一种园区无人物流车的动态调度系统及方法

摘要

本发明提供一种园区无人物流车的动态调度系统及方法，包括：无人车模块，采集至少一辆无人车经过所有站点的路网的定位轨迹数据；地图路网生成模块，将所述无人车模块采集的无人车的定位轨迹数据生成动态路网地图；云端调度模块，根据用户订单调度可用且距离出发站点最近的无人车进行配送，同时，将所述地图路网生成模块生成的动态路网地图部署到该条线的所有的无人物流车，用于监控每辆无人车的位置，防止无人车发生行驶死锁的情况。本发明无人车的调度路线从固定路线变成动态路线，提高了整条无人物流运营线的运营效率；调度可用且距离订单最近的无人车进行配送，无人车根据订单规划行驶路径，更加智能；能有效避免无人车行驶死锁。

说明书

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体地，涉及一种园区无人物流车的动态调度系统及方法。

背景技术

在传统的无人物流车运营中，往往使用固定路线巡线的方法实现车辆调度，即站点之间采用顺序调度的方式。该系统和方法实现简单，车辆只需要按照顺序的方式就能进行调度和规划运营。然而这种模式效率较低，在站点较多的情况下，一辆无人物流车需要跑完所有站点才能达到指定的站点，灵活性较差。

公开号为CN107133771A的中国发明“园区无人驾驶快递车配送系统及其自动配送方法”公开了一种园区无人驾驶快递车配送系统及其自动配送方法，园区无人驾驶快递车配送系统包括了数据管理和调度中心、园区导航基准站、园区无人驾驶快递车、无线通信设备，以及环境感知层、认知与决策层、控制层、功能应用层这四个系统层次。此发明的园区无人驾驶快递车配送系统及其自动配送方法，有效解决了园区、小区等最后一公里的无人物流自动配送问题，从园区自动配送系统的搭建、自动配送方法到车辆自动行驶，以及信息推送和货主身份识别，包含了整个园区自动配送的方案，技术覆盖全面，利于推广应用，用户体验好。

然而，该发明中采用地图的固定循环线路自动驾驶园区无人车，无人车自动巡线行驶，效率低，灵活性差。

公开号为CN109165902A的中国发明“一种基于智能无人车的动态区域物流派送方法及系统”公开了一种基于智能无人车的动态区域物流派送方法及系统，利用无人车环境感知系统，建立基于路阻函数的动态路径优化算法与基于扫描法的多地点派送顺序优化方法，使智能无人物流车可在派送途中根据道路状况随时调整派送路线，并选择最优路径完成派送，实现了区域内无人车物流派送的动态路径规划，缩短派送时间，提高派件效率。同时搭建了基于车路协同的智能信息交互系统，实现车、货、人之间的实时通讯与物流状态的共享。在居民区、校园等区域性地点应用该系统，可在一定程度上改善交通状况，降低物流运输成本，为消费者带来更优质的体验，为物流运输行业实现真正的智能化、无人化提供可能。

该发明利用无人车环境感知系统，建立多地点派送顺序优化方法，使智能无人物流车可在派送途中根据道路状况随时调整派送路线，并选择最优路径完成派送，相较于自动巡线型无人车提高了效率。然而，该发明主要研究派送顺序优化方法，无人车在派送途中随时调整路线。在多个无人车运营的路线中，用户下单的时候，系统如果可以及时找到距离用户/站点最近的无人车，并为之分配任务，则可以有效的提高效率。同时，在交叉路口，若有多辆无人车同时通过，可能会发生行驶死锁的情况，造成系统失效，需有效解决行驶死锁问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种动态灵活路线的、无人车智能配送的、防行驶死锁的园区无人物流车的动态调度系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种园区无人物流车的动态调度系统，包括：

无人车模块，采集至少一辆无人车经过所有站点的路网的定位轨迹数据；

地图路网生成模块，将所述无人车模块采集的无人车的定位轨迹数据生成动态路网地图；

云端调度模块，根据用户订单调度可用且距离出发站点最近的无人车进行配送，同时，将所述地图路网生成模块生成的动态路网地图部署到该条线的所有的无人物流车，用于监控每辆无人车的位置，防止无人车发生行驶死锁的情况。

优选地，所述地图路网生成模块根据至少一辆无人车的行驶轨迹生成路径结构地图，所述路径结构地图包括站点信息和静态路网结构组件，这些路网组件能根据动态需求进行动态组合，形成动态路网地图。

