一种港口牵引车无人运输短倒系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种港口牵引车无人运输短倒系统及方法，系统包括无人驾驶牵引车，无人驾驶牵引车包括融合感知模块、路径规划模块、组合定位模块和跟踪控制模块；还包括云端智能管理系统，设于云端，与港口TOS系统通信，执行对无人驾驶牵引车的任务调度、作业路径规划、交通自动管理、车辆实时监控以及数据统计；车路协同系统，通过V2X和5G通信与无人驾驶牵引车共享路面事件，并将路面事件信息与云端智能管理系统通信；高精度定位系统，与云端智能管理系统通信，通过融合定位获取无人驾驶牵引车的位置信息，实现无人牵引车在露天环境和室内环境的定位。本发明专利技术显著降低用工成本，提升安全生产水平，帮助港口实现良好的经济效益和社会效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种港口牵引车无人运输短倒系统及方法


[0001]本专利技术属于智能驾驶与无人运输领域，具体涉及港口牵引车无人运输短倒系统及方法。

技术介绍

[0002]水路运输是沿海、沿江地带钢铁成品运输的主要途径之一。钢材成品从库房经汽运到码头装船的过程行业内称为短倒运输。而甩挂运输是钢材短倒运输中的常用方式。所谓甩挂运输，即通过牵引车将装有货物的挂车拖至目的地后，将挂车换下，装上新的挂车前往另一个目的地的运输方式。相对于常见的一个牵引车携带固定挂车进行运输的方式，牵引车大部分的时间在等待挂车装货、卸货，车辆利用率低，甩挂作业具有明显的效率优势。
[0003]现有技术中，钢材制品在库房装车，牵引车司机接到调度任务后，前往装载区(库房)拖挂，将载满钢材的牵引车开往卸载区(码头)，根据调度系统提示停靠指定卸载点，人工对位吊机精准停车，人工甩挂，再根据调度系统提示确认空车或拖空挂返回库房。人工拖挂，按指定路线返回库房，再次人工拖甩挂，如此循环于库房和码头之间。对于港口运营而言，最大的痛点来自水平运输，主要是人力成本过高和人力资源供不应求带来的压力。
[0004]鉴于此，急需提出一种港口牵引车无人运输短倒系统，最大程度减少对港口现有基础设施的影响,又能显著降低用工成本,提升安全生产水平,帮助港口实现良好的经济效益和社会效益。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提出一种港口牵引车无人运输短倒系统。
[0006]本专利技术的一种港口牵引车无人运输短倒系统，包括：
[0007]无人驾驶牵引车，所述无人驾驶牵引车上设有融合感知模块、路径规划模块、组合定位模块和跟踪控制模块；
[0008]所述融合感知模块获取行驶过程中的障碍物和路面信息；
[0009]所述路径规划模块用于规划路径起始点和终点之间的行驶轨迹和行驶速度，同时对交通状态进行评估，调整局部路径轨迹和速度规划；
[0010]所述组合定位模块采集所述无人驾驶牵引车于露天环境和室内环境的定位信息和姿态信息；
[0011]所述跟踪控制模块用于执行车辆轨迹的横向控制和行驶速度的纵向控制；
[0012]云端智能管理系统，设于云端，与所述港口TOS系统通信，执行对无人驾驶牵引车的任务调度、作业路径规划、交通自动管理、车辆实时监控以及数据统计；
[0013]车路协同系统，所述车路协同系统通过V2X和5G通信与所述无人驾驶牵引车共享路面事件，并将路面事件信息与所述云端智能管理系统通信；
[0014]高精度定位系统，与所述云端智能管理系统，通过融合定位获取无人驾驶牵引车的位置信息，实现无人牵引车在露天环境和室内环境的定位。
[0015]进一步的，所述车路协同系统，包括：
[0016]用于路端的智能路侧单元，获取环境信息和道路交通目标信息，并预测目标轨迹；
[0017]用于无人驾驶牵引车的智能车载单元，接收来自智能路侧单元的数据，实现车辆的超视距感知；
[0018]用于云端的云控单元，监测智能路侧单元的工作状态，集中管理智能路侧单元回传的环境信息，对车辆的调度管理和路径规划进行辅助。
[0019]进一步的，还包括应急接管系统，与所述无人驾驶牵引车和云端智能管理子系统通信，监控无人驾驶牵引车的车辆状态信息并对无人驾驶牵引车执行远程接管。
[0020]进一步的，所述应急接管系统包括多个模拟驾驶舱，一个所述模拟驾驶舱实时监控多辆所述无人驾驶牵引车，所述应急接管系统将模拟驾驶舱内的驾驶操作指令发送至无人驾驶牵引车。
[0021]进一步的，还包括辅助作业终端，接收来自无人驾驶牵引车的车辆基本信息，对无人驾驶牵引车执行近程遥控。
[0022]进一步的，所述高精度定位系统在露天环境时，通过GNSS、IMU和轮速里程计等融合定位；所述高精度定位系统在室内环境时，通过激光雷达、视觉相机、UWB、IMU、轮速里程计融合定位。
[0023]本专利技术还提供一种港口牵引车无人运输短倒方法，包括如下步骤：
