排土位生成方法、装置、电子设备及存储介质与流程

文档序号:32050073发布日期:2022-11-03 08:38阅读:37来源:国知局
排土位生成方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本公开涉及采矿技术领域,尤其涉及一种排土位生成方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.露天矿的采挖方式需要将表层的土石剥离以露出矿层进行采挖,剥离的土石方通过矿车运往排土场,并在指定的排土位进行排倒。由于早年受采挖设备的限制,在相当长的一段时间内,露天矿的所有作业都由人工完成。
3.随着工业自动化进程的推进和无人驾驶技术的发展,无人驾驶在矿车上的应用应运而生,越来越多的无人驾驶矿车已经应用到露天矿排土场的排土作业中。
4.现有技术中,无人驾驶矿车在进行排土作业时必须依赖预先生成的排土位进行土石方排倒。当露天矿排土场的排土线发生变化时,无法基于更新后的排土线矢量生成供无人驾驶矿车精确停靠的新的排土位,因此,影响了排土作业的效率和安全性。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本公开实施例提供了一种排土位生成方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,以解决现有技术中存在的当露天矿排土场的排土线发生变化时,无法基于更新后的排土线矢量生成供无人驾驶矿车精确停靠的新的排土位,因此,影响了排土作业的效率和安全性的问题。
6.本公开实施例的第一方面,提供了一种排土位生成方法,包括:接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源。
7.本公开实施例的第二方面,提供了一种排土位生成装置,包括:接收模块,被配置为接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;更新模块,被配置为基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;计算模块,被配置为基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;生成模块,被配置为基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源。
8.本公开实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
9.本公开实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
10.本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:通过接收排
土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源,能够在露天矿排土场的排土线发生变化时,基于更新后的排土线矢量数据确定排土位数量,并基于排土位数量和排土线修整方式生成新的排土位资源,因此,提高了排土作业的效率和安全性。
附图说明
11.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
12.图1是本公开实施例提供的一种排土位生成方法的流程示意图。
13.图2是本公开实施例提供的一种排土位生成方法在实际应用场景下涉及的单独一段排土段的排土位生成效果图。
14.图3是本公开实施例提供的一种排土位生成方法在实际应用场景下涉及的相邻两段排土段的排土位生成效果图。
15.图4是本公开实施例提供的另一种排土位生成方法的流程示意图。
16.图5是本公开实施例的一种排土位生成装置的结构示意图。
17.图6是本公开实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
19.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
20.应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
21.下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的一种排土位生成方法和装置。
22.图1是本公开实施例提供的一种排土位生成方法的流程示意图。图1的排土位生成方法可以由服务器或电子设备执行。如图1所示,该排土位生成方法包括:
s101,接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;s102,基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;s103,基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;s104,基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源。
