隧道车辆智能调度指挥系统的制作方法

1.本发明属于智能交通指挥技术领域，具体涉及一种隧道车辆智能调度指挥系统，适用于所有长大隧道施工。


背景技术：

2.在长大隧道施工中，一般采用斜井做为辅助通道，由于斜井的行车宽度十分有限，斜井内无法实现两辆车并行通过，为了最大化利用斜井和提高车辆通行效率，在固定位置专门设置了梯形错车位，段落错车位按50～80米左右错开设置，一个错车道长度为15米，梯形布置宽度为3米，当来车发现对向有车辆驶来时，距离错车位较近的车辆可在错车位暂时等待，从而解决斜井内双向多车通过的问题。
3.通过物理手段解决了错车位置后，整个行车系统仍然存在以下问题：1、车辆间无法通信，司机只能通过目视方式知道对向来车，观测方式落后，且有一定的危险性；2、多车错车时，可能会造成某一方向整体后退，将极大地降低通行效率，还可能发生拥堵现象；3、隧道外车辆无法获知隧道内车辆情况，不能选择最优的进出洞路线；4、隧道内的情况，项目部无法及时获知，也无法分析车辆利用率和隧道通行效率，从而无法及时做出调度决策，会造成隧道进度管理上的隐患。
4.上述四点均是由于车辆信息不通畅所产生的问题，所以，只能依靠信息化手段来解决。为了使车辆具备洞察隧道内复杂情况的“眼睛”，也为了让项目部拥有一个指挥斜井、隧道内车辆通行的智能“大脑”，必须建设一个智能信息化网络和车辆位置感知系统，实现车辆间信息共享、隧道与项目部信息共享。系统的技术核心是车辆定位与通信，以及智能调度软件算法技术。