[0024]无人驾驶牵引车接收云端管理系统下发的开始作业指令，倒车自动与挂车连接，无人驾驶系统引导牵引车驶入挂车倒挂作业范围，现场操作员通过辅助作业终端下发倒挂作业指令，倒挂作业系统接管牵引车控制系统，完成倒挂后拖挂自动行驶出室内装载区；
[0025]根据云端管理系统规划路线自动行驶前往码头卸货区；根据车路协同系统发送的感知障碍物信息与自车感知信息融合，进行障碍物识别与避障，自动行驶通过开放路段；
[0026]到达码头作业面，精准停靠云端指定卸货点。发送卸货请求，现场操作员通过辅助作业终端下发甩挂指令，卸货完成后，现场操作员通过辅助作业终端下发车辆启动信号；
[0027]根据云端管理系统下发的指令，确认空车或拖空挂驶出码头作业面；需拖空挂时，倒车自动与指定挂车连接，无人驾驶系统引导牵引车驶入挂车倒挂作业范围，现场操作员通过辅助作业终端下发倒挂作业指令，倒挂作业系统接管牵引车控制系统，完成倒挂后拖挂自动行驶出码头作业面；
[0028]在车路协同系统的辅助下，进行融合感知，智能决策控制，自动行驶通过开放路段路口；
[0029]在高精度定位系统的指引下精准停靠室内装载区，接收云端下一项任务派发，循环作业。
[0030]本专利技术的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：
[0031]在该运输系统中将传统人工驾驶牵引车升级改造为无人驾驶牵引车，搭载自动驾驶计算平台，车身加装激光雷达、视觉相机、红外相机、毫米波雷达等感知传感器，同时借助云端管理系统、车路协同系统和应急接管系统，使无人车具备高精度定位、融合感知、智能规划决策、底盘控制和驾驶权切换等功能，从而在整体上实现无人驾驶牵引车的水平运输无人化。这一升级改造既能最大程度减少对港口现有基础设施的影响，又能显著降低用工成本，提升安全生产水平，帮助港口实现良好的经济效益和社会效益。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例提供的系统的框架示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例提供的方法的流程示意图；
[0034]图3是本专利技术实施例提供的方法的应用示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]本实施例的港口牵引无人运输短倒系统，包括无人驾驶牵引车，还包括云端智能管理系统、应急接管系统、车路协同系统和辅助作业终端。
[0037]云端管理系统是港口无人运输系统的控制中心、数据中心和决策中心。该系统负责自动进行车辆调度、交通控制、路径规划、控制指令下发、终端信息接收、实时状态监控和报障预警等任务。
[0038]云端智能管理系统是无人驾驶的核心系统，遵循可扩展原则和开放性原则，系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种港口牵引车无人运输短倒系统，其特征在于，包括：无人驾驶牵引车，所述无人驾驶牵引车上设有融合感知模块、路径规划模块、组合定位模块和跟踪控制模块；所述动态融合感知模块获取行驶过程中的障碍物和路面信息；所述路径规划模块用于规划路径起始点和终点，同时对交通状态进行评估；所述组合定位模块采集所述无人驾驶牵引车于露天环境和室内环境的定位信息和姿态信息；所述跟踪控制模块用于执行车辆轨迹的横向控制和行驶速度的纵向控制；云端智能管理系统，设于云端，与港口TOS系统通信，执行对无人驾驶牵引车的任务调度、作业路径规划、交通自动管理、车辆实时监控以及数据统计；车路协同系统，与所述无人驾驶牵引车和所述云端智能管理系统通信，通过V2X和5G通信与所述无人驾驶牵引车共享路面事件；高精度定位系统，与所述无人驾驶牵引车和所述云端智能管理系统通信，通过融合定位获取无人驾驶牵引车的位置信息，实现无人牵引车在露天环境和室内环境的定位。2.根据权利要求1中所述的港口牵引车无人运输短倒系统，其特征在于，所述车路协同系统包括：用于路端的智能路侧单元，获取环境信息和道路交通目标信息，并预测目标轨迹；用于无人驾驶牵引车的智能车载单元，接收来自智能路侧单元的数据，实现车辆的超视距感知；用于云端的云控单元，监测智能路侧单元的工作状态，集中管理智能路侧单元回传的环境信息，对车辆的调度管理和路径规划进行辅助。3.根据权利要求2中所述的港口牵引车无人运输短倒系统，其特征在于，还包括应急接管系统，与所述无人驾驶牵引车和云端智能管理子系统通信，监控无人驾驶牵引车的车辆状态信息并对无人驾驶牵引车执行远程接管。4.根据权利要求3中所述的港口牵引车无人运输短倒系统，其特征在于，所述应急接管系统包含模拟驾驶舱，一个所述模拟驾驶舱可以实时监...

【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，赵平，潘子宇，袁胜，李静，
申请(专利权)人：青岛慧拓智能机器有限公司，
类型：发明
国别省市：