露天矿无人驾驶单编组运输硬件在环仿真测试系统及方法与流程

本发明属于无人驾驶系统仿真技术领域，特别涉及一种露天矿无人驾驶单编组运输硬件在环仿真测试系统及方法，应用于露天矿区矿用无人驾驶车辆在装载-运输-卸载整个作业闭环场景中的测试以及车与智能调度云平台之间的真实通信及车辆之间的车车通信的测试。

背景技术：

无人驾驶技术高速发展，国内外已经实现了在特定场景下的无人驾驶。矿区因其运输道路封闭，运输路线相对固定，作业车辆速度较慢，成为最适合无人驾驶技术落地的场景之一。目前也制定了针对智慧矿山的一些相关规划，其中无人驾驶技术可以解决矿区运输效率低下、生产事故频发、人力成本飙升并且司机难聘的问题。然而，矿区无人驾驶作为新兴产业，要达到技术完全成熟并落地交付阶段仍需经历严格且漫长的开发和验证过程，目前尚没有一套高效率的利用实际矿区无人驾驶运输作业系统中所使用的运输车辆车载控制终端、辅助车辆控制终端以及智能调度云平台，以进行矿区采矿作业的无人驾驶运输系统的硬件在环仿真测试系统。

矿区无人化采矿作业测试主要包括3种形式：矿区跑车测试、试验场跑车测试和仿真测试。由于矿区跑车速度慢，道路坡度大、弯道多，跑车测试效率低且易发生事故，试验场测试不容易再现矿区真实路况和作业场景，并且作业成本较高，所以以真实的矿区环境为基准的硬件在环仿真测试系统能够很好的解决以上问题。利用真实场景仿真再现机制，能够将真实装运卸整个作业闭环融合进来并最大限度的还原真实跑车场景，可以对矿区无人驾驶运输作业的无人驾驶系统的功能性、安全性与稳定性以及整个单编组作业流程在仿真层面进行测试，从而完美解决在实际矿区跑车耗时长、成本高、场景构造困难、生产事故频发等问题。

矿区采矿作业中为保证车辆运行的安全和高效，需要对矿区无人驾驶运输系统所使用到的各设备之间的实时通信及与云平台的实时通信进行验证。在矿区无人驾驶运输作业中，装载-运输-卸载整个无人驾驶的作业流程中的实时通信是最重要的一部分，包括车与智能调度云平台的实时通信、车与车之间的实时通信、车与辅助车辆之间的实时通信。其中，智能调度云平台起到了对车辆监控与调度的作用。运输车辆与平台服务器通过传输控制协议（transmissioncontrolprotocol,tcp）通信来实现实时调度管理。运输车辆与运输车辆之间、运输车辆与电铲推土机之间通过v2v、v2x模块来实现实时通信。

矿区运输道路与城市一般道路不同，没有交通标志、指示灯、车道线等道路标识，无人驾驶为确保行车安全的路权概念（即该路段当前是否允许车辆通行）在矿区更需加强。但是，运输道路位置随着物料开采经常变化，车辆状态不稳定，直接进入实车调试投入过大，耗时长、效果小。

现有的仿真系统多是针对结构化道路条件下普通车辆的硬件在环测试，针对矿区环境这种非结构化道路进行无人驾驶硬件在环仿真测试的研究较少。仿真无人驾驶矿用车辆实车应用所处于的实矿区场景以及实车在真实矿区无人化采矿作业所需环境，真正的包含装载-运输-卸载全作业场景的无人驾驶运输系统的闭环实时交互测试的仿真系统与方法的研究较少，导致目前无法很好的对矿用车辆无人驾驶车载控制终端的算法进行跑车测试、无人驾驶运输系统中各子系统的功能和实时通信交互的测试及作业版本的稳定性测试。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种露天矿无人驾驶单编组运输硬件在环仿真测试系统及方法，可以实现真实矿区无人驾驶采矿作业中实际应用的矿卡或宽体车无人驾驶系统的车载控制终端硬件、装载点和卸载点的辅助车辆控制终端硬件的在环仿真，并使用实际场景中所应用的智能调度云平台，能够降低矿区无人驾驶系统的开发周期和成本，节省人力物力资源及时间消耗。

