一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法及设备与流程

文档序号:40199321发布日期:2024-12-03 11:54阅读:93来源:国知局
技术简介:
本发明针对露天矿山卡车行驶地图更新成本高、效率低的问题,提出基于矢量数据构建拓扑关系的动态更新方法。通过作业类型区分更新要素,利用凸包多边形融合装载区域、混合A*算法优化路径规划,并结合实时点云数据约束挡墙范围,实现自动化更新。解决了传统地图更新流程复杂、人工干预多的痛点,提升了矿山无人运输的路径规划效率。
关键词:矿山地图更新,动态路径规划

本发明涉及矿山无人行驶,尤其涉及一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法及设备。


背景技术:

1、高精地图是自动行驶解决方案中的重要组成部分,一方面辅助车辆感知定位,一方面作为车辆规控的全局路径规划输入。在露天矿山环境中,因为其作业环境相对封闭,没有城市道路中各种动态因素的干扰,高精地图的使用可以降低感知系统的投入,从而成为目前矿山运输解决方案中必备的重要模块。

2、矿山生产作业场景具有时空混合动态变化特点,一方面挖机铲位频繁变化,另一方面采掘区地形地貌缓慢动态变化。存在传统高精度地图制作流程复杂、更新成本高的问题,也导致矿车作业任务运输路径难以规划的问题。

3、现阶段矿山无人行驶地图管理上,通过设备采集,上传更新的方式,但是采集成本高、效率慢,对于矿山24小时连续不间断作业需求干扰大,必须留出时间用于地图数据采集更新;同时,为了满足车辆的收车、发车、装载、卸载等各类动作需要,行驶路径规划通过任务绑定道路线的方式实现,对于复杂道路,比如存在交叉路口的矿山环境来说,维护成本高。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法及设备,解决现阶段矿山无人行驶地图存在更新流程复杂、更新成本高的技术问题。

2、为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:

3、第一方面,本发明提供了一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,包括:

4、以点、线、面三种形态的矢量数据表示当前露天矿山卡车行驶地图的地图要素;

5、根据所述矢量数据构建所述地图要素之间的拓扑关系;

6、在满足所述拓扑关系的前提下,根据作业类型对相应的地图要素进行数据更新。

7、可选的,所述以点、线、面三种形态的矢量数据表示当前露天矿山卡车行驶地图的地图要素包括:

8、以面形态的矢量数据表示装载区域和卸载区域;

9、以点形态的矢量数据表示装载区域和卸载区域的入场点位和离场点位、装载区域的装载点位、卸载区域的卸载点位;

10、以线形态的矢量数据表示点位到点位之间的线路区域。

11、可选的,所述地图要素之间的拓扑关系包括:

12、所述入场点位、所述离场点位、所述装载点位以及所述卸载点位分别位于相应的所述装载区域或所述卸载区域内;

13、所述线路区域的起点和终点为所述入场点位、所述离场点位、所述装载点位或所述卸载点位。

14、可选的,所述根据作业类型对相应的地图要素进行数据更新包括:

15、若作业类型为装载作业,则对所述线路区域、所述装载区域及其入场点位、离场点位和装载点位进行数据更新;

16、若作业类型为卸载作业,则对所述线路区域、所述卸载区域及其入场点位、离场点位和卸载点位进行数据更新。

17、可选的,所述装载区域的数据更新包括:

18、获取所述装载区域内卡车和挖机在上一时段内装载作业时的位置信息,结合所述卡车和所述挖机的尺寸信息,获取所述卡车和所述挖机在上一时段内装载作业时的占用区域;

19、汇总所述占用区域并构建凸包多边形,根据所述凸包多边形对所述装载区域进行融合更新。

20、可选的,所述根据所述凸包多边形对所述装载区域进行融合更新还包括:

21、通过所述卡车上的感知设备实时采集其周边环境的点云数据,根据所述点云数据更新所述装载区域中挡墙范围;

22、通过所述挡墙范围对所述装载区域的融合更新进行约束。

23、可选的,所述线路区域的数据更新包括:

24、若所述挖机在上一时段内装载作业时的位置信息发生变化,则重新设置装载点位以及装载点位上的卡车位姿;

25、以所述装载区域的入场点位和装载点位上的卡车位姿为起点和终点约束,以所述装载区域为范围约束,以时间最小化为目标,采用混合a*算法计算卡车的装载入场线路;

26、以所述装载区域的装载点位和离场点位上的卡车位姿为起点和终点约束,以所述装载区域为范围约束,以时间最小化为目标,采用混合a*算法计算卡车的装载离场线路;

27、根据所述装载入场线路和所述装载离场线路对所述线路区域进行更新;

28、所述装载区域的入场点位和离场点位通过人工定期重新设置。

29、第二方面,本发明提供了一种电子设备,包括处理器及存储介质;

30、所述存储介质用于存储指令;

31、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述方法的步骤。

32、第三方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

33、第四方面,本发明提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

34、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果:

35、本发明提供的一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法及设备,通过对地图要素进行矢量化处理生成矢量数据,方便地图数据的存储和调用;仅通过选用的地图要素对地图进行数据更新,降低的地图更新的复杂度,从而提高地图更新效率,降低地图更新成本。



技术特征:

1.一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述以点、线、面三种形态的矢量数据表示当前露天矿山卡车行驶地图的地图要素包括:

3.根据权利要求2所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述地图要素之间的拓扑关系包括:

4.根据权利要求3所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述根据作业类型对相应的地图要素进行数据更新包括:

5.根据权利要求4所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述装载区域的数据更新包括:

6.根据权利要求5所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述根据所述凸包多边形对所述装载区域进行融合更新还包括:

7.根据权利要求4所述的露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法,其特征在于,所述线路区域的数据更新包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器及存储介质;

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。


技术总结
本发明公开了矿山无人行驶技术领域的一种露天矿山卡车行驶地图的数据更新方法及设备,其方法包括:以点、线、面三种形态的矢量数据表示当前露天矿山卡车行驶地图的地图要素;根据所述矢量数据构建所述地图要素之间的拓扑关系;在满足所述拓扑关系的前提下,根据作业类型对相应的地图要素进行数据更新;在数据更新过程中,利用设备的位姿数据和尺寸数据进行空间数据融合,更新作业范围数据;根据设备探测的数据进行挡墙范围提取,从而对作业范围进行约束;作业点位发生变化时,在作业范围内使用混合A*算法自动生成设备的行驶路线,更新线路数据;本发明基于选定的地图要素进行更新,能够有效的提升地图更新效率,减低地图更新成本。

技术研发人员:黄浩,吴昊,马洪潮,蒋建豫,胡德平
受保护的技术使用者:徐州徐工重型车辆有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
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