[發明專利]一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法及系統

在審

• 申請號: 202210275775.4
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114790912A
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 江帆;皇行濤;朱真才;周公博;劉年勝;王立兵;張傳生;郭俊峰;沈剛;程舒曼;馬金磊;張超凡;易雯雯
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;徐州科瑞礦業科技有限公司
• 主分類號: E21F13/00
• 分類號: E21F13/00;E21F17/18;G06K17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張鵬

1.一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10、根據煤礦輔助運輸車輛始發地與目的地分布信息，利用路徑規劃算法確定煤礦輔助運輸車輛的最優運輸路線，在最優運輸路線對應的巷道分岔路口處設置有RFID讀卡器，將最優運輸路線劃分為多個閉鎖區間，各閉鎖區間的長度為相鄰兩個RFID讀卡器之間的長度；

S20、在煤礦輔助運輸車輛首尾兩處分別設置一RFID標簽，兩RFID標簽之間的距離為煤礦輔助運輸車輛長度L，利用煤礦輔助運輸車輛長度L和各RFID讀卡器讀到煤礦輔助運輸車輛首末兩個標簽所用的時間T，確定煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間的初始速度v₀；

S30、利用煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間的初始速度v₀，建立離散化里程估計模型，進行煤礦輔助運輸車輛實時位置更新，獲得煤礦輔助運輸車輛在各閉鎖區間內的動態軌跡信息；

S40、利用煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間的初始速度v₀，和煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間所用時間t的歷史統計信息，建立[v₀，t]預測模型，通過預測模型，得到煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間的理論時間t₀；

S50、比較煤礦輔助運輸車輛通過各閉鎖區間的實際時間t和理論時間t₀，

若t≤t₀，不啟動超時預警與超時報警，此時執行步驟S30的定位，

若t₀t≤1.1t₀，啟動超時預警，提醒司機已超時并詢問運行狀況，

若tt₀，啟動超時報警，遠程服務器主動獲取煤礦輔助運輸車輛的位置信息，并用該位置信息對步驟S30的動態軌跡信息進行修正，獲得煤礦輔助運輸車輛精確的動態位置和軌跡信息；

S60、當煤礦輔助運輸車輛行駛到該閉鎖區間的終點位置并讀卡成功后，超時報警停止，之后煤礦輔助運輸車輛進入到下一閉鎖區間，重新執行步驟S30、步驟S40與步驟S50。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于，所述步驟S10中，路徑規劃算法包括：

首先，利用始發地和目的地的分布，結合巷道地圖，確定出所有可行的運輸路線Line_i；

然后，利用巷道內各RFID讀卡器的分布和編碼信息，提前確定好每兩個讀卡器之間的距離x_i；

然后，計算出每條運輸路線的總里程S_i；

最后，比較每條運輸路線的總里程，得到最小總里程S_min，其對應的運輸路線為最優運輸路線。

3.根據權利要求2所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于：所述的RFID讀卡器的編碼信息包括RFID讀卡器的編號、位置信息以及與其相鄰讀卡器之間的距離信息。

4.根據權利要求1所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于：所述步驟S20中初始速度v₀通過如下公式確定，v₀=L/T。

5.根據權利要求1所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于：所述步驟S30中，離散化的里程估計模型為x=v₀t+w(t)，其中w(t)為模型噪聲。

6.根據權利要求5所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于：所述w(t)通過如下公式確定，w(t)=kt；其中，k為復雜度。

7.根據權利要求6所述的一種煤礦輔助運輸車輛低能耗分級定位方法，其特征在于：

煤礦輔助運輸車輛處于上坡狀態時k=-0.5v₀；

煤礦輔助運輸車輛處于下坡狀態時k=0.5v₀；

煤礦輔助運輸車輛處于平坦路面行駛狀態時k=0；

煤礦輔助運輸車輛處于停車等待或裝卸貨狀態時k=-v₀。