矿区弯道会车与盲区交叉口的无人矿卡协同让行方法和系统与流程

本技术涉及矿山运输，尤其涉及一种矿区弯道会车与盲区交叉口的无人矿卡协同让行方法和系统。

背景技术：

1、在露天矿无人运输作业过程中，无人矿卡承担采装区至排土场之间的矿岩物料运输任务，运输路线中存在下坡弯道与盲区交叉口前后衔接的复合路段；当前矿区调度平台在处理路口会车冲突时，主要依据车辆到达路口的先后顺序和空车与重载车辆的优先级关系来分配通行权，并在需要让行时向相关车辆下发减速或停车等待指令。

2、在高寒地区露天矿中，弯道及交叉口附近的路面可能因洒水后结冰、阴影区结冰或融雪复冻等原因形成局部低附着力区域，且低附着力路段的位置随洒水时间、气温变化和日照角度的不同而动态变化，其分布与下坡弯道及盲区交叉口在空间上存在叠加的可能性。

3、当低附着力路段与弯道出口或交叉口入口重合时，若调度平台仍按常规方式向下坡行驶的重载无人矿卡发送停车等待指令，重载无人矿卡在低附着力路面上执行制动操作可能面临制动距离增大、车辆横向偏移甚至滑入交叉口的风险，给矿区运输安全带来隐患。

技术实现思路

1、本技术提供一种矿区弯道会车与盲区交叉口的无人矿卡协同让行方法和系统，通过将低附着力路段划定为禁止重载无人矿卡停车的控制对象，并据此重新组织重载无人矿卡与其他无人矿卡之间的通行顺序，降低重载无人矿卡在下坡弯道叠加盲区交叉口场景下因被迫停车而引发的滑移风险。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本技术提供一种矿区弯道会车与盲区交叉口的无人矿卡协同让行方法，包括：

3、获取下坡弯道至盲区交叉口的连续道路，根据连续道路的坡度、视距及制动距离参数，在连续道路中确定上游缓行段、易滑路段、路口冲突段、常规停车点和外侧等待点，其中外侧等待点位于易滑路段及路口冲突段之外；

4、当易滑路段位于常规停车点附近或者位于路口冲突段的入口附近时，将易滑路段以及受易滑路段影响的停车道路划定为禁停路段；

5、从禁停路段的上游边界向上游缓行段确定安全停车线，并将安全停车线至路口冲突段出口之间的道路确定为保通路段；

6、在重载无人矿卡越过安全停车线后，控制重载无人矿卡以不停车方式通过保通路段，并禁止向重载无人矿卡发送停靠于保通路段内的控制指令；

7、将与重载无人矿卡存在通行冲突的其他无人矿卡的目标停靠点，由常规停车点变更为外侧等待点，并向其他无人矿卡发送停靠于外侧等待点的控制指令；

8、在重载无人矿卡驶离保通路段的相应道路位置后，解除对其他无人矿卡的通行限制。

9、可选地，将易滑路段以及受易滑路段影响的停车道路划定为禁停路段，包括：

10、确定易滑路段为洒水后结冰路段、阴影结冰路段或融雪复冻路段；

11、沿重载无人矿卡的下坡行驶方向，确定常规停车点处停车时重载无人矿卡占用的停车道路；

12、确定路口冲突段入口前供重载无人矿卡保持行驶的入口道路；

13、将易滑路段、停车道路和入口道路中相互连接的道路划定为禁停路段。

14、可选地，从禁停路段的上游边界向上游缓行段确定安全停车线，包括：

15、以禁停路段的上游边界作为起算位置；

16、沿重载无人矿卡下坡行驶方向的反方向，在上游缓行段中查找重载无人矿卡能够完成停车等待的位置；

17、将最靠近禁停路段且能够完成停车等待的位置确定为安全停车线。

18、可选地，安全停车线与禁停路段上游边界之间的距离不小于安全裕度距离，安全裕度距离基于重载无人矿卡的行驶速度、上游缓行段的路面附着系数、坡度角、重载无人矿卡的车身长度和安全裕度系数确定。