为实现上述目的，本发明提供了一种露天矿无人驾驶单编组运输硬件在环仿真测试系统，包括仿真平台、智能调度云平台、矿卡或宽体车无人驾驶系统的车载控制终端、装载点和卸载点的辅助车辆控制终端；

所述仿真平台用于提供仿真测试环境，实现对矿区单编组运输作业中的露天矿区环境、辅助车辆、矿卡或宽体车、矿区障碍物及动态障碍物运动轨迹的模拟仿真；其中，根据所述智能调度云平台中所录入的实车无人驾驶单编组运输应用所在的真实矿区地图的信息对所述露天矿区环境进行模拟，所述辅助车辆、所述矿卡或宽体车各车辆的仿真位置信息均在所述真实矿区地图的信息范围内并可精确设置；所述仿真平台分别与所述车载控制终端、所述辅助车辆控制终端进行通信交互；

所述智能调度云平台分别与所述车载控制终端、所述辅助车辆控制终端进行通信交互；所述矿卡或宽体车和所述辅助车辆的车辆模型在所述智能调度云平台中的真实矿区地图中实时显示并动态变化，用于获取和监控真实露天矿区环境中矿卡或宽体车、辅助车辆的状态，同时根据接收到的所述车载控制终端的运输作业类型申请和路权申请信息，进行路权分配并将调度任务指令下发至所述车载控制终端；所述车载控制终端用于根据所收到的调度任务指令控制所述仿真平台中矿卡或宽体车的车辆模型进行相应的作业类型。

在一些实施方式中，所述仿真平台包括仿真软件环境、矿区元素精确位置设定模块、仿真模拟模块、时间同步模块、数据传输平台和运输工具状态灯色显示模块；

所述仿真软件环境用于提供仿真模型和仿真测试环境，所述仿真模型包括矿卡或宽体车车辆模型、电铲车辆模型、推土机车辆模型、露天矿区环境模型、感知传感器模型、露天矿区环境中障碍物模型及各障碍物运动轨迹；

所述矿区元素精确位置设定模块用于：将露天矿区环境模型中各区域及矿区道路的环境信息和地理位置信息设置成与所述智能调度云平台中的真实矿区地图中各区域及矿区道路的环境信息和地理位置信息相同；并实现将矿卡或宽体车车辆模型、电铲车辆模型、推土机车辆模型放置于露天矿区环境模型中与真实矿区地图中与实车相对应的位置处；

所述仿真模拟模块用于利用所述仿真模型在所述仿真测试环境中模拟数据，包括模拟车辆线控控制器数据、感知传感器数据、矿卡或宽体车车辆组合导航数据、装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据；

所述时间同步模块用于：使所述仿真平台时间运行速率与真实时间流逝速率相同；同时模拟真实时间的gps周、gps周内秒数据，并将模拟的gps周、gps周内秒数据添加进模拟的矿卡或宽体车车辆组合导航数据、装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据中；

所述数据传输平台用于传输所述仿真模拟模块的模拟数据至所述车载控制终端和所述辅助车辆控制终端，以及接收所述车载控制终端对矿卡或宽体车车辆模型的实时控制数据；

所述运输工具状态灯色显示模块用于：将所述仿真平台接收到所述车载控制终端的无人驾驶车辆灯色状态信息传输至外部真实led灯，实现实时监控矿卡或宽体车车辆模型的驾驶模式、驾驶状态以及是否存在故障。

在一些实施方式中，所述感知传感器模型包括激光雷达传感器、毫米波雷达传感器和摄像头传感器。

在一些实施方式中，矿卡或宽体车车辆模型、电铲车辆模型和推土机车辆模型的仿真模拟运动动作包括：矿卡或宽体车货斗上升、矿卡或宽体车货斗内石料流出、矿卡或宽体车货斗下降、电铲铲斗转动、电铲铲斗铲料、铲斗铲料后倒入矿卡或宽体车货斗、石料流出电铲铲斗并流入矿卡或宽体车中。