23.具体地,以服务器为例,在完成排土作业并且作业区域内的排土位资源耗尽或即将耗尽的情况下,服务器调度第一车辆对当前排土线进行整体或局部修整,并调度第二车辆采集修整后的排土线的点云数据;第二车辆将采集到的点云数据上传至服务器,并向服务器发送请求生成新的排土位资源且携带有排土线修整方式的排土位生成请求;进一步地,在接收到排土位生成请求后,服务器基于第二车辆上传的点云数据对当前排土线的排土线矢量数据进行更新,基于更新后的排土线矢量数据计算最终生成的排土位数量,并基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量生成新的排土位资源。
24.这里,服务器可以是一台服务器,也可以是由若干台服务器组成的服务器集群或分布式系统,或者还可以是一个云计算服务中心,本公开实施例对此不作限制。优选地,在本公开实施例中,服务器为云服务器,即,在云端运行且能够提供云数据库、云存储、云计算、云通信等基础云计算服务的设备。
25.作业可以是导致地形发生变化的各种社会活动,包括但不限于:道路施工(对于地面的平坦度等产生影响)、放置物体至特定区域(增加部分区域的高度)、由特定区域移除物体(减少部分区域的高度)、活动时引起路面地形变化(部分区域凹陷或者凸出)。排土作业是指向排土场排卸诸如土石方等剥离物的作业。
26.作业区域可以处于封闭式空间,也可以处于开放式空间,或者还可以是未开辟道路的空间环境。封闭式空间例如可以是露天矿区环境,露天矿山土方作业主要包括装载区的土石方装载、道路运输和排土场的土石方卸载等。在本公开实施例中,作业区域是指第一车辆和/或第二车辆在露天矿区执行装载、运输、排土等作业过程中所处的区域。
27.第一车辆可以是具备铲装砂石、推运土壤、刮平地面等功能的普通车辆,也可以是具备上述功能且具有自主驾驶功能的车辆,本公开实施例对此不作限制。优选地,在本公开实施例中,第一车辆为铲车或无人驾驶铲车,用于修整目标区域的挡墙地形,使其达到可进行排土作业的挡墙规范要求。
28.第二车辆可以是具备数据采集功能的普通车辆,也可以是具备数据采集功能且具有自主驾驶功能的车辆,或者还可以是由具有自主驾驶功能的车辆组成的自主驾驶车队,本公开实施例对此不作限制。优选地,在本公开实施例中,第二车辆为安装有激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达或摄像机的无人驾驶矿车或自动驾驶矿车,用于采集修整后的挡墙地形的点云数据。
29.需要说明的是,第一车辆和第二车辆可以相同,也可以不同,例如,第一车辆和第二车辆可以均为安装有车载激光雷达传感器的铲车,或者,第一车辆可以是铲车,第二车辆可以是安装有车载激光雷达传感器的无人驾驶矿车。下文将以无人驾驶矿车为例进行说明。此外,第一车辆和第二车辆的数量可以根据应用场景的实际需求进行调整,本公开实施例对此不作限制。
30.点云数据是指通过测量仪器得到的目标外观表面的三维点数据集合,这里,测量仪器可以包括但不限于激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、摄像设备等。在本公开实施例中,点云数据是指排土位被卸载土方后的外观表面的三维点数据集合。
31.排土线是一条曲线,包括至少一段排土段。需要说明的是,在进行排土作业的过程中,无人驾驶矿车基于当前排土线上的排土位进行土方石排倒,当排土位用完后,铲车需要对挡墙进行修整,然后再计算新的排土线,并基于新的排土线规划新的排土位,因此,在本公开实施例中,当前排土线是已知的。
32.矢量又称为向量,是指既有大小又有方向的量。矢量数据是指在直角坐标中,用x、y坐标表示地图图形或地理实体的位置和形状的数据。矢量数据一般通过记录坐标的方式来尽可能地将地理实体的空间位置表现得准确无误。排土线矢量数据是指精确的排土线边界信息,包括但不限于排土线长度、排土线数量、排土线上的排土点坐标。
33.在实际应用中,在完成排土作业的无人驾驶矿车驶离排土位的过程中,可以利用无人驾驶矿车上安装的激光雷达采集目标区域的点云数据并上传至云服务器。在采集点云数据时,为了保证点云密度,应当将无人驾驶矿车驶离排土位的速度限制在每小时6公里内。同时,还应当在无人驾驶矿车驶离排土位的距离较长的过程中持续采集点云数据,以保证激光雷达能够完整地采集到所需的点云数据。在接收到无人驾驶矿车上传的点云数据后,云服务器基于目标区域的范围对点云数据进行裁剪,并对裁剪后的点云数据进行体素滤波,以减少数据量;进一步地,云服务器基于经体素滤波后的点云数据对当前排土线的排土线矢量数据进行更新,并基于更新后的排土线矢量数据生成新的排土位资源供无人驾驶矿车使用。
34.根据本公开实施例提供的技术方案,通过接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源,能够在露天矿排土场的排土线发生变化时,基于更新后的排土线矢量数据确定排土位数量,并基于排土位数量和排土线修整方式生成新的排土位资源,因此,提高了排土作业的效率和安全性。
