一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法及系统与流程

本发明涉及车辆调度，尤其涉及一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法。

背景技术：

1、近年来，随着工业智能化和自动化水平不断提高，无人驾驶技术也越来越成熟。在矿山行业中，传统的人工驾驶矿用车辆已经无法满足生产效率和安全性的要求。因此，无人驾驶电动矿用车辆逐渐成为了行业发展的趋势。

2、然而，在实际应用中，当前的无人驾驶电动矿用车辆存在一些问题。例如，单个车辆的运营时间有限，需要频繁更换电池；车辆调度效率低下，容易出现拥堵和空载等问题；还有一些无法预测的外部因素，如天气、设备故障等，会影响车辆的正常运行。

3、为了解决这些问题，本文提出了一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法及系统。该方法通过对矿山道路网络进行建模，并结合车辆状态信息、电池剩余电量等数据，实现对车辆运行路径、充电和换电站点的实时优化调度。同时，系统还采用了智能识别技术，对外部因素进行预测和处理，提高了车辆的安全性和可靠性。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明提供了一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，能够解决传统的款山运输方式中存在的人工操作不便，运输效率低，安全风险大的问题。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，包括：

5、根据矿车到达时间构建数学模型分配任务的车辆顺序；

6、根据给定原则为车辆下发分配车辆行驶路径；

7、对车辆进行电量预估判断，进行调度作业。

8、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述到达时间包括，当无人驾驶矿用汽车运输工作开始时，以矿车到达目的地的时间先后为依据，依次到达目的地的车辆分配任务，最先到达目标点的车辆优先安排任务，若车辆在行驶过程中出现故障导致延误到达，则故障车辆任务下发的顺序将根据时间向后顺延。

9、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述数学模型包括，

10、carnumberi＝{j|tarri,j＝min(tarri,m)(m＝1,2,3…m,j∈m)}

11、其中，i为起点处名称，m,j为车辆编号，m为车辆的数量，carnumberi为在i起点处，进行任务分配的车辆编号，tarri,j、tarri,m为编号为j、m的车到达i起点处的时间。

12、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述给定原则包括，车辆在道路上的行驶时间是根据道路信息和给定的速度策略计算得到，行驶时间最短原则是车辆在当前位置中所有可行的道路选择出行驶时间最短的道路。

13、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述策略计算包括，

14、routei,j＝{k|ttravi,k＝min(ttravi,l)(l＝1,2,3…l,k∈l)}

15、其中,l为车辆在起点i处可行的道路数量，l为车辆在起点i处可行道路的编号，k为车辆在起点i出可行道路的编号，routei,j为在起点i处，给编号为j的车下发的用时最短道路编号，ttravi,k、ttravi,l为在起点i处采用编号为k、l道路行驶所用的时间，车辆在道路上的行驶时间根据道路信息和给定的速度策略计算得到。

16、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述电量预估判断包括，若差值小于15％，则停止任务,若差值大于等于15％，则满足作业条件。

17、作为本发明所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的一种优选方案，其中：所述电量预估判断还包括，

18、soc<0.15

19、soc≥0.15

20、其中，soc为剩余容量占电池容量的比值；

21、当电池容量比值小于0.15时，则无法完成原定任务，通知任务车辆前往换电站进行电池更替，当电池容量比值大于等于0.15时，满足作业条件，执行原定任务。

22、本发明的另外一个目的是提供一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的系统，系统实现车辆的自主调度，避免了认为操作误差和能源供给中断等问题，从而提高了生产效率，通过无人驾驶技术，不需要高昂的人力和物理成本来运行矿用车辆。

23、一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的系统，其特征在于：包括，车辆监控模块，算法优化模块，充电管理模块，任务调度模块；

24、所述车辆监控模块，负责监控每辆无人车驾驶电动矿用车辆的位置、状态、电量和运行情况；

25、所述算法优化模块，负责优化车辆的调度方案，实现最佳的能耗效率和最短的响应时间；

26、所述充电管理模块，负责管理所有的充电设施，并根据车辆需求来安排充电计划；

27、所述任务调度模块，负责安排并调度所有车辆的任务。

28、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的步骤。

29、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，所述计算机程序被处理器执行时实现一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的步骤。

30、本发明的有益效果：本发明方法由于无人车辆驾驶矿用车辆可以自主调度，因此减少了驾驶员收到危险或工作环境恶劣影响的风险，避免故障发生，进一步增强了安全性。

技术特征：

1.一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述到达时间包括，当无人驾驶矿用汽车运输工作开始时，以矿车到达目的地的时间先后为依据，依次到达目的地的车辆分配任务，最先到达目标点的车辆优先安排任务，若车辆在行驶过程中出现故障导致延误到达，则故障车辆任务下发的顺序将根据时间向后顺延。

3.如权利要求2所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述数学模型包括，

4.如权利要求3所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述给定原则包括，车辆在道路上的行驶时间根据道路信息和给定的速度策略计算得到，行驶时间最短原则是车辆在当前位置中所有可行的道路选择出行驶时间最短的道路。

5.如权利要求5所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述策略计算包括，

6.如权利要求5所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述电量预估判断包括，若差值小于15％，则停止任务，若差值大于等于15％，则满足作业条件。

7.如权利要求6所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法，其特征在于：所述电量预估判断还包括，

8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法的系统，其特征在于：包括，车辆监控模块，算法优化模块，充电管理模块，任务调度模块；

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明涉及车辆调度技术领域，尤其涉及一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法。本发明公开了一种露天矿换电式无人驾驶电动矿用车辆调度方法包括，根据矿车到达时间构建数学模型分配任务的车辆顺序；根据给定原则为车辆下发分配车辆行驶路径；对车辆进行电量预估判断，进行调度作业。本发明方法由于无人车辆驾驶矿用车辆可以自主调度，因此减少了驾驶员收到危险或工作环境恶劣影响的风险，避免故障发生，进一步增强了安全性。

技术研发人员：赵耀忠,咸金龙,刘强
受保护的技术使用者：华能伊敏煤电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15