[发明专利]一种无人驾驶采矿作业的在线仿真系统

说明书

本发明涉及一种无人驾驶采矿作业的在线仿真系统，所述在线仿真系统建立在平台上，所述平台还包括平台服务器；所述仿真系统包括应用层，业务逻辑层，数据访问层，网络传输层四层系统结构，四层之间相互联系且各自保持相对独立；分别用于实现矿区地理位置信息的实时更新，实现多智能体与智能调度平台的实时通信，实现调度功能与装载区、卸载区、停车区等功能区内作业过程的仿真验证，实现仿真参数设定及统计图表的动态展示。本发明能够仿真模拟矿区场景下无人化的采矿作业流程，对无人驾驶功能进行验证，对矿区复杂的调度及路权控制策略进行客观描述，使用者通过仿真界面可以直观看出采矿作业系统效率。

技术领域

本发明属于无人驾驶与系统仿真技术领域，具体的，本发明涉及一种无人驾驶采矿作业的在线仿真系统。

背景技术

自动驾驶技术高速发展，国内外已经实现了在特定场景下的无人驾驶。矿区因其运输道路封闭，运输路线相对固定，作业车辆速度较慢，成为最适合无人驾驶技术落地的场景之一；国家也制定了针对智慧矿山的一些相关规划，其中无人驾驶就可以解决矿区运输效率低下、交通事故高发的问题。另一方面，矿区无人驾驶作为新兴产业，要达到技术完全成熟并落地交付阶段仍需经历严格且漫长的开发和验证过程，目前尚没有一套完整的用于矿区采矿作业的无人驾驶仿真验证系统。

矿区无人化采矿作业测试主要包括3种形式：矿区跑车测试、试验场跑车测试和仿真测试。由于矿区跑车速度慢，道路坡度大、弯道多，跑车测试效率低且易发生事故，试验场测试不能再现矿区真实路况和作业场景，所以矿区的在线仿真验证系统是验证无人驾驶及调度平台功能和评估采矿作业效率的必要方法，可以解决实际跑车耗时长、成本高、场景构造困难等问题。

矿区采矿作业中为保证车辆运行的安全和高效，对矿区设备的实时调度控制是必不可少的。在矿区无人驾驶系统中，调度平台起到了对车辆监控与调度的作用。矿卡与平台服务器通过传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)通讯来实现实时调度管理。现有系统仿真软件虽然可以实现对作业流程的模拟，但仿真数据并不能实时上传，因而不能实现对无人驾驶通讯功能和平台调度功能有效性的验证，所以无人驾驶仿真系统如何实现与外部平台的通信是矿区作业仿真重要的技术问题。

矿区无人驾驶采矿作业系统是一个多智能体系统(multi-agent system,MAS)，设备主要包括矿卡和辅助车辆(电铲和卸点)。矿区运输道路与城市一般道路不同，没有交通标志、指示灯、车道线等道路标识，并且为确保行车安全有路权概念，即该路段当前是否允许车辆通行。运输道路位置又随着物料开采而经常变化，在线仿真需要对多智能体建模并实时适应地图数据更新，给仿真模型的搭建带来困难。现有无人驾驶与系统仿真软件，如Anylogic、Vissim等，都是针对城市和公路道路进行仿真，不能完全满足矿区场景的仿真需求，需要一种在线仿真验证系统，解决上述不足。

发明内容

为解决上述现存技术问题，本发明提供一种无人驾驶采矿作业的在线仿真系统，具体方案如下：

包括应用层，业务逻辑层，数据访问层，网络传输层四层系统结构，四层之间相互联系且各自保持相对独立；所述在线仿真系统建立在平台上，所述平台还包括平台服务器；