本技术涉及耙吸挖泥船及自动化系统的结合,尤其涉及一种耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法、装置、挖泥船及介质。
背景技术:
1、挖泥船是一种重要的水上疏浚工程作业船只,广泛应用于航道拓宽与加深、港口建设、水利工程以及填海造地等众多领域。在传统挖泥作业过程中,对挖泥船进行路径规划的方式一般是由船长根据个人经验进行自主决定的,即不具备科学性。因此,如何合理且有依据地规划某个疏浚区域的挖泥路径,以提高挖泥效率、降低能耗及确保施工质量等方面都有着至关重要的影响。
技术实现思路
1、本技术提供一种耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法、装置、挖泥船及介质,能够为挖泥船合理地规划挖泥路径,提高挖泥效率,降低能耗。
2、第一方面,本技术提供一种耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法,包括:
3、获取待疏浚区域的区域参数以及获取挖泥船的吸耙参数,所述区域参数至少包括区域宽度;所述吸耙参数至少包括吸耙宽度和两个吸耙的耙间宽度;根据所述区域宽度和所述吸耙宽度将所述待疏浚区域划分为多个水道,每个所述水道包括对应的水道标识;根据所述耙间宽度和所述吸耙宽度确定单次疏浚的间隔水道宽度,根据所述单次疏浚的间隔水道宽度确定一个小循环疏浚区块,所述待疏浚区域包括n个小循环疏浚区块,所述小循环疏浚区块包括小循环疏浚宽度;根据所述挖泥船的最小旋转直径和所述吸耙宽度确定所述挖泥船完成一次旋转时的疏浚间隔宽度;根据所述挖泥船完成一次旋转时的疏浚间隔宽度确定大循环疏浚区块,所述大循环疏浚区块包括大循环疏浚宽度,所述待疏浚区域包括m个大循环疏浚区块;每个所述大循环疏浚区块包括多组小循环疏浚区块,m<n;其中,控制所述疏浚间隔宽度为所述小循环疏浚宽度的整数倍;在规划挖泥路径的过程中,获取当前所述大循环疏浚区块中的剩余疏浚宽度,根据所述剩余疏浚宽度与所述最小旋转直径的关系依次确定所述挖泥船完成对当前所述大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组;根据每个所述大循环疏浚区块分别对应的水道标识组完成对所述待疏浚区域的路径规划,每个所述水道标识组包括对应的水道标识。
4、可选地,所述根据所述单次疏浚的间隔水道宽度确定一个小循环疏浚区块,包括:在根据所述单次疏浚的间隔水道宽度进行一次疏浚后,对已疏浚水道的水道标识进行标记,获得已疏浚水道标识;控制所述挖泥船完成一次掉头后,根据前一已疏浚水道标识进行顺序疏浚,当下一未疏浚水道标识与已疏浚水道标识重复时,根据已疏浚水道标识对应的连续区域获得一个所述小循环疏浚区块。
5、可选地,在根据所述挖泥船的最小旋转直径和所述吸耙宽度确定所述挖泥船完成一次旋转时的疏浚间隔宽度之前,还包括:获取所述挖泥船的最小旋转半径,根据所述最小旋转半径确定理论旋转直径;在所述挖泥船进行一次掉头时,控制所述挖泥船以驶入前一已疏浚水道的相邻水道的行驶路径最短为目标,根据所述理论旋转直径确定所述最小旋转直径。
6、可选地,在根据所述剩余疏浚宽度与所述最小旋转直径的关系依次确定所述挖泥船完成对当前所述大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组之后,所述方法还包括:对于所述待疏浚区域中的其余待疏浚水道,重复执行所述根据所述耙间宽度和所述吸耙宽度确定单次疏浚的间隔水道宽度的操作,直至获得所述待疏浚区域中最后一个大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组为止。
7、可选地,所述区域参数还包括区域水深;所述吸耙参数还包括吸耙深度;所述方法还包括:根据所述区域水深、目标挖掘深度和所述吸耙深度确定每个所述水道标识对应的耙吸次数;
8、相应地,根据所述剩余疏浚宽度与所述最小旋转直径的关系依次确定所述挖泥船在完成一次旋转时对应的水道标识组之后,还包括:根据每个所述水道标识对应的所述耙吸次数确定所述挖泥船的疏浚方式;根据所述疏浚方式展示所述挖泥船对所述待疏浚区域进行疏浚时对应的水道标识组。
9、可选地,所述在规划挖泥路径的过程中,获取当前所述大循环疏浚区块中的剩余疏浚宽度,根据所述剩余疏浚宽度与所述最小旋转直径的关系依次确定所述挖泥船完成对当前所述大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组,包括:当所述挖泥船在所述大循环疏浚区块中每完成一次旋转后,判断所述剩余疏浚宽度是否不小于所述最小旋转直径;若所述剩余疏浚宽度不小于所述最小旋转直径,则确定下一水道标识组包括两个水道标识组,每个所述水道标识组包括两个水道标识;两个所述水道标识组的水道间隔为所述最小旋转直径;若所述剩余疏浚宽度小于所述最小旋转直径,则确定下一水道标识组包括一个水道标识组,一个所述水道标识组中的水道间隔为所述吸耙宽度。