35.在一些实施例中,基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据,包括:在监测到作业区域内的排土位已经排满或即将排满的情况下,接收车辆采集并上传的修整后的排土线的点云数据;基于修整后的排土线的点云数据,计算修整后的排土线的累计长度,并将修整后的排土线的累计长度作为更新后的排土线矢量数据。
36.具体地,在无人驾驶矿车完成排土作业后,如果服务器监测到作业区域内的一组或多组排土位已经排满或即将排满,或者排土位资源已经耗尽或即将耗尽,则向无人驾驶矿车发送排土线更新指令;在接收到排土线更新指令后,无人驾驶矿车对当前排土线进行修整,利用无人驾驶矿车上安装的激光雷达采集修整后的排土线的点云数据,并将采集到的点云数据上传至服务器;进一步地,在接收到无人驾驶矿车上传的修整后的排土线的点云数据后,服务器计算修整后的排土线的累计长度并将其作为更新后的排土线矢量数据。
37.根据本公开实施例提供的技术方案,通过调度无人驾驶矿车对排土线进行修整,
利用无人驾驶矿车上安装的激光雷达采集并上传修整后的排土线的点云数据,以及基于点云数据对当前排土线的排土线矢量数据进行更新,能够完全自动化地实施相应的点云数据采集,因此,提高了数据采集的效率和采集数据的准确性,减少了自动化作业中人工介入的概率,提升了自动化作业的效率。
38.在一些实施例中,基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量,包括:对修整后的排土线的累计长度除以排土位宽度的结果进行向下取整,得到可生成的排土位数量;基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量,计算修整后的排土线的剩余长度;将修整后的排土线的剩余长度与预设长度进行比较,并基于比较结果确定最终生成的排土位数量。
39.具体地,可生成的排土位数量可以通过如下公式(1)计算得到:n1=向下取整{ulength/w}(1),其中,ulength表示修整后的排土线的累计长度,w表示排土位宽度,即,一个排土位的宽度;n1表示可生成的排土位数量,其中,n1为正整数。这里,排土位宽度可以通过如下公式(2)计算得到:w=w1+w2
×
2 (2),其中,w1表示无人驾驶矿车的车身宽度,w2表示预设宽度。进一步地,基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量,并通过如下公式(3)计算修整后的排土线的剩余长度:uremain=ulength-w
×
n1 (3),其中,uremain表示修整后的排土线的剩余长度。最后,基于修整后的排土线的剩余长度与预设长度的比较结果,确定最终生成的排土位数量。
40.这里,预设宽度是指预留的用于缓冲的宽度。预设宽度可以是用户根据经验数据预先设置,也可以是用户根据实际需要对已设置的预设宽度进行调整后得到的预设宽度,本公开实施例对此不作限制。预设宽度可以是0.5米至1米范围内的任一值。优选地,在本公开实施例中,预设宽度为0.8米。
41.预设长度可以是用户根据经验数据预先设置的长度,也可以是用户根据实际需要对已设置的预设长度进行调整后得到的预设长度,本公开实施例对此不作限制。预设长度与无人驾驶矿车的车身宽度有关,通常应当大于无人驾驶矿车的车身宽度。优选地,在本公开实施例中,预设长度为4米。
42.根据本公开实施例提供的技术方案,通过综合考虑排土线矢量的累计长度、无人驾驶矿车的车身宽度、预设宽度等因素确定可生成的排土位数量,基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量计算修整后的排土线的剩余长度,并基于修整后的排土线的剩余长度与预设长度的比较结果确定最终生成的排土位数量,能够准确地确定最终生成的排土位数量,因此,提高了排土位资源的利用率。
43.在一些实施例中,将修整后的排土线的剩余长度与预设长度进行比较,并基于比较结果确定最终生成的排土位数量,包括:如果修整后的排土线的剩余长度小于预设长度,则将可生成的排土位数量作为最终生成的排土位数量;如果修整后的排土线的剩余长度大于或等于预设长度,则将可生成的排土位数量加一作为最终生成的排土位数量。
44.具体地,在确定最终生成的排土位数量后,将修整后的排土线的剩余长度与预设
长度进行比较,如果修整后的排土线的剩余长度小于预设长度,则将可生成的排土位数量作为最终生成的排土位数量;如果修整后的排土线的剩余长度大于或等于预设长度,则将可生成的排土位数量加一作为最终生成的排土位数量,即,排土位边缘应适当地向外延伸。这里,最终生成的排土位数量用n表示,其中,n为正整数且大于或等于n1。
45.例如,假设无人驾驶矿车的车身宽度w1为3.8米,预设宽度w2为0.8米,预设长度为4米,如果排土线矢量的累计长度ulength为60米,则通过上述公式(2),计算得到排土位宽度w=w1+w2
×
2=3.8+0.8
×