优选地，所述云端调度模块接收到用户订单后，通过全局搜索方法，搜索离出发站点最近的无人车，并将任务订单发送到该无人车。

优选地，所述无人车接收到订单后，解析第一次到达的站点即订单的出发站点，解析第二次到达的站点即订单的到达站点，然后搜索动态路网地图形成全局驾驶路径，并根据所述全局路径开始进行自车定位导航行驶实现订单配送。

优选地，所述云端调度模块实时监控每辆无人车的位置，当在交叉行驶路网中出现超过一辆无人车时，启动防死锁机制，即无人车先到先走，防止行驶死锁。

优选地，所述系统还包括地图路网模块，设置于无人车上，用于存储、搜索和读取动态路网地图。

优选地，所述系统还包括用户交互模块，所述用户交互模块用于显示无人车的实时位置，同时用于用户发送订单给所述云端调度模块，所述订单指定了出发站点和到达站点。

根据本发明的另一个方面，提供一种园区无人物流车的动态调度方法，包括：

采集至少一辆无人车经过所有站点的路网的定位轨迹数据；

将所述无人车模块采集的无人车的定位轨迹数据生成动态路网地图；

根据用户订单调度可用且距离出发站点最近的无人车进行配送，同时，将所述地图路网生成模块生成的动态路网地图部署到该条线的所有的无人物流车，用于监控每辆无人车的位置，防止无人车发生行驶死锁的情况。

优选地，由操作人员驾驶无人车，采集所有站点经过的路网的定位轨迹数据。所述防死锁机制为无人车先到先走。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1.本发明上述系统及方法的无人车的调度路线从固定路线变成动态的路线，从单一较长的运行路线变成了更短更灵活的路线，提高了整条无人物流运营线的运营效率；

2.本发明上述系统及方法的云端调度模块根据用户订单调度可用且距离订单最近的无人车进行配送，无人车接收订单后根据订单规划行驶路径，更加智能，提升了运营效率；

3.本发明上述系统及方法的云端调度模块监控每辆无人车的位置，当交叉路口同时出现超过一辆无人车时，启动防死锁机制，有效避免无人车行驶死锁，造成系统失效。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例中系统模块原理图；

图2为本发明一实施例中方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示为本发明一实施例中系统模块原理图。参照图1所示，该实施例中的园区无人物流车的动态调度系统，包括：无人车模块、地图路网生成模块、云端调度模块，其中，无人车模块采集至少一辆无人车经过所有站点的路网的定位轨迹数据；图中无人车模块采用的是多个无人物流车；地图路网生成模块将无人车模块采集的无人车的定位轨迹数据生成动态路网地图；云端调度模块根据用户订单调度可用且距离出发站点最近的无人车进行配送，同时，将地图路网生成模块生成的动态路网地图部署到该条线的所有的无人物流车，用于监控每辆无人车的位置，防止无人车发生行驶死锁的情况。

上述实施例中，无人物流车上设置有相应的采集部件，包括激光雷达、摄像头、GPS、惯导、里程计等传感器。刚开始部署路线时可以采集车辆的轨迹路网，实际地图制作完成后可以用于无人驾驶物流运输，实际在物流使用时，一条运营线往往使用多辆无人物流车。具体的，在线路运营前，操作人员驾驶一辆无人车，采集所有站点经过的路网的定位的轨迹数据，并将采集的轨迹数据通过通信模块发送到云端调度模块。

本发明实施例中设置云端调度模块，云端调度模块接收来及用户的订单任务，订单任务指定了从当前站点到指定站点的任务。依据订单调度离该订单所在站点最近且业务可用的无人车，无人车根据云端调度模块搜索的最短路径到达该站点，而不是传统的要绕一整圈才能到达指定的站点，同时无人车依据订单规划路线，进行配送。采用本发明实施例的调度方式，在一条无人物流车运营线中，将原有环形运行的固定路线调度方式，转化为根据实际的车辆需求，站点间实现动态路线的规划。从固定路线变成动态的路线，从单一较长的运行路线变成了更短更灵活的路线，提高了整条无人物流运营线的运营效率。无人车接收订单后根据订单规划行驶路径，更加智能。

作为另一优选实施例，还包括地图路网生成模块，地图路网生产模块根据行驶轨迹生成路径结构地图，路径结构地图包括站点信息和静态路网结构组件，这些路网组件可以根据动态需求进行动态组合。

