一种矿井下主斜坡道信号灯控制方法与流程

本发明属于矿井交通，尤其涉及一种矿井下主斜坡道信号灯控制方法。

背景技术：

1、近年来,随着我国矿山无轨采掘设备迅猛发展和广泛应用，地下开采使用斜坡道开拓越来越普遍。采用斜坡道开拓及其以斜坡道为主的采矿方法,与采用斜井或竖井开拓与传统的采矿方法相比,其生产工艺简化,生产能力大幅提高,可以有效地节省工程量和投资、加快矿山建设速度、缩短矿山建设时间、提高矿山开采安全性等,真正实现了技术上先进、经济上合理、安全上可靠的办矿原则。

2、如图1所示，为降低井口11到井底12的坡度，使得适合各种车辆的行使，斜坡道10必须设计成来回弯曲，会有很多弯道13。

3、行于斜坡道内的主要无轨设备有各种型号的铲运机、卡车、钻车、人车等。多种类型的车辆在井下同时行驶。卡车作为运矿车，是斜坡道主要生产车辆。其它车辆都属于辅助、保障生产车辆。所以运矿车在斜坡道拥有最高通行权(特权)，其余车辆见到运矿车时应当提前进岔路躲避。为了提高生产运输效率，一般运矿车为大卡车，该类型车体积较大，在斜坡道弯道区域，同一时刻只能通过一辆运矿车。如果该时刻有其它车辆进入弯道，则会发生交通堵塞。一旦堵塞，在车辆较多的时候，疏通交通需要较长时间，有时达到几个小时，严重影响生产效率。

4、如何提升运矿车通行效率已经变成斜坡道运输的一大难题。一是如何让其它车辆知道弯道13里边有没有运矿车行驶？如果有运矿车在弯道行驶，则其它车辆不进入弯道，保证弯道正常通行；二是如何让其它车辆能尽早识别到有运矿车靠近，其它车辆尽早进行躲避，避免运矿车停车起步或减速，从而提升运矿车运行效率。

5、目前使用手段是在弯道区域两端安装信号灯，运矿车司机进入弯道前，通过手工控制信号灯变为红灯，告知其它车辆有运矿车通过。予以避让。这种手工控制方式，由于斜坡道较长，弯道很多。经常因为运矿车司机忘记解锁红绿灯而导致交通瘫痪。还有时候，运矿车司机为了提高自己的通行效率，在运矿车装车时，将信号灯锁住，导致斜坡道上车辆通行效率较低。

6、另一个不足是，使用手工控制信号灯，每次只能控制一个信号灯。每次运矿车进入弯道前，司机控制当前弯道信号灯变红灯。有时，其它车辆在运矿车司机变信号灯前已经进入了弯道。这个时候，就算运矿车司机变了灯也无法避免堵塞交通，导致运输效率降低。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效避免交通堵塞的矿井下主斜坡道信号灯控制方法，以克服现有技术存在的不足。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种矿井下主斜坡道信号灯控制方法，配置有矿井交通控制器、围栏缓存、灯面状态缓存、灯面序号缓存、序号信号灯对应缓存、灯下待行车辆缓存、锁定信号灯缓存、运矿车辆缓存、车辆经过上次信号灯缓存以及锁灯个数缓存；

4、所述矿井交通控制器在判断车辆是运矿车且判断车辆是下行进入电子围栏情况下，从围栏缓存中查找当前进入围栏对应的灯面信息并根据灯面序号缓存得到灯面的序号，执行车辆下行变灯步骤s1021；

5、所述车辆下行变灯步骤s1021分为车辆下行锁灯步骤s10211和车辆下行解灯步骤s10212；

6、所述车辆下行锁灯步骤s10211由灯面的序号根据序号信号灯对应缓存得到欲锁信号灯ip，由欲锁信号灯ip根据锁定信号灯缓存判断该欲锁信号灯是否被锁定，如果该欲锁信号灯没有锁定，执行车辆下行信号灯未锁定处理步骤s102111，如果该欲锁信号灯被锁定，执行车辆下行信号灯已锁定处理步骤s102112；

7、所述车辆下行信号灯未锁定处理步骤s102111为将当前车辆定位信标号加入到欲锁信号灯的灯下待行车辆缓存中，将欲锁信号灯ip记录进锁定信号灯缓存中，同时将欲锁信号灯的a面置绿闪烁，b面置红灯，同时执行车辆下行循环锁灯处理步骤s102113；