2=5.4米;再通过上述公式(1),计算得到ulength/w=60
÷
5.4≈11.11,对其向下取整得到可生成的排土位数量n1为11;进一步地,通过上述公式(3),计算得到修整后的排土线的剩余长度uremain=ulength-w
×
n1=60-5.4
×
11=60-59.4=0.6米,由于0.6米小于4米,因此,最终生成的排土位数量n=n1=11。
46.再例如,假设无人驾驶矿车的车身宽度w1为3.8米,预设宽度w2为0.8米,预设长度为4米,如果排土线矢量的累计长度ulength为64米,则通过上述公式(2),计算得到排土位宽度w=w1+w2
×
2=3.8+0.8
×
2=5.4米;再通过上述公式(1),计算得到ulength/w=64
÷
5.4≈11.85,对其向下取整得到可生成的排土位数量n1为11;进一步地,通过上述公式(3),计算得到修整后的排土线的剩余长度uremain=ulength-w
×
n1=64-5.4
×
11=64-59.4=4.6米,由于4.6米小于4米,因此,最终生成的排土位数量n=n1+1=12。
47.根据本公开实施例提供的技术方案,能够准确地确定最终生成的排土位数量,因此,保证了排土位资源的充分利用。
48.在一些实施例中,基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源,包括:在排土线修整方式为整体修整的情况下,基于最终生成的排土位数量和排土位分段策略,对修整后的排土线进行分段处理,得到至少一段排土段;基于至少一段排土段中的每段排土段中的排土位数量,生成新的排土位资源。
49.具体地,排土线修整方式可以包括整体修整和局部修整。在排土线修整方式为整体修整的情况下,服务器基于最终生成的排土位数量和排土位分段策略对修整后的排土线进行分段处理,并基于分段处理得到的至少一段排土段中的每段排土段中的排土位数量生成新的排土位资源;在排土线修整方式为局部修整的情况下,服务器基于最终生成的排土位数量生成新的排土位资源。
50.这里,排土位分段策略是指基于最终生成的排土位数量与第一预设值和第二预设值的比较结果,对修整后的排土线进行分段处理,得到至少一段排土段。
51.第一预设值和第二预设值可以是用户根据经验数据预先设置的数值,也可以是用户根据实际需要对已设置的第一预设值和第二预设值进行调整后得到的第一预设值和第二预设值,本公开实施例对此不作限制。第一预设值和第二预设值可以是5至50范围内的任一值,且第一预设值小于第二预设值。优选地,在本公开实施例中,第一预设值为10,第二预设值为40。
52.进一步地,如果最终生成的排土位数量小于或等于第一预设值,则对修整后的排土线进行分段处理,得到一段排土段。举例来说,假设最终生成的排土位数量为10,第一预设值为10,则基于排土位分段策略,将修整后的排土线分成一段排土段,并且该段排土段中包含的排土位的数量为10。
53.如果最终生成的排土位数量大于第一预设值且小于或等于第二预设值,则对修整
后的排土线进行分段处理,得到两段排土段,即,第一排土段和第二排土段;进一步地,如果最终生成的排土位数量为偶数,则将最终生成的排土位数量进行平均分配,即,第一排土段和第二排土段中包含的排土位的数量相同;如果最终生成的排土位数量为奇数,则第一排土段中包含的排土位的数量比第二排土段中包含的排土位的数量多一个。
54.举例来说,假设最终生成的排土位数量为39,第一预设值为10,第二预设值为40,则基于排土位分段策略,将修整后的排土线分成第一排土段和第二排土段,其中,第一排土段中包含的排土位的数量为20,第二排土段中包含的排土位的数量为19。
55.如果最终生成的排土位数量大于第二预设值,则对修整后的排土线进行分段处理,得到至少两段排土段;进一步地,以预设数量对最终生成的排土位数量进行划分,即,一段排土段中包含预设数量的排土位,如果剩余排土位数量大于第三预设值,则将剩余排土位数量单独作为一段排土段;如果剩余排土位数量小于或等于第三预设值,则将剩余排土位数量与前一段排土段中的排土位数量进行合并。
56.这里,预设数量可以是用户根据经验数据预先设置的数值,也可以是用户根据实际需要对已设置的预设数量进行调整后得到的预设数量,本公开实施例对此不作限制。预设数量可以是10至40范围内的任一值,并且预设数量大于第一预设值且小于第二预设值。优选地,在本公开实施例中,预设数量为20。
57.第三预设值可以是用户根据经验数据预先设置的数值,也可以是用户根据实际需要对已设置的第三预设值进行调整后得到的第三预设值,本公开实施例对此不作限制。第三预设值可以是5至20范围内的任一值,并且第三预设值大于或等于第一预设值且小于预设数量。优选地,在本公开实施例中,第三预设值为15。
58.例如,假设第二预设值为40,第三预设值为15,预设数量为20,如果最终生成的排土位数量为56,则以包含预设数量的排土线为一段(即,每20个分一段),对修整后的排土线进行分段处理,得到第一排土段和第二排土段,其中,第一排土段和第二排土段中包含的排土位的数量均为20;进一步地,计算得到剩余排土位数量为56-20-20=16,大于第三预设值,因此,将包含剩余排土位数量的排土线单独作为一段排土段,即,第三排土段。
