运输系统的安全保护系统、方法和机群管理设备技术方案

本公开提供了一种运输系统的安全保护系统、方法和机群管理设备。安全保护系统包括：无人驾驶车辆，用于将自身的位置信息和行驶方向发送到机群管理设备；辅助作业设备，用于将自身的位置信息发送到机群管理设备；和机群管理设备，用于根据辅助作业设备的位置信息设置辅助作业设备的保护圈，保护圈包括以辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围内层保护圈的外层保护圈，在根据无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定无人驾驶车辆的一部分进入外层保护圈的情况下执行报警处理，在根据无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定无人驾驶车辆的一部分进入内层保护圈的情况下向无人驾驶车辆发送停车指令。

【技术实现步骤摘要】
运输系统的安全保护系统、方法和机群管理设备
本公开涉及无人驾驶
，特别涉及一种运输系统的安全保护系统、方法和机群管理设备。
技术介绍
露天矿山通常处于偏远地区且环境恶劣，而且矿区运输车辆作业司机的老龄化趋势明显，由运输司机疏忽导致的安全事故经常出现，这导致未来矿区在生产安全和人员投入等方面的经济负担将日益增加。露天矿山的无人化运输解决方案在矿区的迫切需求和现代科技发展的推动下越来越受到重视。然而，由于用于露天矿山的作业管理任务的特殊性和复杂性，导致露天矿山无人化系统的实现面临诸多问题。在卸载区，负责运输的矿山卡车是无人操控的，但是负责卸载区的辅助作业设备(例如，装载机或推土机等)则是有人操控的。因此，需要尽可能地确保整个露天矿山无人化运输系统中在卸载区的辅助作业设备和操作人员的安全，这样才能保证整个矿山作业的平稳运行，最大限度地减少人员伤亡及事故损失，从而提高生产效率。
技术实现思路
本公开解决的一个技术问题是：提供一种运输系统的安全保护系统，以提高露天矿山作业的安全性。根据本公开的一个方面，提供了一种运输系统的安全保护系统，包括：无人驾驶车辆，被配置为将自身的位置信息和行驶方向发送到机群管理设备；辅助作业设备，处于卸载区，被配置为将自身的位置信息发送到机群管理设备；以及所述机群管理设备，被配置为根据所述辅助作业设备的位置信息设置所述辅助作业设备的保护圈，所述保护圈包括以所述辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围所述内层保护圈的外层保护圈，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述外层保护圈的情况下执行报警处理，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述内层保护圈的情况下向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶。在一些实施例中，所述辅助作业设备还被配置为将自身的行驶方向发送到机群管理设备；所述无人驾驶车辆还被配置为向所述机群管理设备发送请求进入卸载区的请求消息，在收到所述机群管理设备返回的响应消息后，按照所述机群管理设备规划的行驶路径进入所述卸载区；所述机群管理设备还被配置为在接收到所述请求消息后，向所述无人驾驶车辆返回响应消息以批准所述无人驾驶车辆进入所述卸载区，并且向所述无人驾驶车辆发送行驶路径，并为所述无人驾驶车辆设置路径缓冲带，所述路径缓冲带为以所述行驶路径为中心向所述行驶路径的两侧扩展预定距离的区域，根据所述辅助作业设备的位置信息、行驶方向和尺寸实时判断所述辅助作业设备的至少一部分是否进入所述路径缓冲带，在所述辅助作业设备的至少一部分进入所述路径缓冲带的情况下执行报警处理，并判断所述辅助作业设备进入所述路径缓冲带的部分是否位于所述无人驾驶车辆的行驶方向的前方，如果是，则向所述无人驾驶车辆发送减速指令或所述停车指令，否则，不向所述无人驾驶车辆发送所述减速指令和所述停车指令。在一些实施例中，所述机群管理设备还被配置为在不能接收到所述辅助作业设备的位置信息或丢失所述辅助作业设备的位置信息的情况下向所述无人驾驶车辆发送所述停车指令，并向处于卸载区之外的无人驾驶车辆发送锁定指令以使得该处于卸载区之外的无人驾驶车辆不进入所述卸载区。在一些实施例中，所述辅助作业设备还被配置为与所述卸载区绑定，并在绑定后向所述机群管理设备发送固定频率的心跳信号；所述机群管理设备还被配置为在不能接收到所述心跳信号的情况下确定所述辅助作业设备的网络断开，并向处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆发送停车指令，以及向在与所述卸载区相邻的等待区的入场点的无人驾驶车辆发送等待指令以使得处于所述入场点的无人驾驶车辆保持等待状态不变，在重新接收到所述心跳信号后确定所述辅助作业设备重新连接网络并重新绑定所述卸载区，则向所述无人驾驶车辆发送恢复指令。