【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能驾驶，具体涉及一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法与系统。
技术介绍
1、园区指一般由政府规划建设能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体，同时目前也存在供人们自驾玩耍的公园类园区。据不完全统计，国家级和省级开发区有2543家，80%的工业企业集中在园区，园区工业总产值占到全国的50%以上。在“降本增效，节能环保”的大环境下，园区物流行业面临着运营成本高、驾驶员招募难等诸多问题。为了提高装卸、转运、仓储等物流工作效率，实现高质量转型升级发展，物流园区的自动化、智能化、无人化发展已成为趋势。
2、物流园区集装箱转运过程，主要包括三种场景：
3、（1）装卸集装箱场景，一般为空旷的场地，该场景主要有三种设备：
4、a.抓取集装箱的设备，如正面吊；
5、b.运输集装箱的设备，如火车；
6、c.等待装卸集装箱的设备，如集卡；
7、（2）水平转运集装箱的场景，一般包含一些建筑物，该场景主要设备为集卡；
8、（3）园区卸料场景，一般为厂房或者车间，该场景主要设备为集卡。
9、目前集卡主要由人工驾驶，效率和人力都不能满足物流园区自动化、智能化、无人化发展的需求，因此智能驾驶在园区物流领域应运而生。自车定位作为智能驾驶的核心要素，是保证智能驾驶车辆安全行驶的关键。在一般的园区环境下，通常采用反光道钉、磁钉定位系统及视觉定位系统。其中，反光道钉、磁钉定位系统可以保证稳定输出准确的定位结果，但需要对环境进
10、由于反光道钉、磁钉定位系统及视觉定位系统所存在的上述问题，激光定位技术的相关研究逐渐增多。 检索发现，cn112083726a设计了一种扩展卡尔曼滤波和粒子滤波的双滤波器系统，扩展卡尔曼滤波融合车辆运动学模型和imu积分获取车辆预测位姿，粒子滤波融合车辆预测位姿和激光里程计，粒子滤波存在暴力搜索，对算力有一定要求，会影响定位输出的实时性，这种方案适用于小范围且实时性要求不高的场合；cn12967392a公开的基于多传感器融合的大规模园区建图定位方法， 通过多传感器融合构建大规模园区地图，基于ndt匹配确定车辆位置；cn116045994a公开的一种园区物流小车局部建图与导航方法，采用激光slam技术预先建立园区高精地图与导航矢量地图，基于ndt配准算法确定车辆位置；cn110595492b公开的园区环境下的车辆自定位系统及方法，通过预先建立园区高精地图与导航矢量地图，用ndt匹配实时点云信息和地图来获取位姿信息。上述方案适用于环境不变的场景或者环境中有少量的变化特征，有效静止特征较多的情况下。cn110082775a公开的基于激光装置的车辆定位方法和系统，根据当前位置信息、预设的反光柱簇的对位坐标系以及每个反光柱的实际位置信息，计算出车辆相对于待对位设备的位置，不能输出全局定位结果。 cn111175788b的自动驾驶车辆横向定位方法及其定位系统，通过激光雷达检测固定目标，得到点云信息，反推卡车的横向位置，主要解决横向定位问题，不能输出纵向定位结果。
11、针对园区装卸集装箱场景，主要存在以下问题：
12、（1）由于正面吊、火车及临时摆放的集装箱的位置不固定，造成的环境变化问题；
13、（2）临时摆放的集装箱堆高造成的信号遮挡问题；
14、（3）由于地面临时摆放的集装箱、火车上装载的集装箱的位置不固定，可能遮挡集卡的传感器，造成激光雷达只能扫到集装箱、地面等，感知不到有效特征的问题。
15、（4）由于装卸集装箱场景一般为空旷的场地，存在有效静态特征稀少问题。
16、依靠传统的全球定位系统（gps）或者业内通常采用的固定周期更新地图的匹配定位方式无法解决上述问题。需指出：环境的高频变化、传感器的遮挡均会增加在线局部点云地图与定位图层的差异性，造成激光匹配失效或者定位结果精度下降，因此相对静态地图的激光匹配定位方案难以保证装卸集装箱场景定位的稳定性，故该场景的稳定定位成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术所存在包含装卸集装箱场景的物流园区的稳定定位问题，提出一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法与系统，采用可移动机械设备轨道修正可移动机械设备点云并构建动态图层并在线更新定位图层的激光定位方案，以提升包含装卸集装箱场景的物流园区车辆的定位稳定性。