59.再例如,假设第二预设值为40,第三预设值为15,预设数量为20,如果最终生成的排土位数量为48,则以包含预设数量的排土线为一段(即,每20个分一段),对修整后的排土线进行分段处理,得到第一排土段和第二排土段,其中,第一排土段和第二排土段中包含的排土位的数量均为20;进一步地,计算得到剩余排土位数量为48-20-20=8,小于第三预设值,因此,将剩余排土位数量与第二排土段中的排土位的数量合并,即,第二排土段中包含的排土位的数量为20+8=28。
60.根据本公开实施例提供的技术方案,通过基于排土位分段策略对修整后的排土线进行分段处理,能够使不同的无人驾驶矿车在不同的排土线同时进行各自的作业,因此,提高了排土位使用的灵活性,提升了无人驾驶矿车的作业效率。
61.在一些实施例中,新的排土位资源包括多个排土位,该排土位生成方法还包括:针对多个排土位中的当前排土位,将当前排土位所在的排土线向左右两侧各延伸一个排土位宽度,得到延伸排土位;基于延伸排土位所在的排土线的点云数据,利用最小二乘法进行线段拟合,得到拟合线段的线段方向向量;基于线段方向向量,计算拟合线段朝排土场内的法向量,并将法向量作为当前排土位的排土位朝向;基于当前排土位所在的排土线上的中心
点、当前排土位的排土位朝向和车辆的后轴中心到当前排土位所在的排土线的距离,计算车辆的后轴中心坐标;基于车辆的后轴中心坐标、当前排土位的排土位朝向、排土位宽度和排土位长度以及车辆的后轴中心到当前排土位的后边界的距离,计算当前排土位的排土位坐标。
62.具体地,新的排土位资源是指基于修整后的排土线重新规划的排土位资源。新的排土位资源可以包括多个排土位,并且多个排土位中的每个排土位的生成方法均相同。
63.对于新的排土位资源中的当前排土位,首先,可以将当前排土位所在的排土线向左右两侧各延伸一个排土位宽度,得到延伸排土位;基于延伸排土位所在的排土线的点云数据,利用最小二乘法进行线段拟合,得到拟合线段的线段方向向量d(x,y),即,延伸排土位所在的排土线的排土线方向;基于线段方向向量,计算得到拟合线段朝排土场内的法向量v(y,-x),并将该法向量作为当前排土位的排土位朝向。接着,可以通过如下公式(4)计算得到车辆的后轴中心坐标:pr=p+v
×
s(4),其中,pr表示车辆的后轴中心坐标,p表示当前排土位在修正后的排土线上的中心点,v表示当前排土位的排土位朝向,s表示车辆的后轴中心到当前排土位所在的排土线的距离。进一步地,可以通过如下公式(5)-(8)计算得到当前排土位的四个角点的角点坐标,即,当前排土位的排土位坐标:p dl
=pr+d
×
w/2-v
×
rb(5),p ul
=pr+d
×
w/2+v
×
(l-rb)(6),p ur
=pr-d
×
w/2+v
×
(l-rb)(7),p dr
=pr-d
×
w/2-v
×
rb(8),其中,p dl
表示当前排土位的左下角点的角点坐标,p ul
表示当前排土位的左上角点的角点坐标,p ur
表示当前排土位的右上角点的角点坐标,p dr
表示当前排土位的右下角点的角点坐标,d表示延伸排土位所在的排土线的排土线方向,w表示当前排土位的排土位宽度,l表示当前排土位的排土位长度,rb表示车辆的后轴中心到当前排土位的后边界的距离。
64.需要说明的是,在基于排土线矢量数据和排土位宽度确定了排土位数量和每个排土位在修整后的排土线上的位置范围之后,可以沿修整后的排土线的顺时针方向,计算每个排土位的四个角点的坐标,因此,当前排土位是指正在计算的排土位,即,待生成的排土位。
65.上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。此外,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
66.图2是本公开实施例提供的一种排土位生成方法在实际应用场景下涉及的单独一段排土段的排土位生成效果图。
67.如图2所示,对排土线20进行分段处理,得到单独的一段排土段。该段排土段中包括14个排土位21,每个排土位21有独立的排土位编号,即,排土位1-1至排土位1-14。此外,每个排土位的朝向均为对应于排土线的法线向排土场内的方向,如箭头所示。
68.需要说明的是,由于局部排土线曲率较大区域生成的排土位(例如,排土位1-6和
排土位1-7)有一定的重叠,因此,服务器不会向重叠区域同时调度无人驾驶矿车进行排土作业,也就是说,排土位1-6和排土位1-7不会有两辆无人驾驶矿车同时进行土方石排倒。
69.图3是本公开实施例提供的一种排土位生成方法在实际应用场景下涉及的相邻两段排土段的排土位生成效果图。
70.如图3所示,对排土线30进行分段处理,得到两段排土段,即,第一排土段和第二排土段。第一排土段中包括20个排土位31,每个排土位31有分段号和排土位编号,即,排土位3-1至排土位3-20(图3中仅示出排土位3-16至排土位3-20);第二排土段中包括14个排土位32,每个排土位32有分段号和排土位编号,即,排土位4-1至排土位4-14。