在一些实施例中，所述无人驾驶车辆还被配置为在所述无人驾驶车辆位于所述卸载区的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则停止行驶，在所述无人驾驶车辆位于所述等待区的入场点的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则保持等待状态不变，在所述无人驾驶车辆位于与所述等待区相邻的行驶区的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则降低行驶速度并停止到在所述无人驾驶车辆的行驶方向上的与所述无人驾驶车辆距离最近的节点。在一些实施例中，所述机群管理设备设置有第一显示器，所述第一显示器被配置为显示所述保护圈和所述路径缓冲带，并在所述机群管理设备执行报警处理时显示报警信息。在一些实施例中，所述辅助作业设备设置有第二显示器，所述第二显示器被配置为显示所述保护圈和所述路径缓冲带，并在接收到报警信号后显示报警信息，其中，所述机群管理设备在执行报警处理时向所述第二显示器发送所述报警信号。在一些实施例中，所述辅助作业设备被配置为响应于停车操作指令，经由所述机群管理设备向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶；或者响应于锁定操作指令，经由所述机群管理设备向处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆发送停车指令以使得处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆停止行驶，以及经由所述机群管理设备向在与所述卸载区相邻的等待区的入场点的无人驾驶车辆发送等待指令以使得处于所述入场点的无人驾驶车辆保持等待状态不变。根据本公开的另一个方面，提供了一种运输系统的安全保护方法，包括：接收无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向以及处于卸载区的辅助作业设备的位置信息；根据所述辅助作业设备的位置信息设置所述辅助作业设备的保护圈，所述保护圈包括以所述辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围所述内层保护圈的外层保护圈；在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述外层保护圈的情况下执行报警处理；以及在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述内层保护圈的情况下向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶。在一些实施例中，所述安全保护方法还包括：接收所述辅助作业设备的行驶方向和所述无人驾驶车辆的请求进入卸载区的请求消息；在接收到所述请求消息后，向所述无人驾驶车辆返回响应消息以批准所述无人驾驶车辆进入所述卸载区；向所述无人驾驶车辆发送行驶路径，并为所述无人驾驶车辆设置路径缓冲带，所述路径缓冲带为以所述行驶路径为中心向所述行驶路径的两侧扩展预定距离的区域；根据所述辅助作业设备的位置信息、行驶方向和尺寸实时判断所述辅助作业设备的至少一部分是否进入所述路径缓冲带；在所述辅助作业设备的至少一部分进入所述路径缓冲带的情况下执行报警处理；以及判断所述辅助作业设备进入所述路径缓冲带的部分是否位于所述无人驾驶车辆的行驶方向的前方，如果是，则向所述无人驾驶车辆发送减速指令或所述停车指令，否则，不向所述无人驾驶车辆发送所述减速指令和所述停车指令。在一些实施例中，所述安全保护方法还包括：在不能接收到所述辅助作业设备的位置信息或丢失所述辅助作业设备的位置信息的情况下向所述无人驾驶车辆发送所述停车指令，并向处于卸载区之外的无人驾驶车辆发送锁定指令以使得该处于卸载区之外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运输系统的安全保护系统，包括：/n无人驾驶车辆，被配置为将自身的位置信息和行驶方向发送到机群管理设备；/n辅助作业设备，处于卸载区，被配置为将自身的位置信息发送到机群管理设备；以及/n所述机群管理设备，被配置为根据所述辅助作业设备的位置信息设置所述辅助作业设备的保护圈，所述保护圈包括以所述辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围所述内层保护圈的外层保护圈，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述外层保护圈的情况下执行报警处理，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述内层保护圈的情况下向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶。/n

