System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法及系统技术方案_技高网

基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法及系统技术方案

技术编号:39998010 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 02:58
本发明专利技术提供一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法及系统,涉及路径分配、路径规划技术领域,该方法包括采集无人天车工作环境地图信息,构建无人天车运行轨道地图,设定总量阈值、分岔口分配阈值以及分岔口重规划阈值;根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径;根据初始最优路径,依次向后为无人天车分配前进点位并对于每一个前进点位进行判断,实现动态路径规划。本发明专利技术在最佳时机寻找更优的新路径,并且减少不必要的路径规划消耗,通过动态的路径规划让无人天车在最佳时机规避阻塞或者拥堵,提升了全场天车集群的交通顺畅度以及搬运效率,准确的更优路径重规划时机,降低了系统的性能消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及路径分配、路径规划,尤其涉及一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法及系统


技术介绍

1、由于天车轨道的固定性以及天车工作环境的要求,与普通路径规划相比,无人天车更需要处理动态环境下的路径规划问题。无人天车需要考虑交通流量、车辆行为、意外状态等因素,以避免碰撞和保证行驶的安全性。因此,无人天车路径规划方法通常需要实时更新和动态调整路径,以适应环境的变化。

2、现有技术中,中国专利cn114815802a公开了一种基于改进蚁群算法的无人天车路径规划方法和系统,对于给定的起始点与目标点,建立地图数据模型以及障碍物模型,利用蚁群算法计算出最优的作业路径。中国专利cn113790729a公开了一种基于强化学习算法的无人天车路径规划方法及装置,对于给定的起点、终点以及障碍物集合,利用机器学习选出预测路径中最优的路线。中国专利cn112381281a公开了一种自动获取无人天车最优作业路径的方法,属于冶金自动控制
,根据数据信息设置以及应景式规避方法,选出最佳路径,减少路径中转折点个数。中国专利cn115744633a公开了一种无人天车路径静态规划方法,根据起点以及终点,简化障碍物模型,将天车作为一个质点,计算质点运动轨迹,通过判断天车自动运行轨迹是否经过障碍物,并计算拐点,实现天车避让障碍物运行,规划行走路径,保障无人天车运行效率和运行安全。中国专利cn114819420b公开了一种基于冲突消解的天车运输路径规划方法,对于给定的起点以及终点,建立路由表,计算每辆小车在该最短路径上从当前交叉点到离开下一交叉点的离开时间,并从小到大进行排序;依次检测小车达从当前交叉点到下一交叉点是否遇到冲突,判断冲突发生在交叉点或装/卸货过程中,分别采用原地等待或更换路径的方式消解冲突。

3、上述技术方案,虽然在一定程度上优化了无人天车路径规划,但还存在以下缺点:(1)障碍物模型在计算前就已经确定好,不能及时应对天车行驶过程中突发的障碍以及人工需要的特定操作;(2)小车行走前整条路经线路就已经确定好,不能够在行驶过程换其他更优的线路;(3)冲突解决方法是冲突车在原地等待直到分叉点到下个分叉点无冲突,用此方法只允许同条单行道上有一辆车通行,不可以跟车行走,效率较低;(4)冲突检测只检测当前分叉点到下个分叉点之间的道路是否有车,未考虑整体地图实时状况。

4、因此,亟需一种动态的、高效的无人天车路径规划方法及系统。


技术实现思路

1、为此,本专利技术实施例提供了一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法及系统,用于解决现有技术中不能实现动态的路径规划以及路径规划过程中车辆存在冲突的问题。

2、为了解决上述问题,本专利技术实施例提供一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,所述方法包括:

3、s1:采集无人天车工作环境地图信息,构建无人天车运行轨道地图,设定总量阈值、分岔口分配阈值以及分岔口重规划阈值;

4、s2:根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径;

5、s3:根据最优路径,从无人天车当前位置依次向后为无人天车分配前进点位,并对每一点位进行判断;

6、s4:判断无人天车到该点位的距离是否超过总量阈值,如果是,则等待小车前进直至低于总量阈值,返回步骤s3;如果否,则执行步骤s5;

7、s5:判断前方点位是否为分岔口,如果否,则返回步骤s3;如果是,则执行步骤s6;

8、s6:判断无人天车到当前分岔口的距离是否低于分岔口重规划阈值并且当前分岔口出度是否大于1,如果是,则将当前点位作为新的起点,重新规划路径,计算新的最优路径,返回步骤s3,如果否,则执行步骤s7;

