一路段的會車路段側線無車，查詢所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間是否包含單行路段，所述可供輛車會車的路段為排隊等候路段或會車路段， 若不包含單行路段，則查詢所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段狀態(tài)；若當前路段再下一路段側線有車、所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段有車、所述再下一路段的前方最近的可供輛車會車的路段容量已滿，或所述再下一路段的前方最近的可供輛車會車的路段主線均被占用，則查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段繞行至側線路徑，然后分配再下一路段會車路段側線路徑；車輛在側線時分配當前路段的前方下一路段的準備路段側線路徑，然后分配再下一路段會車路段側線路徑；

若當前路段的再下一路段側線無車、且無單行路段或所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段無車、且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段容量未滿且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段主線無車占用，查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑；車輛在側線時分配當前路段的前方下一路段的準備路段繞行至主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑。

第二方面，本發(fā)明提供了礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤品椒ǎㄍㄟ^定位裝置獲取車輛的定位信息，根據(jù)車輛的定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息；

根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。

進一步地，所述方法還包括：導入礦山區(qū)域地圖，根據(jù)礦山區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量，并將確定的信息傳送給所述交通控制裝置。

本發(fā)明所取得的有益技術效果：

本發(fā)明提出一種露天礦山無人運輸系統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)和方法，將地圖中道路劃分成不同屬性的路段，不同屬性的路段有各自的行駛規(guī)則與可容納車輛，作為交通控制計算的因素，從而實現(xiàn)線路中無人車輛的統(tǒng)籌管控。該方案中車輛可以允許車輛換道行駛，可以有效避免不同方向車流互相死鎖，有效保證了管轄范圍內車輛的行車安全。

本發(fā)明可以限制每段路可容納車輛的數(shù)目，容量已滿的路段不能再接車；交通控制根據(jù)路段屬性和管轄范圍內其他車輛的狀態(tài)動態(tài)分配行駛路徑；當車輛即將駛出本路段進入新路段時，計算新路段剩余容量，新路段容納車輛小于路段容量時，才可以駛出本區(qū)段，容量限制的方法可有效防止在交通阻塞的情況下不同方向車流的死鎖現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施例提供的系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明具體實施例中路段劃分示意圖；

圖3為本發(fā)明具體實施例提供的方法示意圖；

圖4為本發(fā)明具體實施例咽喉路段實時計算方法流程框圖；

圖5為本發(fā)明具體實施例單行路段實時計算方法流程框圖；

圖6為本發(fā)明具體實施例排隊等候路段實時計算方法流程框圖；

圖7為本發(fā)明具體實施例會車路段實時計算方法流程框圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)，包括：車輛終端裝置和交通控制裝置；所述車輛終端裝置可實現(xiàn)實時定位和通信。

車輛終端裝置包括定位裝置和通訊裝置，所述定位裝置用于獲取車輛的定位信息，將定位信息通過通訊裝置發(fā)送至交通控制裝置；

所述交通控制裝置用于獲取車輛的定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息；

根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。

本實施例中，可選地，還包括路段管理裝置，路段管理裝置可實現(xiàn)線路信息采集與路段劃分。路段管理裝置用于導入礦山區(qū)域地圖，根據(jù)礦山區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量，并將確定的信息傳送給所述交通控制裝置。

具體實施例中，如圖1所示，路段管理裝置包含三個模塊：地圖導入模塊、區(qū)域劃分模塊和路徑生成模塊。

地圖導入模塊可以人工或自動導入采集的線路地圖數(shù)據(jù)；

區(qū)域劃分模塊根據(jù)導入的車輛可行駛區(qū)域范圍，根據(jù)區(qū)域邊界大小、彎道曲率、坡度等特征將線路分割成屬性不同的若干路段和車道，將導入的地圖通過圖形切割等方式劃分為若干個路段。如圖2所示路段的屬性主要包括排隊等候路段、準備路段、單行路段、會車路段和咽喉路段。其中，彎道路段車輛橫向控制誤差較大，若會車容易發(fā)生碰撞事故；坡道上車輛失控影響較大；路段過窄則不支持會車。因此將彎道、坡道和狹窄路段劃分為單行路段。會發(fā)生交叉沖突、分流沖突或合流沖突的區(qū)域劃分為咽喉路段；咽喉路段和裝載區(qū)/卸載區(qū)前方區(qū)域設置為排隊等候路段；橫向距離較寬（支持會車）的路段設置為會車路段；在會車路段與單行路段間設置準備路段實現(xiàn)過渡。

可選地，連續(xù)的會車路段內設置若干準備路段。

礦山的入口處道路第一個路段標識為排隊等候路段。

路徑生成模塊生成車道上主線、側線已經(jīng)繞行路線車輛可行駛的具體路徑，即車輛的尋跡路徑。

所述交通控制裝置可以實現(xiàn)容量控制和動態(tài)路徑選擇。交通控制裝置包含五個模塊：實時數(shù)據(jù)接收模塊、車輛信息存儲與提取模塊、實時計算模塊、行駛路徑下發(fā)模塊和地圖存儲模塊。