2、为了达到以上目的，本专利技术提供一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位系统，包括传感器模块、在线建图模块、动态图层处理模块、匹配定位模块和定位结果输出模块；所述在线建图模块部署在位于园区集装箱转运区域的某一辆集卡上，用于在线构建装卸集装箱场景地图并将构建的装卸集装箱场景地图上传至云端；
3、所述动态图层处理模块部署在云端，用来接收装卸集装箱场景地图并从该地图中提取、填充及修正可移动机械设备点云，栅格化生成动态图层，然后下发动态图层文件至所有转运集装箱的集卡；
4、所述传感器模块、匹配定位模块和定位结果输出模块均部署在园区所有水平转运集装箱的集卡车辆上，用于为车辆提供定位功能。
5、本专利技术为了提升水平转运集装箱的效率，可通过一辆集卡在线构建装卸集装箱场景的地图，上传至云端，在云端进行动态图层相关处理，生成动态图层文件，并下发至所有水平转运集装箱的集卡。本专利技术基于激光定位系统，无需改造场地，具有成本优势，不受光照及地面标识、地面标线、杆牌信息等环境因素影响，稳定性强，在光照环境恶劣情况下依然可以稳定输出定位结果。
6、本专利技术进一步的采用如下技术方案：
7、所述传感器模块，用于获取所在集卡的在线所需传感器数据并传送给匹配定位模块，所述在线所需传感器数据包括但不限于激光雷达点云数据、轮速数据、imu数据；
8、所述匹配定位模块，用于接收传感器模块采集的在线传感器数据构建的在线局部点云地图，并匹配在线局部点云地图与动态图层更新后的定位图层，获取定位结果，将定位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位系统，其特征在于：包括传感器模块、在线建图模块、动态图层处理模块、匹配定位模块和定位结果输出模块；所述在线建图模块部署在位于园区集装箱转运区域的某一辆集卡上，用于在线构建装卸集装箱场景地图并将构建的装卸集装箱场景地图上传至云端；
2.根据权利要求1所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位系统，其特征在于：所述传感器模块，用于实时获取所在集卡的传感器数据并传送给匹配定位模块，所述在线所需传感器数据包括但不限于激光雷达点云数据、轮速数据、imu数据；
3.一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，所述步骤2的实现方法主要包括以下流程：
5.根据权利要求4所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，所述步骤2.7中，生成的动态图层文件经数据平台通过网络协议传输到厂区的中转服务站，中转服务站负责更新到全部转运车辆的指定位置。
6.根据权利要求3所述一种应用于物流园
7.根据权利要求4所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，所述步骤2中，针对装卸集装箱的场景使用轨道数据修正可移动机械设备点云构建动态图层的处理方法，包括：
8.根据权利要求6所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，所述步骤3中，基于在线更新后的定位图层的匹配定位方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位系统，其特征在于：包括传感器模块、在线建图模块、动态图层处理模块、匹配定位模块和定位结果输出模块；所述在线建图模块部署在位于园区集装箱转运区域的某一辆集卡上，用于在线构建装卸集装箱场景地图并将构建的装卸集装箱场景地图上传至云端；
2.根据权利要求1所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位系统，其特征在于：所述传感器模块，用于实时获取所在集卡的传感器数据并传送给匹配定位模块，所述在线所需传感器数据包括但不限于激光雷达点云数据、轮速数据、imu数据；
3.一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种应用于物流园区集装箱转运的激光定位方法，其特征在于，所述步骤2的实现方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑新芳，杨磊，盛旷杰，江灿森，衡量，
申请(专利权)人：上海友道智途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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