技术实现要素：

5.本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种隧道车辆智能调度指挥系统。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种隧道车辆智能调度指挥系统，包括车载终端、远程控制终端、通讯主站和多个通讯分站，所述车载终端设置在车辆上，包括控制芯片和zigbee无线通信模块；所述通讯分站分布设置在隧道内；所述车载终端通过zigbee无线通信与通讯分站连接，所述通讯分站通过无线通信与通讯主站连接，所述通讯主站通过互联网通信与远端控制终端连接；所述通讯分站用于接收车载终端发送的信号，并计算得到车载终端的距离数据，并将其发送至通讯主站，所述通信主站用于根据各个通讯分站发送的距离数据，确定各个车载终端的位置数据，并发送至远程控制终端；所述远程控制终端利用智能调度指令算法对所有车载终端的位置数据进行计算
处理，得到错车方案并生成调度指令后下发给隧道内对应车辆。
7.所述远程控制终端包括：人机交互模块：用于查询并显示车辆实时位置与历史轨迹，还用于接收调度指令并发送给调度指令下发模块；报表模块：用于定期生成车辆使用统计报表；智能调度模块：用于根据通信主站发送的隧道内各个车载终端的位置数据，判断错车处路况；并根据预先设置的行车优先级别配置，确定最终的错车方案，并生成调度指令；调度指令下发模块：用于接收智能调度模块或人机交互模块发送的调度指令，并下发给隧道内对应车辆。
8.所述远程控制终端还包括：车辆信息管理模块：用于管理隧道内车辆信息。
9.车辆使用统计报表中显示车辆信息、车辆类型、车牌信息、驾驶员信息，一段时间内的进洞次数、停车次数、错车次数、收到的指令、指令执行次数。
10.所述错车处路况和对应的行车优先级别配置具体包括以下几种情况：f1、当错车处路况为：一进一出错车，则出车优先级较高；f2、当错车处路况为：多进少出错车，则进车优先级较高；f3、当错车处路况为：少进多出错车，则出车优先级较高；f4、当错车处路况为：特种车辆错车，则特种车辆优先级较高；f5、距离错车道距离较远的车辆优先级较高。
11.所述通讯分站设置在隧道内错车位置处，每个错位位置处设置一个，所述通讯主站设置在隧道口。
12.通讯分站包括zigbee通信单元，控制模块和lora通信模块，所述控制模块通过zigbee通信单元与车载终端通信连接，通过lora通信模块与通讯主站通信连接。
13.车载终端还包括gps定位模块、调度指令播报模块和语音通话模块，控制芯片用于通过zigbee通信单元接收调度指令，并通过调度指令播报模块进行语音播放，所述车载终端通过语音通话模块与调度中心进行语音通话。
14.通讯主站包括主控模块、lora通信单元和互联网通信模块，所述主控模块通过lora通信模块与分站连接，通过互联网通信模块与远程控制终端通信连接。
15.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明提供了一种隧道车辆智能调度指挥系统，通过设置车载终端、远程控制终端、通讯主站和多个通讯分站，并实现了调度指挥中心与车辆的双向通讯，达到了调度指挥的目的。具体地，通信分站可以对隧道内的车辆行车轨迹信息进行自动检测，并上传至远程控制端，远程控制终端根据系统编程计算，自动选择事先设置好的行车优先级别，通过系统自行发布指令，达到智能错车效果，提高行车安全与运输效率；此外，远程控制终端的人机交互界面可以通过大屏对行车轨迹进行直观显示，实时监控车辆位置信息，远程控制终端还可以对梨树数据进行存储、轨迹回放，还可通过大数据技术，对车辆的行驶效率进行统计分析；而且，远程控制终端可以根据算法自动发布调度指令，也可手动对指定车辆发布指令，提高了系统的运行安全性。此外，系统布置简单，易于实现。
16.综上所述，本发明可以解决隧道宽度十分有限，隧道内无法实现两辆车并行通过的情况；实现隧道施工区段车辆精准定位、智能调度、交通管控的功能，最大限度上提高洞内物流组织效率，保证隧道内的车辆运行安全。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的一种隧道车辆智能调度指挥系统的结构框图；图2为本发明实施例提供的一种隧道车辆智能调度指挥系统的现场布置示意图；图3为本发明实施例中远程控制终端的结构框图；图4为本发明实施例中，错车优先度示意图；图5为本发明实施例中生成的月度车辆使用率报表；图6为本发明实施例中生成的某辆车的月度使用率报表；图7为本发明实施例中人机交互模块的界面示意图；图8为图7的局部示意图；图9为本发明实施例中人机交互模块中的人工调度指令发送界面。
18.图中，1为隧道，2为错车位，3为通讯主站，4位通讯分站，5为车载终端，6为远程控制中心，7为洞口。
具体实施方式
19.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的一部分实施例，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。
20.如图1~2所示，本发明实施例提供了一种隧道车辆智能调度指挥系统，包括车载终端、远程控制终端、通讯主站和多个通讯分站。
21.如图2所示，所述车载终端设置在车辆上，所述通讯分站分布设置在隧道内，通讯主站设置在隧道口，远程控制终端设置在调度指挥中心。
22.进一步地，本实施例中，所述通讯分站设置在隧道内错车位置处，每个错位位置处设置一个通讯分站，所述通讯主站设置在隧道口，有利于网络的布置，进而将通讯主站接入互联网。