在一些实施方式中，所述数据传输平台包括数据交互与通信方式切换模块、多个计算机通信接口及多个通信设备；所述数据交互与通信方式切换模块用于提供所述仿真模拟模块的模拟数据与所述车载控制终端、所述辅助车辆控制终端的通信传输方式，并能够实现同一种模拟数据传输数据通信方式的选择切换；各计算机通信接口连接对应通信设备的一端，对应通信设备另一端连接至所述车载控制终端或所述辅助车辆控制终端，以将所述仿真模拟模块的模拟数据传输至所述车载控制终端或所述辅助车辆控制终端。

在一些实施方式中，所述车载控制终端包括规划决策控制模块、感知处理模块、车载网联模块、感知信息输入接口、规划决策和车辆控制交互接口、车辆组合导航数据输入接口、车载网联数据传输接口、车载v2x模块和车载人机交互界面；

所述感知信息输入接口用于接收所述仿真模拟模块模拟的感知传感器数据并传输至所述感知处理模块；所述感知处理模块用于处理所述感知传感器数据并将处理后的感知传感器数据传输至所述规划决策控制模块；所述车辆组合导航数据输入接口用于接收所述仿真模拟模块模拟的矿卡或宽体车车辆组合导航数据并传输至所述规划决策控制模块，并共享给所述车载网联模块；

所述规划决策控制模块基于接收到的处理后的感知传感器数据和矿卡或宽体车车辆组合导航数据进行决策，并通过所述规划决策和车辆控制交互接口接收所述仿真模拟模块模拟的车辆线控控制器数据，确定矿卡或宽体车车辆模型的控制数据并传输至所述数据传输平台，以控制矿卡或宽体车车辆模型的行驶；所述车载网联模块对矿卡或宽体车车辆组合导航数据进行处理提取出矿卡或宽体车车辆状态信息，通过所述车载网联数据传输接口将矿卡或宽体车车辆状态信息通过无线网络上传至所述智能调度云平台；所述车载v2x模块用于与所述辅助车辆控制终端进行通信交互，所述车载控制终端发送申请驶入/驶离装载点/卸载点的请求信息至所述辅助车辆控制终端，并接收所述辅助车辆控制终端的应答信息并将交互结果通过所述车载网联数据传输接口上传至所述智能调度云平台；所述车载人机交互界面用于选择矿卡或宽体车运输作业类型并进行作业类型申请。

在一些实施方式中，所述辅助车辆控制终端包括辅助车辆组合导航数据输入接口、辅助车辆网联数据传输接口、辅助车辆网联模块、辅助车辆v2x模块和辅助车辆人机交互界面；

所述辅助车辆组合导航数据输入接口用于接收所述仿真模拟模块模拟的装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据，并共享给所述辅助车辆网联模块；所述辅助车辆网联模块对所述装载点辅助车辆组合导航数据和所述卸载点辅助车辆组合导航数据进行处理，提取出辅助车辆位置信息并通过所述辅助车辆网联数据传输接口通过无线网络上传至所述智能调度云平台；所述辅助车辆v2x模块用于与所述车载控制终端进行通信交互，接收所述车载控制终端发送的请求信息并发送应答信息至所述车载控制终端，并将交互结果通过所述辅助车辆网联数据传输接口上传至所述智能调度云平台；所述辅助车辆人机交互界面用于选择装载点装载作业模式或卸载点卸载作业模式。

在一些实施方式中，所述智能调度云平台基于矿卡或宽体车车辆状态信息和辅助车辆位置信息，实时监测矿卡或宽体车车辆模型的位置轨迹和装载区及卸载区空闲状态，并通过所述车载控制终端与所述辅助车辆控制终端的交互结果，实时监测矿卡或宽体车车辆模型的当前任务；之后基于实时监测的矿卡或宽体车车辆模型的位置轨迹和当前任务以及装载区及卸载区空闲状态，向所述车载控制终端发送指派任务，实现对矿卡或宽体车车辆模型进行实际的调度操作。