8、车辆下行信号灯已锁定处理步骤s102112为进一步判断已锁定方向是否和当前车辆行驶方向一致，如果欲锁信号灯的已锁定方向和当前车辆行驶方向一致，将当前车辆定位信标号加入到该欲锁信号灯的灯下待行车辆缓存中，同时执行车辆下行循环锁灯处理步骤s102113；如果欲锁信号灯的锁定方向和当前车辆行驶方向不一致，进一步判断锁定面和当前车辆进入围栏对应的灯面是否一致，如果锁定面和当前车辆进入围栏对应的灯面一致，并且如果锁定车辆为当前车辆时，则判断车辆发生了正常掉头，遍历所有信号灯，将当前车辆锁定的所有信号灯进行解锁，同时执行车辆下行循环锁灯处理步骤s102113；如果锁定车辆不是当前车辆，则判断车辆发生了违规掉头，信号灯为掉头之前后方车辆锁住，则车辆应进入岔路口等候对向车辆通过，同时遍历所有信号灯，将当前车辆锁定的所有信号灯进行解锁，同时执行车辆下行循环锁灯处理步骤s102113；

9、所述车辆下行循环锁灯处理步骤s102113为根据当前车辆所在的灯面序号，通过下列公式计算得到欲锁信号灯的灯面序号：

10、当前车辆在奇数面时：

11、num＝currentnum+n×2          (1)，

12、当前车辆在偶数面时：

13、num＝currentnum+1+2×(n-1)      (2)；

14、num为欲锁信号灯的灯面序号，currentnum为当前车辆所在的灯面序号，n为循环因子(n＝1、2、3……)，循环次数为从锁灯个数缓存中得到的锁灯个数减1；

15、根据每次计算得到欲锁信号灯的灯面序号再循环执行车辆下行锁灯步骤s10211；

16、所述车辆下行解灯步骤s10213为根据车辆当前进入电子围栏，从围栏缓存中找到当前电子围栏对应灯面，从灯面序号缓存中得到当前灯面对应的序号，如果序号是奇数面，用当前序号减去1得到上一次经过灯面的序号；如果当前面偶数面，用当前序号减去2得到上一次经过灯面的序号；如果序号信号灯对应缓存中存在上次经过灯面的序号，则从已锁定信号灯缓存中查找上一次通行信号灯是否已被解锁，如果已被解锁，则不用处理，否则执行下行信号灯解锁步骤s102131；

17、所述下行信号灯解锁步骤s102131为将车辆信息从需要解锁的灯下待行车辆缓存中进行移除，然后判断信号灯下是否还存在待行车辆，如果还有待行车辆，则不用处理；否则将需要解锁的信号灯ip从锁定信号灯缓存中进行移除，置需要解锁的信号灯两面为绿灯。

18、上述步骤实现了矿井下斜坡道中车辆下行变灯控制。

19、另外，在本发明中，还包括对矿井下斜坡道的中中车辆上行变灯控制，即矿井交通控制器在判断车辆在上行进入电子围栏的情况下，从围栏缓存中查找当前进入围栏对应的灯面信息并根据灯面序号缓存得到灯面的序号，执行车辆上行变灯步骤s1022；

20、所述车辆上行变灯步骤s1022分为车辆上行锁灯步骤s10221和车辆上行解灯步骤s10222；

21、所述车辆上行锁灯步骤s10221为由灯面的序号根据序号信号灯对应缓存得到欲锁信号灯ip，由欲锁信号灯ip根据锁定信号灯缓存判断该欲锁信号灯是否被锁定，如果该欲锁信号灯没有锁定，执行车辆上行信号灯未锁定处理步骤s102211，如果该欲锁信号灯被锁定，执行车辆上行信号灯已锁定处理步骤s102212；

22、所述车辆上行信号灯未锁定处理步骤s102211为将当前车辆定位信标号加入到欲锁信号灯的灯下待行车辆缓存中，将欲锁信号灯ip记录进锁定信号灯缓存中，同时将欲锁信号灯的a面置红灯，b面置绿闪烁，同时执行车辆上行循环锁灯处理步骤s102213；

23、所述车辆上行信号灯已锁定处理步骤s102212为进一步判断已锁定方向是否和当前车辆行驶方向一致。如果欲锁信号灯的已锁定方向和当前车辆行驶方向一致，将当前车辆定位信标号加入到该欲锁信号灯的灯下待行车辆缓存中，同时执行车辆下行循环锁灯处理步骤s102113；如果欲锁信号灯的锁定方向和当前车辆行驶方向不一致，进一步判断锁定面和当前车辆进入围栏对应的灯面是否一致，如果锁定面和当前车辆进入围栏对应的灯面一致，并且如果锁定车辆为当前车辆时，则判断车辆发生了正常掉头，遍历所有信号灯，将当前车辆锁定的所有信号灯进行解锁，同时执行车辆上行循环锁灯处理步骤s102213；如果锁定车辆不是当前车辆，则判断车辆发生了违规掉头，信号灯为掉头之前后方车辆锁住，则车辆应进入岔路口等候对向车辆通过，同时遍历所有信号灯，将当前车辆锁定的所有信号灯进行解锁，同时执行车辆上行循环锁灯处理步骤s102213；