10、可选地,所述方法还包括:根据两个所述水道标识组确定所述挖泥船转弯行驶的第一中点坐标;根据所述第一中点坐标确定所述挖泥船的行驶路径,所述行驶路径为半圆式路径;
11、或,根据一个所述水道标识中的两个水道标识确定所述挖泥船转弯行驶的第二中点坐标;根据所述第二中点坐标确定所述挖泥船的行驶路径,所述行驶路径为哨形路径。
12、第二方面,本技术提供一种耙吸挖泥船分层挖泥路径规划装置,所述装置包括:参数获取模块,用于获取待疏浚区域的区域参数以及获取挖泥船的吸耙参数,所述区域参数至少包括区域宽度;所述吸耙参数至少包括吸耙宽度和两个吸耙的耙间宽度;
13、区域划分模块,用于根据所述区域宽度和所述吸耙宽度将所述待疏浚区域划分为多个水道,每个所述水道包括对应的水道标识;
14、第一确定模块,用于根据所述耙间宽度和所述吸耙宽度确定单次疏浚的间隔水道宽度,根据所述单次疏浚的间隔水道宽度确定一个小循环疏浚区块,所述待疏浚区域包括n个小循环疏浚区块,所述小循环疏浚区块包括小循环疏浚宽度;
15、第二区块确定模块,用于根据所述挖泥船的最小旋转直径和所述吸耙宽度确定所述挖泥船完成一次旋转时的疏浚间隔宽度;根据所述挖泥船完成一次旋转时的疏浚间隔宽度确定大循环疏浚区块,所述大循环疏浚区块包括大循环疏浚宽度,所述待疏浚区域包括m个大循环疏浚区块;每个所述大循环疏浚区块包括多组小循环疏浚区块,m<n;其中,控制所述疏浚间隔宽度为所述小循环疏浚宽度的整数倍;
16、路径规划模块,用于在规划挖泥路径的过程中,获取当前所述大循环疏浚区块中的剩余疏浚宽度,根据所述剩余疏浚宽度与所述最小旋转直径的关系依次确定所述挖泥船完成对当前所述大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组;根据每个所述大循环疏浚区块分别对应的水道标识组完成对所述待疏浚区域的路径规划,每个所述水道标识组包括对应的水道标识。
17、第三方面,本技术还提供了一种耙吸挖泥船,所述耙吸挖泥船包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;
18、其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本技术任一实施例所述的耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法。
19、第四方面,本技术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存储有计算机指令,所述计算机指令用于使处理器执行时实现本技术任一实施例所述的耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法。
20、第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现本技术任一实施例所述的耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方法。
21、本技术实施例提供的耙吸挖泥船分层挖泥路径规划方案,通过区域宽度和吸耙宽度将待疏浚区域划分为多个水道,并根据耙间宽度和吸耙宽度确定单次疏浚的间隔水道宽度,能够使挖泥船在单次疏浚过程中充分利用吸耙的工作宽度,提高单次疏浚的效率;再根据挖泥船的最小旋转直径确定疏浚间隔宽度,避免了挖泥船不必要的旋转和转向,减少了设备的磨损和能耗;同时,本实施例控制疏浚间隔宽度为小循环疏浚宽度的整数倍,以使得在对待疏浚区域进行路径规划完成时,能够使得挖泥船的两个吸耙同时工作,避免由于单次进入疏浚区域存在的能耗浪费的情况;进而通过剩余疏浚宽度与最小旋转直径的关系依次确定挖泥船完成对当前大循环疏浚区块进行疏浚时的水道标识组,从而使得规划完成的水道标识组进行疏浚的方式,减少了挖泥船在不同区域之间的往返移动和空驶距离,取到了降低能耗,提高工作效率的有益效果。
22、需要说明的是,上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中,计算机可读存储介质可以与耙吸挖泥船分层挖泥路径规划装置的处理器封装在一起,也可以与耙吸挖泥船分层挖泥路径规划装置的处理器单独封装,本技术对此不做限定。
23、本技术中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面、第四方面以及第五方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。
24、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本技术的范围。本技术的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
25、可以理解的是,在使用本技术各实施例公开的技术方案之前,均应当依据相关法律法规通过恰当的方式对本技术所涉及个人信息的类型、使用范围以及使用场景等告知用户并获得用户的授权。