本发明还提供了一种利用上述系统的露天矿无人驾驶单编组运输的硬件在环仿真测试方法，包括如下步骤：

s1：测试人员通过仿真平台进行初始化操作，依据待测试矿卡或宽体车的车载控制终端的安装车型、操纵性能以及所装载的传感器类型、具体数量、安装位置，完成对矿卡或宽体车的车辆模型的车辆基本参数及感知范围与内容的设定；根据实际智能调度云平台中的真实矿区地图的信息加载仿真露天矿区环境；精确设置矿卡或宽体车和辅助车辆的车辆模型在仿真的露天矿区环境中的位置；设置露天矿区环境中存在的障碍物及动态障碍物运动轨迹；确定无人驾驶单编组运输作业仿真测试场景；

s2：在仿真平台中模拟矿卡或宽体车的车辆线控控制器数据、感知传感器数据、矿卡或宽体车车辆组合导航数据、装载点辅助车辆组合导航数据、卸载点辅助车辆组合导航数据和当前时刻的gps周、gps周内秒数据，并在所有车辆组合导航数据中融入所模拟的当前时刻的gps周、gps周内秒数据；

s3：选择通信方式将模拟的车辆线控控制器数据、感知传感器数据和矿卡或宽体车车辆组合导航数据传输至车载控制终端；选择通信方式将模拟的装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据传输至对应的辅助车辆控制终端；

s4:启动仿真平台后，运行车载控制终端和辅助车辆控制终端，将两者与智能调度云平台通信，车载控制终端向智能调度云平台发送运输作业类型申请及路权申请信息，智能调度云平台将调度任务命令下发至车载控制终端；车载控制终端依据接收到的感知传感器数据、车辆组合导航数据和调度任务命令进行决策，基于接收到的车辆线控控制器数据确定控制数据并传输至仿真平台，以控制矿卡或宽体车车辆模型的行驶并实时监控矿卡或宽体车车辆模型的运行状态；

s5：智能调度云平台将矿卡或宽体车指派到单编组运输作业仿真测试环境中的装载点/卸载点的车辆模型处进行装载/卸载任务，当矿卡或宽体车行驶到装载区或卸载区前的等待区域时，车载控制终端和辅助车辆控制终端进行通信交互，实现矿卡或宽体车向辅助车辆申请驶入/驶离装载区或申请驶入/驶离卸载区，辅助车辆对于矿卡或宽体车的申请进行应答。

在一些实施方式中，多个车载控制终端同时与智能调度云平台通信交互，实现多个矿卡或宽体车的单编组无人运输作业测试。

本发明的有益效果：

1）本发明能够模拟矿区场景下无人化的全流程采矿作业，对车载控制终端的规划决策模块、感知处理模块、网联模块等进行全方面的功能验证，对真实矿区中复杂环境及相关受限制不易进行实车测试的测试场景能够进行先期的测试，同时能够添加设置真实矿区中不经常出现或不易复现的矿区静动态障碍物和动态障碍物的运行轨迹进行矿用运输车辆无人驾驶测试，以最大限度的保证整个无人驾驶系统的功能性、安全性及稳定性；

2）本发明中的涉及的智能调度云平台、车载控制终端和辅助车辆控制终端可直接使用露天矿无人驾驶单编组实车所应用的智能调度云平台、车载控制终端和辅助车辆控制终端，无需对其进行任何改动，保证其应用于仿真中与实地实车所应用一致；

3）本发明可根据实车所应用的真实矿区场景进行环境建模，将仿真场景模型及测试车辆模型根据实际导入到仿真平台，使用者可根据自身的需求进行真实地图导入以及无人驾驶路径导入，从而高度模拟实际的不同的测试场景，即仿真测试场景与实车测试应用场景环境、各作业区域位置、运输车辆出发位置及作业过程等均相同，测试结果具有说服力；