實時數(shù)據(jù)處理模塊從消息中間件中接收車輛發(fā)送的實時位置速度信息；

車輛信息存儲與提取模塊存儲管轄范圍內所有車輛的位置、速度信息并根據(jù)位置數(shù)據(jù)將其映射到路段和車道上；

實時計算模塊在車輛即將行駛完當前路段時，判斷前方路段容量是否已滿，若前方路段容量不滿足接車的條件則讓車輛停車等待，若前方路段可以接車，則根據(jù)路段屬性和其他車輛所在車道動態(tài)為車輛分配可行駛車道；

行駛路徑下發(fā)模塊根據(jù)實時計算模塊算出的車道從地圖中取出對應的路徑發(fā)送給車輛。交通管制系統(tǒng)收集管轄范圍內車輛的實時數(shù)據(jù)，依據(jù)各路段的屬性與容量進行實時計算，為車輛動態(tài)選擇路徑，從而保證行車安全。

具體實施例中，如圖1所示，可選地，車輛終端裝置包含五個模塊：自主定位模塊、實時數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、行駛路徑接收模塊、尋跡控制模塊和地圖存儲模塊。

自主定位模塊可采用GPS定位等方式實現(xiàn)自主定位測速；

通過實時數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將位置、速度等實時數(shù)據(jù)通過消息中間件發(fā)送給交通控制裝置；地圖存儲模塊可以從路段管理裝置同步可行駛的路段信息與路段上具體的行駛路徑信息；

行駛路徑接收模塊可以接收交通控制裝置為其分配的行駛路徑并；

尋跡控制模塊可采用PID等控制方法根據(jù)行駛路徑自動尋跡行駛，實現(xiàn)車輛的自動運行。

路段屬性與控制策略如下：

單行路段：只能行駛同一方向的無人車

準備路段：支持由主線駛入側線或從側線駛入主線繞行，也支持主線和側線行駛。

會車路段：兩個方向的車輛可在側線上完成會車，同一方向的無人車可沿主線快速通行。會車路段允許無人車在側線上停車等待，設置了每個方向允許的最大容量。

排隊等候路段：不同方向的無人車有獨立的路徑，車輛排隊等待入場，不會產(chǎn)生沖突。準備路段允許無人車停車等待，設置了每個方向允許的最大容量。

咽喉路段：三叉路口和十字路口等路段。需要分析不同方向的車流的沖突關系，進行額外的交通控制。

交通控制可根據(jù)線路中其他車輛的狀態(tài)動態(tài)選擇路線。當無人車即將駛入新的路段時，交通控制判斷是否會發(fā)生【前方會車】、【會車結束】、【繞向排隊等候路段】等情況，向車輛反饋【停車等待】、【繞向側線】、【繞回主線】、【沿側線運行】或【沿主線運行】的指令與路徑，避免不同方向運行的無人車路徑?jīng)_突。

交通控制裝置根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，包括以下步驟,(總的實時計算方法流程框圖如圖3所示)：

當車輛即將駛出本路段時，從地圖存儲數(shù)據(jù)庫中查詢下一路段A信息。若下一路段A屬性是咽喉路段，計算車輛轉向，若車輛右轉，查詢前方排隊等候路段狀態(tài)，若排隊等候路段容量未滿，則分配車輛右轉的路徑；若排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等候；若車輛左轉，查詢咽喉路段是否有不同車道左轉的車輛，若有其他左轉車輛，通知車輛停車等候，若沒有其他左轉車輛，分配車輛左轉路徑。流程圖如圖4實時計算方法流程框圖（咽喉路段）所示。

若下一路段A的屬性是準備路段，繼續(xù)搜索當前路段的再下一路段B(也就是下一路段A的下一路段)的信息。

若再下一路段B是單行路段，查詢下一路段A是否有對向車，若有對向車，通知車輛停車等待；若無對向車，繼續(xù)查詢前方單行路線或者若干個連續(xù)單行路段狀態(tài)，若單行路段中有對向車，通知車輛停車等待；若無對向車，查詢最近的會車路段或排隊等候路段狀態(tài)，若最近的會車路段或排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛當前狀態(tài)，若車輛在主線，分配準備路段主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑；若車輛在側線，分配準備路段繞行至主線路徑，分配前方若干個連續(xù)單行路段路徑。流程圖如圖5實時計算方法流程框圖（單行路段）所示。

