[发明专利]面向矿山无人驾驶全流程的仿真方法及分布式仿真系统

说明书

本发明提供一种面向矿山无人驾驶全流程的仿真方法及分布式仿真系统，涉及矿山无人驾驶仿真技术领域。本发明基于分布式架构的仿真系统，将待仿真的矿山无人驾驶全流程中所有矿山作业复杂场景进行参数化后通过仿真客户端输入；然后基于仿真服务端执行仿真服务，并基于仿真客户端更新场景地形及地图；最后基于仿真服务端判断更新后的场景地形及地图是否满足预设要求，若满足，则仿真客户端更新满足预设要求的场景地形及地图并切换到下一个矿山作业复杂场景业务，直到完成所有待输入的所述矿山作业复杂场景业务的仿真。本发明全面、完整且高效的实现了矿山业务的全流程及全业务场景仿真，对无人驾驶完成实际生产任务的过程进行了有效验证和推动。

技术领域

本发明涉及矿山无人驾驶仿真技术领域，具体涉及一种面向矿山无人驾驶全流程的仿真方法及分布式仿真系统。

背景技术

矿山是自动驾驶技术中具有代表性的场景之一，因其作业区域封闭、运输道路相对固定以及车辆行驶速度相对较慢，因此极大提高了智能驾驶技术落地的可能性。在自动驾驶技术推进落地的研发过程中，无人矿卡的测试手段主要包括实车现场调试和现有的矿山仿真系统软件。而基于矿山仿真系统的测试，无论在效率层面还是经济层面，都有其显而易见的优势，是目前较为主流的无人矿卡测试手段。

目前，比较常见的矿山场景相关仿真技术，一般是基于一个初始状态的矿山信息来搭建场景，从而测试、验证矿卡在矿山场景中的调度运行情况，还有的是在此基础上对矿山场景仿真系统相关的其他系统模块(如调度系统等)进行云端化的处理。

然而，实际上矿山地表形态是随着整体业务推进而不断动态变化的，所以仅基于一个初始状态的矿山信息来搭建场景并进行矿山作业场景相关仿真，其虽然包含了矿卡的基本运输过程，但并未包含矿山动态推进所涉及的全流程及全业务场景的仿真，所以其最终仿真结果是不全面和不完整的，无法对无人驾驶完成实际生产任务方面进行验证和推动；另外，仿真系统需要具备支撑几百到上千辆矿卡同时作业的能力，加上矿山的动态变化和移动，所以矿山作业场景仿真过程涉及的基本调度实时通信数据、结合复杂业务场景变化所产生的各种数据是海量，且这些海量数据之间的计算和处理也是相当复杂的，现有仿真系统的内核的单一化架构是无法全部、高效实现的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种面向矿山无人驾驶全流程的仿真方法及分布式仿真系统，解决了现有技术无法高效完成矿山业务的全流程仿真和全业务场景仿真的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提出了一种面向矿山无人驾驶全流程的仿真方法，所述方法包括：

S1、将待仿真的矿山无人驾驶全流程中所有矿山作业复杂场景业务动态变化所涉及的相关生产要素进行参数化；

S2、启动包括仿真客户端和仿真服务端的分布式架构仿真系统，并通过所述仿真客户端输入第一个参数化后的所述矿山作业复杂场景业务以及所述矿山作业复杂场景业务的相关参数约束；

S3、基于所述仿真服务端执行仿真服务，并基于所述仿真客户端更新场景地形及地图；

S4、基于所述仿真服务端判断更新后的所述场景地形及地图是否满足预设要求，若是，转到S5；若否，转到S3；

S5、基于所述仿真客户端更新满足预设要求的场景地形及地图，并切换到下一个矿山作业复杂场景业务，同时转到步骤S2，直到完成所有所述矿山作业复杂场景业务的仿真。

优选的，所述相关生产要素包括：生产时间要素和生产计划要素；所述矿山作业复杂场景业务包括：坡道作业业务、向上斜坡采掘作业业务、向下斜坡采掘作业业务、挡墙修整作业业务、挡墙推移作业业务，以及拉沟作业业务；所述相关参数约束包括：开采边界参数约束、开采高度参数约束，以及开采方向参数约束。