23.进一步地，如图1所示，本实施例中，所述车载终端包括控制芯片、zigbee无线通信模块和gps定位模块，所述车载终端通过zigbee无线通信与通讯分站连接。
24.进一步地，如图1所示，本实施例中，所述通讯分站包括zigbee通信单元，控制模块和lora通信模块，所述控制模块通过zigbee通信单元与车载终端通信连接，通过lora通信模块与通讯主站通信连接。
25.进一步地，如图1所示，本实施例中，所述通讯主站包括主控模块、lora通信单元和互联网通信模块，所述主控模块通过lora通信模块与分站连接，通过互联网通信模块与远程控制终端通信连接。
26.具体地，本实施例中，所述通讯分站用于接收车载终端发送的信号，计算得到车载终端的距离数据，并将其发送至通讯主站，所述通信主站用于根据各个通讯分站发送的距
离数据，确定各个车载终端的位置数据，并发送至远程控制终端；所述远程控制终端利用智能调度指令算法对所有车载终端的位置数据进行计算处理，得到错车方案并生成调度指令后下发给隧道内对应车辆。其中，若干个通信分站一起工作，向通信主站发送信息，可以确定有效范围内的车载终端的具体位置，实现对车辆位置的实时定位。
27.具体地，本实施例中，通信分站通过lora通信与通信主站连接，lora基站无线自联网技术将极大地降低网络复杂度和安装实施难度，通信分站通电后会自动通过无线频道与通信主站连接，剩下的工作就是简单地将核心主站接入到隧道口值班室即可，因此，本申请的系统具有安装简单，部署方便的优点。
28.进一步地，本实施例中，车载终端还包括gps定位模块、调度指令播报模块和语音通话模块，控制芯片用于通过zigbee通信单元接收调度指令，并通过调度指令播报模块进行语音播放，所述车载终端通过语音通话模块与调度中心进行语音通话。由于车载智能终端设备自带了gps传感器，所以车辆在洞外轨迹和洞内的行走轨迹都会被清晰记录下来，并在远程控制端可以展示和回放，调度指挥中心可通过远程控制终端实时查看所有车辆的位置信息和在隧道内的轨迹信息，包括在每个错车道的停车时长。
29.进一步地，本实施例中，通信主站与通信分站间的通信距离可覆盖0～1000米区间范围，每个通信主站可以接入16个分站。在隧道较长的情况下，所述通讯主站还可以设置多个，均匀分部在隧道内。当携带有车载终端的车辆到达分站感应器附近时，通信分站可以主动连接车载终端，读取芯片信息，读取方式为360
°
全向读取，故不需要驾驶员去对方向或者停车，一切都是不可见的，真正做到了简单使用。通信分站探测车载终端标签的距离空旷可设定为0~ 200米，这个探测距离可通过软件设定，不仅可以读取车载终端内电子标签的 id值，而且可以通过测量电子标签的无线信号场强而计算得出标签的实际距离。若干个工位分站芯片全向感应器一起工作，就可以确定有效范围内的电子标签的具体位置，实现对车辆位置的实时监控进一步地，如图3所示，本实施例中，所述远程控制终端包括：人机交互模块、报表模块、智能调度模块、调度指令下发模块、车辆信息管理模块。
30.其中，人机交互模块用于查询并显示车辆实时位置与历史轨迹，还用于接收人工调度指令并发送给调度指令下发模块。
31.具体地，人机交互模块包括设置在生产调度指挥中心的显示大屏，如图7所示，显示屏左侧显示各个车辆编号以及对应的位置，右侧通过图形化界面显示特定车辆的实时位置和历史轨迹。如图8所示，为图7中的界面局部示意图，通过图8 中的界面上的按钮，可以对特定车辆进行轨迹查看、报表查看、编辑信息、以及发送指令等操作。点击发送指令，可以进入图9的界面，此时可以向特定车辆发送人工指令信息，例如立即停车，进入错车位等待或者其它指令。真正实现自动调度和人工调度。此外，管理员既可以向指定车辆发送指令，也可以批量发送指令，提高了人工调度的效率。
32.报表模块用于定期生成车辆使用统计报表。车辆使用统计报表中显示车辆信息、车辆类型、车牌信息、驾驶员信息，一段时间内的进洞次数、停车次数、错车次数、收到的指令、指令执行次数等等信息，如图5和图6所示。
33.智能调度模块用于根据通信主站发送的隧道内各个车载终端的位置数据，判断错车处路况；并根据预先设置的行车优先级别配置，确定最终的错车方案，并生成调度指令。
34.具体地，行车优先级别配置情况如下表所示：表1行车优先级别配置表：调度指令下发模块用于接收智能调度模块或人机交互模块发送的调度指令，并下发给隧道内对应车辆；车辆信息管理模块用于管理隧道内车辆信息。
35.如图4所示，当一进一出车时，出洞车辆优先通行，进洞车辆行走至错车处进行等待。
36.本发明提供了一种隧道车辆智能调度指挥系统，通过设置车载终端、远程控制终端、通讯主站和多个通讯分站，并实现了调度指挥中心与车辆的双向通讯，达到了调度指挥的目的。具体地，通信分站可以对隧道内的车辆行车轨迹信息进行自动检测，并上传至远程控制端，远程控制终端根据系统编程计算，自动选择事先设置好的行车优先级别，通过系统自行发布指令，达到智能错车效果，提高行车安全与运输效率；此外，远程控制终端的人机交互界面可以通过大屏对行车轨迹进行直观显示，实时监控车辆位置信息，远程控制终端还可以对梨树数据进行存储、轨迹回放，还可通过大数据技术，对车辆的行驶效率进行统计分析；而且，远程控制终端可以根据算法自动发布调度指令，也可手动对指定车辆发布指令，提高了系统的运行安全性。此外，系统布置简单，易于实现。
37.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。