车辆轨迹控制系统及车辆轨迹控制方法与流程-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36403090发布日期:2023-12-16 08:26阅读:6来源:国知局
车辆轨迹控制系统及车辆轨迹控制方法与流程

1.本发明属于交通运输技术领域,具体涉及一种车辆轨迹控制系统以及车辆轨迹控制方法



背景技术:

2.大件运输车辆,通常是指携带有牵引车及挂车等部位的大体积重型车辆,由于其内部连接特性,当大件运输车辆行驶至桥面路段尤其是中小跨径弯桥时,常常会因其内部挂车与牵引车的行驶轨迹无法重合,而导致行驶过程中易与该中小跨径弯桥的防撞护栏等设施发生剐蹭

3.因此,当前亟需一种适用于大件运输车辆通行中小跨径弯桥的车辆轨迹控制系统以及车辆轨迹控制方法



技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种适用于大件运输车辆通过中小跨径弯桥的车辆轨迹控制系统以及车辆轨迹控制方法,用于指引大件运输车辆的驾驶员按照最优行驶轨迹进行驾驶,以减少车辆在行驶过程中可能会发生的剐蹭等状况

5.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.第一方面,提供一种车辆轨迹控制系统,该系统包括:
7.安装于待行驶桥面的入口的多个第一摄像头以及拦截设备,所述拦截设备用于指示大件运输车辆是否在所述待行驶桥面上允许通行;
8.安装于所述待行驶桥面的最近掉头路口的多个第二摄像头;
9.多个发光二极管,所述多个发光二极管按照预设间隔埋设于所述待行驶桥面;
10.控制终端,所述控制终端支持与所述多个第一摄像头及所述多个第二摄像头间创建第一通信连接,以及支持与所述拦截设备间创建第二通信连接,当所述第一通信连接及所述第二通信连接建立时,所述控制终端支持控制所述多个发光二极管及所述拦截设备

11.在一种具体实施方式中,所述车辆轨迹控制系统,在垂直方向上,所述多个第一摄像头距所述待行驶桥面的距离不低于
20m
,且在垂直方向上,所述多个第二摄像头距所述待行驶桥面的距离不低于
20m

12.所述多个发光二极管按照预设间隔埋设于所述待行驶桥面的桥面警示路段,所述桥面警示路段的长度不超过
100m
,且所述桥面警示路段的一端距所述待行驶桥面的入口的距离不超过
10m。
13.第二方面,提供一种车辆轨迹控制方法,该应用于如上述第一方面所述的车辆轨迹控制系统中控制终端,包括:
14.通过所述多个第一摄像头及所述多个第二摄像头,获取大件运输车辆的几何监测信息;
15.根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的车辆类型,并判断所述车辆类型
是否为针对所述待行驶桥面预设的居中可通行类型;
16.当车辆类型不为居中可通行类型时,根据所述几何监测信息分析所述大件运输车辆的首轮最大转角,并根据所述首轮最大转角,获取所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹,以及控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,以指引所述大件运输车辆

17.在一种具体实施方式中,所述获取大件运输车辆的几何监测信息之后,还包括:
18.响应于所述大件运输车辆行驶至所述待行驶桥面的最近掉头路口,判断相应几何监测信息是否满足预设几何通行要求;
19.若否,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆掉头行驶;
20.若是,响应于所述大件运输车辆行驶至所述待行驶桥面的入口,再次判断相应几何监测信息是否满足几何通行要求,其中,在所述大件运输车辆仍不满足所述几何通行要求的情况下,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆禁止通行所述待行驶桥面

21.在一种具体实施方式中,所述根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的车辆类型,包括:
22.根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的几何尺寸;
23.根据所述几何尺寸与预设数据库中各典型车辆类型各自的典型尺寸,计算相应各尺寸方差和,并将预设方差和阈值内,相应最小尺寸方差和的典型车辆类型,作为所述大件运输车辆的车辆类型;
24.其中,每个典型尺寸是通过对相应典型运输车辆的所有统计参数进行归一化处理来获得的,每个尺寸方差和是指所述几何尺寸中所有统计参数与相应典型尺寸中所有统计参数对应的均值间方差之和

25.在一种具体实施方式中,所述居中可通行类型,是采用以下方式确定的:
26.获取居中行驶的一个模拟运输车辆的模拟轮廓线,所述模拟轮廓线通过所述模拟运输车辆中牵引车各车轮轨迹

所述模拟运输车辆中挂车与牵引车铰接点处轨迹

所述模拟运输车辆中挂车中心处轨迹以及所述模拟运输车辆中挂车各车轮轨迹获得;
27.根据所述模拟轮廓线分析所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角,并判断所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角是否超过预设极限转角;
28.若所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角不超过预设极限转角,且所述模拟轮廓线距所述待行驶桥面两侧的距离不低于预设安全距离,则将所述一个模拟运输车辆对应的车辆类型作为居中可通行类型

29.在一种具体实施方式中,当车辆类型为居中可通行类型时,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆执行居中行驶来通过所述待行驶桥面

30.在一种具体实施方式中,根据所述首轮最大转角,获取所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹,包括:
31.采用以下公式,计算所述大件运输车辆的车头首轴中心轨迹:
[0032][0033]
其中,
xt、yt、xt 1、yt 1
分别表示
t
时和
t 1
时所述大件运输车辆的车头首轴中心在所述待行驶桥面上的对应位置,
θ

t 1
时所述大件运输车辆的首轮转角,取值范围为
[0,
θ
max]
,其中
θ
max
为首轮最大转角,为
t
时所述大件运输车辆的车头与相应桥面轴线间的夹角

