一种无人集卡港口水平运输系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种无人集卡港口水平运输系统，系统包括智慧交通管理中心、安装在无人集卡上的车载控制系统、安装在港口内十字路口的交通控制系统，智慧交通管理中心包括车辆信息监控模块、车辆任务分配模块、行驶路径规划模块、高精地图管理模块和数据服务器；车载控制系统包括第一毫米波雷达、第一摄像头、第一数据处理服务器和第一通信模块；交通控制系统包括第二毫米波雷达、第二摄像头、第二数据处理服务器和第二通信模块，第二毫米波雷达、第二摄像头、第二通信模块均连接第二数据处理服务器，本实用新型专利技术通过交通控制系统TCS，进行车路协同，通过TMC对无人集卡工作任务、行驶路径进行控制，实现无人集卡在港口内的自动作业。

【技术实现步骤摘要】
一种无人集卡港口水平运输系统
本技术涉及交通控制
，具体涉及一种无人集卡港口水平运输系统。
技术介绍
全球10大最繁忙的港口，中国占了7个。港口作业智能化、自动化，提高港口作业效率，是目前港口所面临的最重要问题。港口作为我国对外开放的窗口和现代物流供应链中的重要环节，日益成为集传输、配送、仓储、加工、包装、增值服务等功能于一体的综合性物流平台，其能源消耗在整个交通行业中占有一定比例。部分港口(如洋山深水港)使用AGV(AutomatedGuidedVehicle)无人搬运小车解决港口内集装箱自动作业需求，该方案需要地面铺设大量磁钉，AGV方案通过磁钉对无人集卡进行定位，而磁钉需要预埋在道路下方。部分港口(如天津港)使用普通无人驾驶卡车解决港口内集装箱自动作业需求，该方案依赖于传统无人驾驶技术，通过多种传感器以及V2X通信实现无人集卡自动驾驶。现有港口的水平运输系统存在以下缺陷：使用AGV无人搬运小车，存在无人集卡行驶线路固定、无法与人工驾驶汽车混合作业的问题，并且AGV无人搬运小车的转向系统、定位系统要求非常高，无人集卡造价成本高昂，定位基础设施磁钉需要预埋在道路底下，基建成本也非常高。传统无人驾驶技术通过激光雷达作为主力传感器实现高精定位以及路况感知，在实际作业时天气、光线对无人集卡作业影响比较严重，无法适应港口全天候24小时工作的作业需求。本专利技术人针对此现象，专门设计了一种无人集卡港口水平运输系统，能对内、外集卡进行精准定位和跟踪，以实时监控作业区域的交通状况。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种无人集卡港口水平运输系统，通过交通控制系统(TCS，TrafficControlSystem)进行车路协同，通过TMC(TrafficManagementCenter)对无人集卡工作任务、行驶路径进行控制，通过RFID路标系统实现无人集卡精准定位，最终提供无人集卡在港口内的自动作业。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种无人集卡港口水平运输系统，包括：智慧交通管理中心(TMC)，其包括车辆信息监控模块、车辆任务分配模块、行驶路径规划模块、高精地图管理模块和数据服务器，该车辆信息监控模块用于获取监控数据，该车辆任务分配模块用于分配无人集卡的输送任务并向无人集卡发送控制指令，该行驶路径规划模块用于根据输送任务和当前道路上的交通情况在高精地图的基础上进行行驶路径规划，高精地图管理模块用于管理和更新高精地图，所述数据服务器用于存储智慧交通管理中心的所有数据；安装在无人集卡上的车载控制系统，该车载控制系统包括第一毫米波雷达、第一摄像头、第一数据处理服务器和第一通信模块，第一毫米波雷达、第一摄像头和第一通信模块均与第一数据处理服务器连接，第一通信模块与智慧交通管理中心进行通信，第一数据处理服务器还连接无人集卡的中控系统，该第一毫米波雷达用于获取无人集卡周边障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息并发送给第一数据处理服务器，该第一摄像头用于获取无人集卡周边障碍物的形状和颜色信息并发送给第一数据处理服务器；该第一数据处理服务器用于将根据障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