4）本发明的仿真控制模块和数据传输模块是基于数据传输协议及相应的接口进行开发的，均安装在计算机内，仿真软件内部的测试场景可进行加载和设置；数据传输模块可以实现车载控制终端的规划决策模块对仿真内测试车辆的感知信息与控制信息的提取及控制；

5）本发明的数据传输平台包含软件及硬件两个部分，硬件包含计算机通信接口和通信设备，其中通信设备具有多样性，可通过不同的有线接口连接到车载控制终端；

6）本发明为数据传输平台将测试车载无人驾驶控制终端与仿真平台进行了双向连接，形成硬件在环仿真测试，一方面从仿真平台提取仿真车辆的感知信息，转化为控制终端能够识别的数据格式，另一方面从控制终端的规划决策层接收车辆的控制信息，转化为仿真平台可识别的数据，发送给计算机中的仿真软件，达到控制仿真车辆自动驾驶的目的；

7）本发明包含装载区域/卸载区域根据真实矿区情况的仿真，仿真环境可同时给装载区域电铲、矿卡或宽体车、卸载区域推土机的组合导航系统数据接收模块传输组合导航数据，使得装运卸三点处于同一个环境中，完善了整个矿区无人驾驶系统的作业闭环，能够测试各系统间的无线连接及车与装载区域/卸载区域之间的命令的交互；

8）本发明中的矿卡或宽体车、装载区域和卸载区域中的辅助车辆、均能够与智能调度云平台进行实时的数据交互，为平台的功能开发验证及整体闭环作业环境下的功能开发与验证提供数据支持，为其他矿区环境的功能验证提供参考；

9）本发明可以包括多个仿真平台、多个矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端，他们可同时启动运行，所有车载控制终端对应的仿真车辆信息均将在智能调度云平台上进行显示和可以实现与智能调度云平台的通信交互，从而能够测试多辆运输工具的单编组无人运输作业。

附图说明

图1是本发明实施例的露天矿无人驾驶单编组运输作业的硬件在环仿真测试系统整体框架图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步描述本发明，应该理解，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示，本实施例提供了一种露天矿无人驾驶单编组运输硬件在环仿真测试系统，包括仿真平台、智能调度云平台、矿卡或宽体车无人驾驶系统的车载控制终端、装载点和卸载点的辅助车辆控制终端。本实施例具体包括装载点处电铲车载控制终端和卸载点处推土机车辆车载控制终端。仿真平台分别与车载控制终端和装载点辅助车辆控制终端，卸载点辅助车辆车载控制终端进行通信交互。特别地，本发明的智能调度云平台数量为一个，仿真平台和矿卡或宽体车无人驾驶系统的车载控制终端数量可以为多个。

所述仿真平台包括仿真软件环境、矿区元素精确位置设定模块、仿真模拟模块、时间同步模块、数据传输平台和运输工具状态灯色显示模块。

所述仿真软件环境用于提供仿真模型和仿真测试环境，仿真模型包括矿卡或宽体车车辆模型、电铲车辆模型、推土机车辆模型、露天矿区环境模型、感知传感器模型、露天矿区环境中障碍物模型及各障碍物运动轨迹。在本实施例中，仿真车辆模型的仿真模拟运动包括：矿卡或宽体车货斗上升、矿卡或宽体车货斗内石料流出、矿卡或宽体车货斗下降、电铲铲斗转动、电铲铲斗铲料、铲斗铲料后倒入矿卡或宽体车货斗、石料流出电铲铲斗并流入矿卡或宽体车中。感知传感器模型至少包括激光雷达传感器、毫米波雷达传感器和摄像头传感器。

利用仿真软件环境可以实现对矿区单编组运输作业中露天矿区环境、辅助车辆（电铲、破碎站）、运输工具（矿卡或宽体车）、矿区障碍物的模拟仿真。其中，露天矿区环境包括装载区域、卸载区域、运输区域、等待区域、停车区域等。仿真软件环境根据智能调度云平台中所录入的实车无人驾驶单编组运输应用所处的真实矿区环境进行模拟，其中的道路环境和地理位置信息与智能调度云平台中的真实矿区地图中的道路环境和地理位置一致，仿真各区域的位置信息均与真实矿区中各区域位置对应，仿真各车辆的位置信息均在真实矿区地理位置范围内并可精确设置。