19、可选地，控制重载无人矿卡以不停车方式通过保通路段，包括：

20、在重载无人矿卡越过安全停车线后，将安全停车线至路口冲突段出口之间的道路作为保通路段；

21、在重载无人矿卡到达安全停车线之前，判断保通路段是否处于清空状态；若保通路段未清空，则控制重载无人矿卡在安全停车线之前停车等待；

22、在保通路段被重载无人矿卡占用期间，禁止其他无人矿卡进入路口冲突段；

23、将其他无人矿卡保持在外侧等待点，直至重载无人矿卡驶离路口冲突段。

24、可选地，外侧等待点的确定，包括：

25、在保通路段外选取候选等待点；

26、从候选等待点中选取不位于禁停路段内且不位于路口冲突段内的位置；

27、将供其他无人矿卡完成停车等待的位置确定为外侧等待点。

28、可选地，其他无人矿卡包括支路无人矿卡或对向无人矿卡；

29、将与重载无人矿卡存在通行冲突的其他无人矿卡的目标停靠点，由常规停车点变更为外侧等待点，并向其他无人矿卡发送停靠于外侧等待点的控制指令，包括：

30、检测支路无人矿卡或对向无人矿卡是否进入路口冲突段的预冲突区域；

31、若检测到进入，则停止向支路无人矿卡或对向无人矿卡分配进入路口冲突段的通行权；

32、向支路无人矿卡或对向无人矿卡发送驶向外侧等待点的控制指令。

33、可选地，预冲突区域的半径根据其他无人矿卡的行驶速度、调度平台与其他无人矿卡之间的通信往返延迟以及其他无人矿卡的制动距离确定。

34、可选地，在重载无人矿卡驶离保通路段的相应道路位置后，解除对其他无人矿卡的通行限制，包括：

35、在重载无人矿卡驶离禁停路段后，解除禁停路段对应的占用状态；

36、在重载无人矿卡驶离路口冲突段后，解除路口冲突段对应的占用状态；

37、在禁停路段和路口冲突段均解除占用后，允许其他无人矿卡从外侧等待点进入路口冲突段。

38、可选地，在允许其他无人矿卡从外侧等待点进入路口冲突段之后，还包括：

39、在其他无人矿卡进入路口冲突段后，保持外侧等待点的占用状态；

40、在其他无人矿卡驶离路口冲突段后，解除外侧等待点的占用状态；

41、在外侧等待点解除占用后，允许后续无人矿卡使用外侧等待点。

42、可选地，易滑路段的确定，包括：

43、获取连续道路的洒水记录和路面温度；

44、在洒水后的低温时段内，将下坡弯道至盲区交叉口之间发生轮胎打滑、制动延长或横向偏移的道路确定为易滑路段；

45、将易滑路段作为划定禁停路段的道路基础。

46、第二方面，本技术提供一种矿区弯道会车与盲区交叉口的无人矿卡协同让行系统，包括：

47、获取模块，用于获取下坡弯道至盲区交叉口的连续道路，根据连续道路的坡度、视距及制动距离参数，在连续道路中确定上游缓行段、易滑路段、路口冲突段、常规停车点和外侧等待点，其中外侧等待点位于易滑路段及路口冲突段之外；

48、划定模块，用于当易滑路段位于常规停车点附近或者位于路口冲突段的入口附近时，将易滑路段以及受易滑路段影响的停车道路划定为禁停路段；

49、确定模块，用于从禁停路段的上游边界向上游缓行段确定安全停车线，并将安全停车线至路口冲突段出口之间的道路确定为保通路段；

50、控制模块，用于在重载无人矿卡越过安全停车线后，控制重载无人矿卡以不停车方式通过保通路段，并禁止向重载无人矿卡发送停靠于保通路段内的控制指令；

51、变更模块，用于将与重载无人矿卡存在通行冲突的其他无人矿卡的目标停靠点，由常规停车点变更为外侧等待点，并向其他无人矿卡发送停靠于外侧等待点的控制指令；

52、解除模块，用于在重载无人矿卡驶离保通路段的相应道路位置后，解除对其他无人矿卡的通行限制。

53、由于重载无人矿卡在低附着力路面上的制动力受限于路面附着系数与车辆法向载荷的乘积，当路面附着系数低于维持制动所需的最小值时，制动力不足以克服车辆惯性和下坡重力分量，导致制动距离增大甚至车辆滑移；基于上述原理，本技术通过将低附着力的易滑路段及其关联道路整体划定为禁停路段，从源头上避免重载无人矿卡在制动力不足的路面上接收到停车指令，降低了因制动距离不足而引发车辆滑移的风险。

54、在此基础上，由于禁停路段的存在使得常规停车点不再适用，本技术进一步在禁停路段的上游设置安全停车线并建立保通路段，使重载无人矿卡在越过安全停车线后能够以不停车方式连续通过保通路段，从而将重载无人矿卡的制动操作转移至路面附着系数满足制动条件的上游缓行段内完成，提高了重载无人矿卡在复合路段上的通行连续性。

55、进而，由于保通路段在被重载无人矿卡占用期间需要保持畅通，本技术通过将存在通行冲突的其他无人矿卡引导至外侧等待点，避免了其他无人矿卡在路口冲突段内与重载无人矿卡发生空间冲突，提升了矿区弯道会车与盲区交叉口场景下多车协同让行的有序性。