作为另一优选实施例，为了更好实现地图构建，地图路网生成模块根据至少一辆无人车的行驶轨迹生成路径结构地图，路径结构地图包括站点信息和静态路网结构组件，这些路网组件能根据动态需求进行动态组合，形成动态路网地图。静态路网结构组件包括道路的直行道路、弯道、U型弯等道路属性，通过组合不同的道路属性，实现静态路网的构建。这里动态需求是指，不同的道路需要的路网组件不同，是动态的；而组合是指，根据这些动态需求进行组件的组合，从而形成路网。动态组合路网组件形成静态路径结构，组合路网结构是静态的路网结构。这些构建后的地图可以更好用于路径规划以及监控无人车，防止死锁。

在本发明另一实施例中，云端调度模块接收到用户订单后，通过全局搜索方法，搜索离出发站点最近的无人车，并将任务订单发送到该无人车。无人车接收到订单后，解析第一次到达的站点即订单的出发站点，解析第二次到达的站点即订单的到达站点，然后搜索动态路网地图形成全局驾驶路径，并根据全局路径开始进行自车定位导航行驶实现订单配送。进一步的，云端调度模块实时监控每辆无人车的位置，当在交叉行驶路网中出现超过一辆无人车时，启动防死锁机制，即无人车先到先走，防止行驶死锁。

在另一实施例中，系统还包括地图路网模块，地图路网模块设置于无人车上，用于存储、搜索和读取动态路网地图。

当然，为了实现各方通信，还进一步包括通信模块：用于将用户的订单发送到云端，云端的调度信息发送到指定的车端。通信模块采用5g或其他通信方式。

作为另一优选实施例，还包括用户交互模块，用户交互模块用于显示无人车的实时位置，同时用于用户发送订单给云端调度模块，订单指定了出发站点和到达站点。

图2为本发明一实施例中方法流程图。本实施例中提供一种园区无人物流车的动态调度方法，包括以下步骤：

S1，采集至少一辆无人车经过所有站点的路网的定位轨迹数据；

S2，将无人车模块采集的无人车的定位轨迹数据生成动态路网地图；

S3，根据用户订单调度可用且距离出发站点最近的无人车进行配送，同时，将地图路网生成模块生成的动态路网地图部署到该条线的所有的无人物流车，用于监控每辆无人车的位置，防止无人车发生行驶死锁的情况。

上述实施例中，可以由操作人员驾驶一辆无人车，采集所有站点经过的路网的行驶轨迹数据。根据行驶轨迹数据绘制路网地图，将路网地图部署到所有无人车。

为了更好说明本发明的技术方案，以下在上述实施例中的园区无人物流车的动态调度系统及方法的基础上，对整个系统的使用和方法的实现提供应用说明。具体的，在一应用实例中园区无人物流车的动态调度可以参照以下流程执行：

step1：全系统启动，一辆无人物流车由操作人员驾驶，采集所有站点经过的路网的定位的轨迹数据；

step2：将采集的轨迹数据通过通信模块发送到云端自动处理系统，路网处理工具将以上轨迹数据处理为可以用的动态路网地图；

step3：云端调度模块将生成的动态路网地图通过通信系统发送到部署到该条线的所有的无人物流车；

step4：全系统启动，用户交互系统显示当前所有无人物流车的位置，用户根据需求发送物流订单，该物流订单指定了出发的站点和到达的站点；

step5：云端调度模块接收到订单后，通过全局搜索方法，搜索离出发站点最近的无人车，并将任务订单发送到该无人物流车；

step6：指定的车辆接收到订单后，解析第一次到达的站点(即订单的出发站点)，解析第二次到达的站点(即订单的到达站点)，输入路网地图模块搜索组合路网结构，形成全局驾驶路径；

step7：无人车根据全局路径开始进行自车定位导航行驶；

step8：当在交叉行驶路网中出现超过一辆无人物流车时，系统启动防死锁机制，先到先走，防止行驶死锁；

step9：当需要部署一条新路线时，重复step1-step8；

step10：当继续使用一条旧路线时，重复step4-step8。

本发明上述实施例中，在一条无人物流车运营线中，将原有环形运行的固定路线调度方式，转化为根据实际的车辆需求，站点间实现动态路线的规划方式；传统方式中，将环形运行的线路建立环形闭合的路网路线，实现车辆的环形固定路线运行，本发明实施例中，将原有的闭合的路网路线进行丰富，增加动态路网结构；当一个站点发送一个物流订单后，系统会调度离该站点最近且业务可用的物流车到达站点，然后根据最短路网到达指定站点，而不是传统的要绕一整圈才能到达指定的站点；该系统和方法可以在路口等有冲突的位置，对多车的运行实现可靠的解锁运行，防止两辆无人车在路口冲突位置发生死锁，使多车的运行更加顺畅。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。