24、所述车辆上行循环锁灯处理步骤s102213为根据当前车辆所在的灯面序号，通过下列公式计算得到欲锁信号灯的灯面序号：

25、当前车辆在偶数面时：

26、num＝currentnum-n×2         (3)，

27、当前车辆在奇数面时：

28、num＝currentnum-1-2×(n-1)      (4)；

29、根据每次计算得到欲锁信号灯的灯面序号再执行车辆上行锁灯步骤s10221；

30、所述车辆上行解灯步骤s10223为根据车辆当前进入电子围栏，从围栏缓存中找到当前电子围栏对应灯面，从灯面序号缓存中得到当前灯面对应的序号，如果序号是偶数面，用当前序号加上1得到上一次经过灯面的序号，如果当前面奇数面，用当前序号加上2得到上一次经过灯面的序号，如果序号信号灯对应缓存中存在上次经过灯面的序号，则从已锁定信号灯缓存中查找上一次通行信号灯是否已被解锁，如果已被解锁，则不用处理，否则执行上行信号灯解锁步骤s102231；

31、所述上行信号灯解锁步骤s102231为将车辆信息从需要解锁的灯下待行车辆缓存中进行移除，然后判断信号灯下是否还存在待行车辆，如果还有待行车辆，则不用处理；否则将需要解锁的信号灯ip从锁定信号灯缓存中进行移除，置需要解锁的信号灯两面为绿灯。

32、在本发明的具体实施方式中，当车辆进入电子围栏后，根据进入车辆定位信标号与运矿车辆缓存中的运矿车定位信标号逐个比对以判断当前车辆是不是运矿车。该步骤实现了对车辆是否是运矿车的判断，从而为本发明通过运矿灯来触发信号灯控制奠定基础。

33、如果是运矿车，所述矿井交通控制器执行运矿车处理步骤s100，所述运矿车处理步骤s100为运矿车进入电子围栏后，从围栏缓存中查找当前进入围栏对应的灯面信息，如果灯面信息为空，说明车辆进入了0号围栏或无穷大号围栏，执行运矿车无红绿灯围栏处理步骤s101，否则执行运矿车红绿灯围栏处理步骤s102。在本发明中，引入0号围栏或无穷大号围栏，从而为在井口和井底的车辆判断行驶方向提供了可能。

34、在本发明具体实施方式中，所述运矿车无红绿灯围栏处理步骤s101为如果当前车辆进入的是0号围栏，将当前车辆的车辆上次经过灯面缓存中记入0，如果当前车辆进入的是无穷大号围栏，将当前车辆的车辆上次通过灯面缓存中记入无穷大。

35、在本发明具体实施方式中，所述运矿车红绿灯围栏处理步骤s102为从当前车辆的车辆上次经过灯面缓存中得到车辆上次经过的灯面，如果车辆上次经过灯面和当前进入围栏对应的灯面不是同一灯面，根据车辆上次经过灯面的标识号从灯面序号缓存中得到车辆上次经过灯面对应的序号；然后再根据当前灯面的标识号从灯面序号缓存中得到车辆当前灯面对应的序号，如果车辆上次经过灯面对应的序号小于车辆当前灯面对应的序号则判断为车辆下行；如果车辆上次经过灯面对应的序号大于车辆当前灯面对应的序号则判断为车辆上行。该步骤实现了能够判断出车辆的行使方向，即车辆是上行还是下行。

36、在本发明具体实施方式中，所述运矿车红绿灯围栏处理步骤s102还包括如果当前进入围栏对应的灯面和当前车辆上次经过灯面是同一灯面，判断车辆在倒车，不处理。该步骤实现了还能够判断车辆是否在倒车。

37、采用上述技术方案，本发明利用uwb定位技术通过基于地图上绘制电子围栏的方式对矿井下主斜坡道信号灯进行控制以实现能够很方便地对矿井下主斜坡道信号灯进行自动控制，大大降低矿井下主斜坡道交通堵塞发生的概率，有效提高了运矿车通行效率，从而提升了矿山企业生产效益。