所述矿区元素精确位置设定模块用于设置仿真露天矿区、矿区中各区域及矿区道路的环境信息和地理位置信息与智能调度云平台中录入的实车无人驾驶单编组运输应用所处的真实矿区、矿区中各区域及矿区道路的环境信息和地理位置相同；并可以实现将仿真矿卡或宽体车车辆、仿真电铲车辆、仿真推土机车辆放置于真实矿区地理位置范围内的精确经度、纬度、高程位置处。

所述仿真模拟模块用于利用仿真模型，在仿真测试环境中模拟数据，包括模拟车辆线控控制器数据、感知传感器数据、矿卡或宽体车车辆组合导航数据、装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据。

所述时间同步模块用于时间仿真平台运行速率与真实时间流逝速率相同，即仿真运行过程中所消耗的时间与真实世界中所流逝的时间相同；同时用于模拟真实时间的gps周、gps周内秒数据，并将模拟的gps周、gps周内秒数据添加进矿卡或宽体车车辆组合导航数据、装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据中，利用模拟真实时间的gps周、gps周内秒数据，可以将仿真平台运行所处时间与真实世界中的时间相匹配，即保证仿真平台传输模拟数据中包含的时间信息即为真实世界中当前的时间。

所述数据传输平台用于传输模拟数据至所述矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端、所述装载点辅助车辆控制终端和卸载点辅助车辆控制终端，以及接收所述矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端对仿真矿卡或宽体车车辆的实时控制数据。特别地，数据传输平台包括数据交互与通信方式切换模块、多个计算机通信接口及多个通信设备。所述数据交互模块用于提供仿真模拟模块的模拟数据与矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端、装载点辅助车辆控制终端、卸载点辅助车辆控制终端的通信传输方式，并能够实现同一种模拟数据传输数据通信方式的选择切换。各计算机通信接口连接对应通信设备的一端，对应通信设备另一端连接至车载控制终端或辅助车辆控制终端，以将仿真模拟模块的模拟数据传输至车载控制终端或辅助车辆控制终端。在本实施例中，多个计算机通信接口包括db9串口、ttl串口、网络接口、can接口等。

所述运输工具状态灯色显示模块，用于将所示仿真平台接收到矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端的灯色状态信息通过有线连接方式通信传输至外部真实led灯，实现在仿真测试系统运行过程中实时监控仿真车辆状态，通过外部led灯色能够快速确定矿卡或宽体车仿真车辆的驾驶模式、驾驶状态以及是否存在故障。

所述智能调度云平台含有实车无人驾驶单编组运输应用所处的真实矿区地图信息及矿区各区域详细信息，并分别与矿卡或宽体车无人驾驶系统的车载控制终端和装载点辅助车辆控制终端、卸载点辅助车辆控制终端进行通信交互。矿卡或宽体车的仿真车辆与辅助车辆可在智能调度云平台的真实矿区地图中实时显示并动态变化，用于获取和监控真实露天矿区环境中仿真矿卡或宽体车的车辆状态及装载点和卸载点辅助车辆的状态，同时根据接收到的矿卡或宽体车的车载控制终端的运输作业类型申请和路权申请信息，进行路权分配并将调度任务指令下发至相应的车载控制终端，车载控制终端根据所收到的调度任务指令控制仿真平台中相应仿真车辆进行相应的作业类型。

所述车载控制终端包括规划决策控制模块、感知处理模块、网联模块、感知信息输入接口、规划决策和车辆控制交互接口、车辆组合导航数据输入接口、网联数据传输接口、v2x模块和车载人机交互界面。