息和障碍物的形状和颜色信息分别进行障碍物坐标值计算和障碍物分类识别以及将所有数据进行融合，并根据融合数据进行是否通行的决策判断，再发送决策结果给无人集卡的中控系统；该第一通信模块连接智慧交通管理中心，第一通信模块用于从智慧交通管理中心获取无人集卡的输送任务和行驶路径并转发到无人集卡的中控系统；安装在港口内十字路口的交通控制系统，每个交通控制系统均在高精地图上有固定坐标，该交通控制系统包括第二毫米波雷达、第二摄像头、第二数据处理服务器和第二通信模块，第二毫米波雷达、第二摄像头、第二通信模块均连接第二数据处理服务器，该第二毫米波雷达用于获取驶入十字路口的无人集卡的相对距离、相对速度、行驶方向信息并上传至第二数据处理服务器，第二摄像头用于对无人集卡进行抓拍，获取无人集卡形状、颜色信息并上传至第二数据处理服务器，所述第二通信模块与第一通信模块连接，第二通信模块用于从第一通信模块获取无人集卡的行驶路径；该第二数据处理服务器用于根据第二摄像头上传的形状、颜色信息进行目标分类识别，根据无人集卡的行驶路径、相对距离、相对速度、行驶方向进行相对坐标值计算，若识别为无人集卡则结合十字路口内所有无人集卡的相对坐标值和行驶路径信息进行通行决策，根据通行决策结果向各无人集卡发出通行或等待的指令；进一步的，上述无人集卡港口水平运输系统还包括每间隔一段距离安装在港口内部道路中间的地表上的多个RFID标签，该RFID标签的存储器上存储标签的绝对坐标以及道路的行驶信息，所述车载控制系统还包括与RFID标签对应的阅读器，该阅读器与第一数据处理服务器连接。进一步的，上述无人集卡港口水平运输系统还包括安装在路边的充电桩，每个充电桩均在高精地图上有固定坐标。进一步的，所述第一毫米波雷达和第二毫米波雷达均采用77G毫米波雷达，第一摄像头和第二摄像头均采用红外摄像头，所述第一通信模块和第二通信模块均采用5G通信模块、LTE通信模块、WiFi通信模块或V2X通信模块。采用上述方案后，本技术具有以下优点：1、本技术通过在无人集卡上部署车载驾驶系统，使用车载驾驶系统的第一毫米波雷达和第一摄像头对无人集卡周边障碍物进行探测，能够实施获取障碍物的相对速度、距离和类型，经过数据融合再对无人集卡周边环境进行判断，并以此作为无人集卡控制的基础，实现无人集卡自动规避障碍物，毫米波雷达作为主力传感器，可实现港口全天候工作；2、本技术在港区的十字路口处安装交通控制系统(TCS，TrafficControlSystem)，TCS系统包括了第二毫米波雷达与第二摄像头，可实时获取十字路口不同道路上的无人集卡通行状态(行驶路径、相对坐标值)，并根据十字路口的交通状态指挥无人集卡是否能够正常通行；通过无人集卡本身的车载驾驶系统、TCS交通监控以及指挥，结合无人集卡本身的决策算法，保障无人集卡在港区内安全行驶，相比AGV无人小车成本低；TCS指挥十字路口的无人集卡通行，安全度高，可以与有人驾驶卡车混合作业；3、本技术通过智慧交通管理中心(TMC，TrafficManagementCenter)对无人集卡的输送任务进行分配、对无人集卡的行驶路径进行规划，并指挥无人集卡完成搬运作业，在高精地图上规划起点和终点之间的最优路径，实现无人集卡的高校作业，附图说明图1为本技术一种无人集卡港口水平运输系统的结构框图。图2为本技术一种无人集卡港口水平运输方法的流程图；图3为本技术车载控制系统对无人集卡的监控流程图。标号说明：智慧交通管理中心1，车辆信息监控模块11，车辆任务分配模块12，行驶路径规划模块13，高精地图管理模块14，数据服务器15车载控制系统2，第一毫米波雷达21，第一摄像头22，第一数据处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人集卡港口水平运输系统，其特征在于包括：/n智慧交通管理中心，其包括车辆信息监控模块、车辆任务分配模块、行驶路径规划模块、高精地图管理模块和数据服务器，该车辆信息监控模块用于获取监控数据，该车辆任务分配模块用于分配无人集卡的输送任务并向无人集卡发送控制指令，该行驶路径规划模块用于根据输送任务和当前道路上的交通情况在高精地图的基础上进行行驶路径规划，高精地图管理模块用于管理和更新高精地图，所述数据服务器用于存储智慧交通管理中心的所有