71.图4是本公开实施例提供的另一种排土位生成方法的流程示意图。图4的排土位生成方法可以由服务器或电子设备执行。如图4所示,该排土位生成方法包括:s401,在监测到作业区域内的排土位已经排满或即将排满的情况下,接收车辆采集并上传的修整后的排土线的点云数据;s402,基于修整后的排土线的点云数据,计算修整后的排土线的累计长度,并将修整后的排土线的累计长度作为更新后的排土线矢量数据;s403,对修整后的排土线的累计长度除以排土位宽度的结果进行向下取整,得到可生成的排土位数量;s404,基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量,计算修整后的排土线的剩余长度;s405,将修整后的排土线的剩余长度与预设长度进行比较,并基于比较结果确定最终生成的排土位数量;s406,确定排土线修整方式是否为整体修整,如果是,则执行s407;否则,执行s409;s407,基于最终生成的排土位数量和排土位分段策略,对修整后的排土线进行分段处理,得到至少一段排土段;s408,基于至少一段排土段中的每段排土段中的排土位数量,生成新的排土位资源;s409,基于最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源。
72.根据本公开实施例提供的技术方案,通过综合考虑排土线矢量的累计长度、无人驾驶矿车的车身宽度、预设宽度等因素确定可生成的排土位数量,基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量计算修整后的排土线的剩余长度,并基于修整后的排土线的剩余长度与预设长度的比较结果确定最终生成的排土位数量,能够准确地确定最终生成的排土位数量,因此,提高了排土位资源的利用率。
73.另外,通过基于排土位分段策略对修整后的排土线进行分段处理,能够使不同的无人驾驶矿车在不同的排土线同时进行各自的作业,因此,提高了排土位资源使用的灵活性,提升了无人驾驶矿车的作业效率。
74.下述为本公开装置实施例,可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节,请参照本公开方法实施例。
75.图5是本公开实施例的一种排土位生成装置的结构示意图。如图5所示,该排土位生成装置包括:
接收模块501,被配置为接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;更新模块502,被配置为基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;计算模块503,被配置为基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;生成模块504,被配置为基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源。
76.根据本公开实施例提供的技术方案,通过接收排土位生成请求,其中,排土位生成请求用于请求生成新的排土位资源并且携带有排土线修整方式和修整后的排土线的点云数据;基于修整后的排土线的点云数据,对排土线矢量数据进行更新,得到更新后的排土线矢量数据;基于更新后的排土线矢量数据,计算最终生成的排土位数量;基于排土线修整方式和最终生成的排土位数量,生成新的排土位资源,能够在露天矿排土场的排土线发生变化时,基于更新后的排土线矢量数据确定排土位数量,并基于排土位数量和排土线修整方式生成新的排土位资源,因此,提高了排土作业的效率和安全性。
77.在一些实施例中,在监测到作业区域内的排土位已经排满或即将排满的情况下,图5的更新模块502接收车辆采集并上传的修整后的排土线的点云数据,基于修整后的排土线的点云数据计算修整后的排土线的累计长度,并将修整后的排土线的累计长度作为更新后的排土线矢量数据。
78.在一些实施例中,图5的更新模块502还对修整后的排土线的累计长度除以排土位宽度的结果进行向下取整得到可生成的排土位数量,基于修整后的排土线的累计长度、排土位宽度和可生成的排土位数量计算修整后的排土线的剩余长度,将修整后的排土线的剩余长度与预设长度进行比较,并基于比较结果确定最终生成的排土位数量。
79.在一些实施例中,如果修整后的排土线的剩余长度小于预设长度,则图5的更新模块502将可生成的排土位数量作为最终生成的排土位数量;如果修整后的排土线的剩余长度大于或等于预设长度,则图5的更新模块502将可生成的排土位数量加一作为最终生成的排土位数量。
80.在一些实施例中,在排土线修整方式为整体修整的情况下,图5的生成模块504基于最终生成的排土位数量和排土位分段策略,对修整后的排土线进行分段处理得到至少一段排土段,并基于至少一段排土段中的每段排土段中的排土位数量生成新的排土位资源。