9、s7:判断无人天车到当前分岔口的距离是否超过分岔口分配阈值,如果否,则返回步骤s3,如果是,则等待小车前进直至低于分岔口分配阈值,返回步骤s3;直到无人天车行驶到到终点,完成本次任务。

10、优选地,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径的方法为:

11、根据任务信息确定无人天车的起点和终点,利用改进的a*算法计算当前情况下的初始最优路径。

12、优选地,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,利用改进的a*算法计算当前情况下的初始最优路径的方法具体包括:

13、s21:初始化open表和closed表,将起点存入open表中;

14、s22:判断open表是否为空,如果open表为空时,则算法结束,如果open表不为空时,则执行步骤s23;

15、s23:从open表中取出成本估计函数f(n)值最小的点作为当前节点a,并放到closed表中;

16、s24:判断当前节点a是否为终点,如果当前节点a是终点,则算法结束,如果当前节点a不是终点,则执行步骤s25;

17、s25:枚举当前节点a的所有相邻节点bi,判断相邻节点bi是否在closed表中,如果该相邻节点bi在closed表中,则跳过该相邻节点bi;如果该相邻节点bi不在closed表中,则计算其成本估计函数f(n)值,并将该相邻节点bi放入open表;

18、s26:重复步骤s22至s25,直至算法结束,得到当前情况下的初始最优路径。

19、优选地,所述成本估计函数f(n)的函数表达式为:

20、f(n)=g(n)+h(n)

21、其中,g(n)表示从起始节点到当前节点的路径成本,h(n)表示从当前节点到终点的预估成本。

22、优选地,所述从当前节点到终点的预估成本h(n)的计算方法为:

23、

24、其中,表示当前节点到终点的曼哈顿距离,表示剩余路径上m辆作业车预估作业剩余时间的总和,表示剩余路径上j辆空闲车挡路额外造成的时间总和。

25、优选地,设定的总量阈值、分岔口分配阈值以及分岔口重规划阈值满足关系:

26、总量阈值>分岔口重规划阈值>分岔口分配阈值。

27、优选地,每个分岔口的分岔口分配阈值和分岔口重规划阈值根据不同工作场景进行设定与调整。

28、本专利技术实施例还提供了一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划系统,用于实现上述所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,所述系统包括:

29、环境信息设置模块,用于采集无人天车工作环境地图信息,构建无人天车运行轨道地图,设定总量阈值、分岔口分配阈值以及分岔口重规划阈值;

30、最优路径计算模块,用于根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径;

31、判断模块,用于根据最优路径,从无人天车当前位置依次向后为无人天车分配前进点位,并对每一点位进行判断:

32、第一判断模块,用于判断无人天车到该点位的距离是否超过总量阈值,如果是,则等待小车前进直至本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径的方法为:

3.根据权利要求2所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,利用改进的A*算法计算当前情况下的初始最优路径的方法具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述成本估计函数f(n)的函数表达式为:

5.根据权利要求4所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述从当前节点到终点的预估成本h(n)的计算方法为:

6.根据权利要求1所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,设定的总量阈值、分岔口分配阈值以及分岔口重规划阈值满足关系:

7.根据权利要求6所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,每个分岔口的分岔口分配阈值和分岔口重规划阈值根据不同工作场景进行设定与调整。

8.一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划系统,其特征在于,用于实现权利要求1至7任意一项所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,包括:

9.一种无人天车,其特征在于,包括权利要求1至7任意一项所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,以实现动态路径规划。

10.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括处理器、存储器和总线系统,所述处理器和存储器通过该总线系统相连,所述存储器用于存储指令,所述处理器用于执行存储器存储的指令,以实现权利要求1至7任意一项所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,计算当前情况下的初始最优路径的方法为:

3.根据权利要求2所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述根据任务信息确定无人天车的起点和终点,利用改进的a*算法计算当前情况下的初始最优路径的方法具体包括:

4.根据权利要求3所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述成本估计函数f(n)的函数表达式为:

5.根据权利要求4所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于,所述从当前节点到终点的预估成本h(n)的计算方法为:

6.根据权利要求1所述的基于准确交通管控的无人天车动态路径规划方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:王钊邬小武
申请(专利权)人:成川科技苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1