所述感知信息输入接口用于接收仿真模拟模块模拟的感知传感器数据并传输至感知处理模块；感知处理模块用于处理感知传感器数据并将处理后的感知传感器数据传输至所述规划决策控制模块；车辆组合导航数据输入接口用于接收仿真模拟模块模拟的车辆组合导航数据并传输至规划决策控制模块，并共享给网联模块。

所述规划决策控制模块基于接收到的处理后的感知传感器数据和车辆组合导航数据进行决策，并通过规划决策和车辆控制交互接口接收仿真模拟模块模拟的车辆线控控制器数据，确定仿真车辆控制数据并传输至所述数据传输平台，以控制仿真车辆的行驶。

所述网联模块对车辆组合导航数据进行处理提取出车辆状态信息，通过网联数据传输接口将车辆状态信息通过无线网络上传至智能调度云平台。装载点辅助车辆控制终端和卸载点辅助车辆控制终端通过各自v2x模块进行交互，通过v2x模块交互，矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端发送申请驶入/驶离装载点/卸载点请求信息至装载点辅助车辆控制终端和卸载点辅助车辆控制终端，并接收装载点辅助车辆控制终端和卸载点辅助车辆控制终端的应答信息，并将交互结果通过网联数据传输接口上传至智能调度云平台。所述车载人机交互界面用于选择矿卡或宽体车运输作业类型并进行申请。

所述辅助车辆控制终端包括辅助车辆组合导航数据输入接口、辅助车辆网联数据传输接口、辅助车辆网联模块、v2x模块和辅助车辆人机交互界面。

所述辅助车辆组合导航数据输入接口用于接收仿真模拟模块模拟的装载点辅助车辆组合导航数据和卸载点辅助车辆组合导航数据并共享给辅助车辆网联模块。所述辅助车辆网联模块对辅助车辆组合导航数据进行处理提取出辅助车辆位置信息，通过辅助车辆网联数据传输接口将辅助车辆位置信息通过无线网络上传至智能调度云平台。所述辅助车辆控制终端通过自己的v2x模块与矿卡或宽体车载控制终端上的v2x模块进行交互，通过v2x模接收矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端发送至装载点辅助车辆控制终端和卸载点辅助车辆控制终端的申请驶入/驶离装载点/卸载点请求信息，并发送应答信息至矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端，并将交互结果通过各自的辅助车辆网联数据传输接口上传至智能调度云平台。所述辅助车辆人机交互界面用于选择装载点装载作业模式或卸载点卸载作业模式。

所述智能调度平台基于上述得到的车辆状态信息和位置信息，实时监测矿卡或宽体车仿真车辆的位置轨迹和装载区及卸载区空闲状态，并通过车载控制终端与辅助车辆控制终端的交互结果，实时监测仿真车辆的当前任务；之后基于实时监测的矿卡或宽体车仿真车辆的位置轨迹和当前任务以及装载区及卸载区空闲状态，通过网联数据传输接口向矿卡或宽体车无人驾驶系统车载控制终端的网联模块发送指派任务，实现对矿卡或宽体车仿真车辆进行实际的调度操作。

本发明的测试系统的各部分模块之间相互联系并保持相对的独立。下面通过具体地在环仿真测试方法对上述测试系统进行进一步说明。具体实施步骤如下：

步骤1：在仿真平台中，测试或开发人员可通过计算机内的仿真软件环境进行初始化操作，依据待测试的车载终端的安装车型、操纵性能以及所装载的传感器类型、具体数量、安装位置，完成对仿真车的车辆基本参数及感知范围与内容的设定，根据实际的项目地点来设置加载矿区环境，精确设置仿真矿卡车辆模型、电铲车辆模型、推土机车辆模型在仿真矿区地图环境中的位置；设置露天矿区场景中存在的障碍物及障碍物运动轨迹。根据测试终端的规划决策模块的功能及运算性能来确定合适的单编组运输作业测试场景及期望的测试速度。