数据；/n安装在无人集卡上的车载控制系统，该车载控制系统包括第一毫米波雷达、第一摄像头、第一数据处理服务器和第一通信模块，第一毫米波雷达、第一摄像头和第一通信模块均与第一数据处理服务器连接，第一通信模块与智慧交通管理中心进行通信，第一数据处理服务器还连接无人集卡的中控系统，该第一毫米波雷达用于获取无人集卡周边障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息并发送给第一数据处理服务器，该第一摄像头用于获取无人集卡周边障碍物的形状和颜色信息并发送给第一数据处理服务器；该第一数据处理服务器用于将根据障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息和障碍物的形状和颜色信息分别进行障碍物坐标值计算和障碍物分类识别以及将所有数据进行融合，并根据融合数据进行是否通行的决策判断，再发送决策结果给无人集卡的中控系统；该第一通信模块连接智慧交通管理中心，第一通信模块用于从智慧交通管理中心获取无人集卡的输送任务和行驶路径并转发到无人集卡的中控系统；/n安装在港口内十字路口的交通控制系统，每个交通控制系统均在高精地图上有固定坐标，该交通控制系统包括第二毫米波雷达、第二摄像头、第二数据处理服务器和第二通信模块，第二毫米波雷达、第二摄像头、第二通信模块均连接第二数据处理服务器，该第二毫米波雷达用于获取驶入十字路口的无人集卡的相对距离、相对速度、行驶方向信息并上传至第二数据处理服务器，第二摄像头用于对无人集卡进行抓拍，获取无人集卡形状、颜色信息并上传至第二数据处理服务器，所述第二通信模块与第一通信模块连接，第二通信模块用于从第一通信模块获取无人集卡的行驶路径；该第二数据处理服务器用于根据第二摄像头上传的形状、颜色信息进行目标分类识别，根据无人集卡的行驶路径、相对距离、相对速度、行驶方向进行相对坐标值计算，若识别为无人集卡则结合十字路口内所有无人集卡的相对坐标值和行驶路径信息进行通行决策，根据通行决策结果向各无人集卡发出通行或等待的指令。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无人集卡港口水平运输系统，其特征在于包括：
智慧交通管理中心，其包括车辆信息监控模块、车辆任务分配模块、行驶路径规划模块、高精地图管理模块和数据服务器，该车辆信息监控模块用于获取监控数据，该车辆任务分配模块用于分配无人集卡的输送任务并向无人集卡发送控制指令，该行驶路径规划模块用于根据输送任务和当前道路上的交通情况在高精地图的基础上进行行驶路径规划，高精地图管理模块用于管理和更新高精地图，所述数据服务器用于存储智慧交通管理中心的所有数据；
安装在无人集卡上的车载控制系统，该车载控制系统包括第一毫米波雷达、第一摄像头、第一数据处理服务器和第一通信模块，第一毫米波雷达、第一摄像头和第一通信模块均与第一数据处理服务器连接，第一通信模块与智慧交通管理中心进行通信，第一数据处理服务器还连接无人集卡的中控系统，该第一毫米波雷达用于获取无人集卡周边障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息并发送给第一数据处理服务器，该第一摄像头用于获取无人集卡周边障碍物的形状和颜色信息并发送给第一数据处理服务器；该第一数据处理服务器用于将根据障碍物的大小、距离、角度和相对速度信息和障碍物的形状和颜色信息分别进行障碍物坐标值计算和障碍物分类识别以及将所有数据进行融合，并根据融合数据进行是否通行的决策判断，再发送决策结果给无人集卡的中控系统；该第一通信模块连接智慧交通管理中心，第一通信模块用于从智慧交通管理中心获取无人集卡的输送任务和行驶路径并转发到无人集卡的中控系统；
安装在港口内十字路口的交通控制系统，每个交通控制系统均在高精地图上有固定坐标，该交通控制系统包括第二毫米波雷达、第二摄像头、第二数据处理服务器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘元承，邹毅华，刘浩，庄进发，陈元亮，
申请(专利权)人：福建中科云杉信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35