【技术特征摘要】
1.一种运输系统的安全保护系统，包括：
无人驾驶车辆，被配置为将自身的位置信息和行驶方向发送到机群管理设备；
辅助作业设备，处于卸载区，被配置为将自身的位置信息发送到机群管理设备；以及
所述机群管理设备，被配置为根据所述辅助作业设备的位置信息设置所述辅助作业设备的保护圈，所述保护圈包括以所述辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围所述内层保护圈的外层保护圈，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述外层保护圈的情况下执行报警处理，在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述内层保护圈的情况下向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶。


2.根据权利要求1所述的安全保护系统，其中，
所述辅助作业设备还被配置为将自身的行驶方向发送到机群管理设备；
所述无人驾驶车辆还被配置为向所述机群管理设备发送请求进入卸载区的请求消息，在收到所述机群管理设备返回的响应消息后，按照所述机群管理设备规划的行驶路径进入所述卸载区；
所述机群管理设备还被配置为在接收到所述请求消息后，向所述无人驾驶车辆返回响应消息以批准所述无人驾驶车辆进入所述卸载区，并且向所述无人驾驶车辆发送行驶路径，并为所述无人驾驶车辆设置路径缓冲带，所述路径缓冲带为以所述行驶路径为中心向所述行驶路径的两侧扩展预定距离的区域，根据所述辅助作业设备的位置信息、行驶方向和尺寸实时判断所述辅助作业设备的至少一部分是否进入所述路径缓冲带，在所述辅助作业设备的至少一部分进入所述路径缓冲带的情况下执行报警处理，并判断所述辅助作业设备进入所述路径缓冲带的部分是否位于所述无人驾驶车辆的行驶方向的前方，如果是，则向所述无人驾驶车辆发送减速指令或所述停车指令，否则，不向所述无人驾驶车辆发送所述减速指令和所述停车指令。


3.根据权利要求1或2所述的安全保护系统，其中，
所述机群管理设备还被配置为在不能接收到所述辅助作业设备的位置信息或丢失所述辅助作业设备的位置信息的情况下向所述无人驾驶车辆发送所述停车指令，并向处于卸载区之外的无人驾驶车辆发送锁定指令以使得该处于卸载区之外的无人驾驶车辆不进入所述卸载区。


4.根据权利要求1或2所述的安全保护系统，其中，
所述辅助作业设备还被配置为与所述卸载区绑定，并在绑定后向所述机群管理设备发送固定频率的心跳信号；
所述机群管理设备还被配置为在不能接收到所述心跳信号的情况下确定所述辅助作业设备的网络断开，并向处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆发送停车指令，以及向在与所述卸载区相邻的等待区的入场点的无人驾驶车辆发送等待指令以使得处于所述入场点的无人驾驶车辆保持等待状态不变，在重新接收到所述心跳信号后确定所述辅助作业设备重新连接网络并重新绑定所述卸载区，则向所述无人驾驶车辆发送恢复指令。


5.根据权利要求4所述的安全保护系统，其中，
所述无人驾驶车辆还被配置为在所述无人驾驶车辆位于所述卸载区的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则停止行驶，在所述无人驾驶车辆位于所述等待区的入场点的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则保持等待状态不变，在所述无人驾驶车辆位于与所述等待区相邻的行驶区的情况下，如果所述无人驾驶车辆的网络断开，则降低行驶速度并停止到在所述无人驾驶车辆的行驶方向上的与所述无人驾驶车辆距离最近的节点。


6.根据权利要求2所述的安全保护系统，其中，
所述机群管理设备设置有第一显示器，所述第一显示器被配置为显示所述保护圈和所述路径缓冲带，并在所述机群管理设备执行报警处理时显示报警信息。


7.根据权利要求2所述的安全保护系统，其中，
所述辅助作业设备设置有第二显示器，所述第二显示器被配置为显示所述保护圈和所述路径缓冲带，并在接收到报警信号后显示报警信息，其中，所述机群管理设备在执行报警处理时向所述第二显示器发送所述报警信号。


8.根据权利要求1所述的安全保护系统，其中，
所述辅助作业设备被配置为响应于停车操作指令，经由所述机群管理设备向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶；或者响应于锁定操作指令，经由所述机群管理设备向处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆发送停车指令以使得处于所述卸载区之内的无人驾驶车辆停止行驶，以及经由所述机群管理设备向在与所述卸载区相邻的等待区的入场点的无人驾驶车辆发送等待指令以使得处于所述入场点的无人驾驶车辆保持等待状态不变。


9.一种运输系统的安全保护方法，包括：
接收无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向以及处于卸载区的辅助作业设备的位置信息；
根据所述辅助作业设备的位置信息设置所述辅助作业设备的保护圈，所述保护圈包括以所述辅助作业设备为中心的内层保护圈和包围所述内层保护圈的外层保护圈；
在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述外层保护圈的情况下执行报警处理；以及
在根据所述无人驾驶车辆的位置信息和行驶方向确定所述无人驾驶车辆的一部分进入所述内层保护圈的情况下向所述无人驾驶车辆发送停车指令以使得所述无人驾驶车辆停止行驶。


10.根据权利要求9所述的安全保护方法，还包括：
接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌，杨超，唐建林，
申请(专利权)人：江苏徐工工程机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32