步骤2：利用仿真平台中数据传输平台的数据交互与通信方式切换模块选择通信方式，并将数据传输平台中的计算机通信接口与相应的通信设备一端相连，将利用传输仿真平台中仿真模拟模块的模拟车辆线控控制器数据、感知传感器数据、矿卡组合导航系统数据，装载点辅助车辆组合导航数据，和卸载点辅助车辆组合导航数据，并在所有车辆组合导航数据中融入时间同步模块中的模拟的当前时刻的gps周、gps周内秒数据。

步骤3：矿卡无人驾驶系统的车载控制终端通过延伸接口与相应通信设备的另一端相连，将通过控制终端上的接口接收模拟车辆线控控制器数据、感知传感器数据、矿卡组合导航系统数据。

步骤4：装载点/卸载点辅助车辆终端通过延伸接口与相应通信设备的另一端相连，将通过控制终端上的接口接收模拟装载点/卸载点辅助车辆组合导航系统数据。矿卡无人驾驶系统车载控制终端与装载点/卸载点辅助车辆控制终端之间的车车通信交互可通过各自控制中的的v2x模块进行实现。以上操作将装运卸整个作业环境布置完毕。

步骤5：启动仿真平台后运行矿卡无人驾驶系统车载控制终端以及装载点/卸载点辅助车辆控制终端，矿卡无人驾驶系统车载控制终端与智能调度云平台通信，车载控制终端向智能调度云平台发送运输作业类型申请及路权申请，智能调度云平台将调度任务命令下发至车载控制终端；车载控制终端依据接收到的感知传感器数据、车辆组合导航数据和调度任务命令进行决策，基于接收到的车辆线控控制器数据确定控制数据并传输至仿真平台，控制仿真环境中仿真矿卡车辆的行驶，并可根据led灯的颜色显示快速获取矿卡车辆的运行状态信息，状态信息具体包含人工驾驶或无人驾驶模式、车辆是否停车、车辆是否发生故障信息。

步骤6：智能调度云平台可将无人驾驶矿卡指派到仿真作业环境中的辅助车辆处进行装载/卸载任务，无人驾驶矿卡与辅助车辆之间可通过v2x模块进行数据的交互。例如与装载区域的交互：无人驾驶矿卡进行装载前会进入等待区域并同时向装载区域申请驶入，装载区域的电铲辅助车辆控制终端会将停靠点的经纬度与航向及允许驶入的命令发送给无人驾驶矿卡，无人驾驶矿卡接收到装载区域的允许驶入命令后，规划决策模块会根据接收到的停靠点的经纬度与航向规划路径并控制车辆沿路经驶入停靠点进行停靠装载，装载完毕后电铲辅助车辆控制终端发送装载完毕允许驶离的命令，无人驾驶矿卡车载控制终端接收到命令后，自动向平台申请卸载任务，成功后驶离装载区域。

步骤7：跟卸载区域的交互与装载点类似，大致流程为：请求驶入-允许驶入-停靠完毕-允许卸料-驶离卸载区域自动申请装载任务。

步骤8：整个的作业流程依据仿真平台基本都能够完成测试，并支持全流程的长时间循环跑车。

综上，本发明的露天矿区单编组运输作业的硬件在环仿真测试系统，在实施时，把实车车端的感知处理模块、决策规划模块、网联模块和智能调度云平台的调度功能、车载控制终端与辅助车辆控制终端交互功能、以及各模块间的通信功能作为被测对象，通过将实车车端设备和实际露天矿无人驾驶单编组运输系统所应用的智能调度云平台与仿真的集合极大的提高了验证系统的真实性与可信度，系统充分结合矿区无人驾驶采矿作业的特点，将真实矿区无人驾驶运输作业测试及应用场景等融合进来，可根据测试或开发调试需求设置测试场景，具备实践应用性强的优点，实现了多智能硬件与智能调度云平台的实时通信，实现了调度功能与装载区域、卸载区域、停车区域等功能区内作业过程的仿真验证，实现仿真场景设置及运行效果的动态展示，产生了大量有效的单编组的全流程跑车数据，从而提升矿区无人驾驶作业系统开发与应用的效率。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以对本发明的实施例做出若干变型和改进，这些都属于本发明的保护范围。