81.在一些实施例中,如果最终生成的排土位数量小于或等于第一预设值,则图5的生成模块504对修整后的排土线进行分段处理得到一段排土段;如果最终生成的排土位数量大于第一预设值且小于或等于第二预设值,则图5的生成模块504对修整后的排土线进行分段处理,得到两段排土段;如果最终生成的排土位数量大于第二预设值,则图5的生成模块504对修整后的排土线进行分段处理,得到至少两段排土段。
82.在一些实施例中,在排土线修整方式为局部修整的情况下,图5的生成模块504基于最终生成的排土位数量生成新的排土位资源。
83.上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
84.图6是本公开实施例的一种电子设备的结构示意图。如图6所示,该实施例的电子设备60包括:处理器601、存储器602以及存储在该存储器602中并且可以在处理器601上运行的计算机程序603。处理器601执行计算机程序603时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者,处理器601执行计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
85.示例性地,计算机程序603可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或多个模块/单元被存储在存储器602中,并由处理器601执行,以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序603在电子设备60中的执行过程。
86.电子设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备60可以包括但不仅限于处理器601和存储器602。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是电子设备60的示例,并不构成对电子设备60的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如,电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
87.处理器601可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
88.存储器602可以是电子设备60的内部存储单元,例如,电子设备60的硬盘或内存。存储器602也可以是电子设备60的外部存储设备,例如,电子设备60上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,存储器602还可以既包括电子设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器602用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
89.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本公开的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
90.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
91.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出
本公开的范围。
92.在本公开所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/电子设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
93.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
94.另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
95.集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解,本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括:能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如,在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
96.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,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公开各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本公开的保护范围之内。
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