若再下一路段B是排隊等候路段，查詢下一路段A的準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車輛占用，則通知車輛停車等待；若無車輛，查詢前方排隊等候路段下一路段B的排隊等候路段狀態(tài)，若排隊等候路段排隊等候路段容量已滿，通知車輛停車等待；若容量未滿，查詢車輛目前狀態(tài)，若車輛在主線，分配準備路段通過繞行線繞行至側線路徑，分配排隊等候路段排隊等候路段側線路徑；若車輛在側線，分配準備路段側線路徑，分配排隊等候路段排隊等候路段側線路徑。流程圖如圖6實時計算方法流程框圖（排隊等候路段）所示。

否則，再下一路段B是會車路段，查詢下一路段A準備路段是否有對向車占用主線或繞行線路，若有車占用，通知車輛停車等待；若無車占用，查詢前方下一路段B狀態(tài)，若該會車路段容量已滿或有對向車，通知車輛停車等待；否則查詢會車路段側線是否有車，若會車路段側線無車，查詢所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間是否包含單行路段，所述可供輛車會車的路段為排隊等候路段或會車路段；若不包含單行路段，則查詢再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段狀態(tài)。若再下一路段B的側線有車、再下一路段B前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段有車、再下一路段B前方最近的可供輛車會車的路段容量已滿或主線占用，查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段繞行至側線路徑，分配會車路段側線路徑；車輛在側線時分配準備路段側線路徑，分配會車路段側線路徑。若當前路段的再下一路段側線無車、且無單行路段或所述再下一路段與其前方最近的可供輛車會車的路段之間的單行路段無車、且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段容量未滿且所述再下一路段前方最近的可供輛車會車的路段主線無車占用，查詢車輛狀態(tài)，車輛在主線時分配準備路段主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑；車輛在側線時分配當前路段的前方下一路段的準備路段繞行至主線路徑，然后分配再下一路段會車路段主線路徑。流程圖如圖7實時計算方法流程框圖（會車路段）所示。

該發(fā)明針對露天礦山無人運輸系統(tǒng)的交通管理問題，將地圖中道路劃分成不同屬性的路段，不同屬性的路段有各自的行駛規(guī)則與可容納車輛，依據(jù)各路段的規(guī)則與容量進行交通控制計算，允許車輛換道行駛，車輛可在側線上會車或停車等候，可在擁塞情況下有效避免不同方向車流互相死鎖，從而實現(xiàn)線路中無人車輛的統(tǒng)籌管控，有效保證了管轄范圍內車輛的行車安全。

本發(fā)明根據(jù)路況將道路劃分成不同屬性的路段，不同屬性的路段上有不同的車道，每個車道有各自的可容納車輛限制，交通管制系統(tǒng)收集管轄范圍內車輛的實時數(shù)據(jù)，依據(jù)各路段的屬性與容量進行實時計算，為車輛動態(tài)選擇路徑，從而保證行車安全。

本發(fā)明車輛終端自主定位測速，并將實時位置速度信息發(fā)送給交通控制裝置；車輛終端從路段管理系統(tǒng)同步路段信息；接收交通控制系統(tǒng)發(fā)送的行駛路徑信息；根據(jù)路徑尋跡運行，實現(xiàn)車輛的控制。

本發(fā)明可以限制每段路可容納車輛的數(shù)目，容量已滿的路段不能再接車；交通控制根據(jù)路段屬性和管轄范圍內其他車輛的狀態(tài)動態(tài)分配行駛路徑；當車輛即將駛出本路段進入新路段時，計算新路段剩余容量，新路段容納車輛小于路段容量時，才可以駛出本區(qū)段，容量限制的方法可有效防止在交通阻塞的情況下不同方向車流的死鎖現(xiàn)象。

與以上實施例相對應地，本發(fā)型還提供了礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤品椒?，包括：通過定位裝置獲取車輛的定位信息，根據(jù)車輛的定位信息、礦山無人運輸區(qū)域的路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息，所述路段信息包括路段的屬性、路段內線路的屬性以及各路段的容量信息；

根據(jù)車輛的定位信息、路段信息以及車輛的出發(fā)點和終點信息生成車輛的行駛路徑，通過通訊裝置將車輛的行駛路徑傳輸給車輛以使得車輛按照所述行駛路徑行駛。

進一步地，根據(jù)礦山區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，劃分礦山區(qū)域的道路；根據(jù)道路的屬性特征將道路劃分為各路段并劃分路段內各線路，確定各路段的屬性、路段內線路的屬性和各路段的容量，并將確定的信息傳送給所述交通控制裝置。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的步驟，對應以上實施例中裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述系統(tǒng)實施例中的對應過程，在此不再贅述。

本領域內的技術人員應明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質（包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等）上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設備（系統(tǒng)）、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和／或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和／或方框圖中的每一流程和／或方框、以及流程圖和／或方框圖中的流程和／或方框的結合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上結合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。

礦山無人運輸?shù)慕煌ü苤葡到y(tǒng)和方法.pdf