[0034]
根据所述车头首轴中心轨迹,获取所述大件运输车辆的车辆轮廓线,并根据所述车辆轮廓线与所述待行驶桥面两侧的距离的最小和,对所述车辆轮廓线进行调整,获得所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹

[0035]
在一种具体实施方式中,所述控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,包括:
[0036]
判断所述最优行驶轨迹距所述待行驶桥面两侧的距离是否低于预设安全距离,以及根据所述车辆轮廓线,判断所述大件运输车辆中牵引车与挂车间夹角是否超过预设极限转角;
[0037]
若是,则控制所述多个发光二级管按照所述最优行驶轨迹进行发光,以指引所述大件运输车辆;
[0038]
否则,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆禁止通行所述待行驶桥面

[0039]
在一种具体实施方式中,所述控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,包括:
[0040]
控制所述发光二极管按照所述最优行驶路径以及预设发光频率进行发光,以及控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆按照标准行驶速度通行所述待行驶桥面

[0041]
本发明公开了一种车辆轨迹控制系统以及车辆轨迹控制方法,涉及交通运输领域,该方法应用于所提供的车辆轨迹控制系统中控制终端,包括:通过多个第一摄像头及多个第二摄像头,获取大件运输车辆的几何监测信息;根据几何监测信息确定大件运输车辆的车辆类型,并判断车辆类型是否为针对待行驶桥面预设的居中可通行类型;当车辆类型不为居中可通行类型时,根据几何监测信息获取大件运输车辆的首轮最大转角,并根据首轮最大转角获取大件运输车辆在待行驶桥面的最优行驶轨迹,以及控制多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,以指引所述大件运输车辆

如此,按照最优行驶轨迹进行行驶,避免了居中驶入中小跨径弯桥而易发生的桥梁剐蹭等危险状况

[0042]
本发明的其他优点

目标和特征将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的,或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导

本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得

附图说明
[0043]
为了使本发明的目的

技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:
[0044]
图1是本发明提供的车辆轨迹控制系统示意图;
[0045]
图2是摄像头安装位置示意图;
[0046]
图3本发明提供的车辆轨迹控制方法的步骤流程示意图;
[0047]
图4是典型车辆类型示意图;
[0048]
图5是大件运输车辆按照最优行驶轨迹行驶示意图

具体实施方式
[0049]
为了对本发明的技术特征

目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式

[0050]
参阅图1所示,本技术提供一种车辆轨迹控制系统
10
,该系统包括:
[0051]
安装于待行驶桥面的入口的多个第一摄像头1以及拦截设备2,拦截设备2用于指示大件运输车辆是否在所述待行驶桥面上允许通行;
[0052]
安装于待行驶桥面的最近掉头路口的多个第二摄像头3;
[0053]
多个发光二极管4,多个发光二极管4按照预设间隔埋设于所述待行驶桥面;
[0054]
控制终端5,控制终端5支持与多个第一摄像头1及多个第二摄像头2间创建第一通信连接,以及支持与拦截设备2间创建第二通信连接,当第一通信连接及第二通信连接建立时,控制终端5支持控制多个发光二极管及拦截设备

[0055]
在具体实施方式中,第一摄像头1以及第二摄像头2可以是相机

鱼眼相机

网络录像机
nvr
等图像采集设备;拦截设备2可以是安装于此待行驶桥面的闸杆

闸道显示屏等可以对大件运输车辆的通行等起到拦截或警示作用的设备;发光二极管4可以同时发光,也可以根据控制终端5的指令轮流或按预设频率发光;控制终端5可以是指具有数据存储以及数据处理功能的设备,如,个人手持终端

计算机

服务器等,本技术对此不做限制

[0056]
可选地,如图2所示,车辆轨迹控制系统
10
,在垂直方向上,多个第一摄像头1距所述待行驶桥面的距离不低于
20m
,且在垂直方向上,所述多个第二摄像头2距所述待行驶桥面的距离不低于
20m

[0057]
所述多个发光二极管3按照预设间隔埋设于所述待行驶桥面的桥面警示路段,所述桥面警示路段的长度不超过
100m
,且所述桥面警示路段的一端距所述待行驶桥面的入口的距离不超过
10m。
[0058]
如此,确保行驶至距所述待行驶桥面最近的掉头路口处
500m
范围内的所有大件运输车辆均能够被监测,并确保行驶至所述待行驶桥面的入口
500m
范围内的所有大件运输车辆均能够被监测,以及当埋设于桥面警示路段的多个发光二极管3发光时,确保大件运输车辆内驾驶员能够按照此指引进行驾驶,同时由于指示路段较短,因而能够避免对此桥面上的其他大件运输车辆造成的额外影响

[0059]
参阅图3所示,基于上述车辆轨迹控制系统
10
,本技术提供一种车辆轨迹控制方法,该方法能够应用于车辆轨迹控制系统中控制终端,包括:
[0060]
步骤1:通过所述多个第一摄像头及所述多个第二摄像头,获取大件运输车辆的几何监测信息;
[0061]
步骤2:根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的车辆类型,并判断所述车辆类型是否为针对所述待行驶桥面预设的居中可通行类型;
[0062]
步骤3:当车辆类型不为居中可通行类型时,根据所述几何监测信息分析所述大件运输车辆的首轮最大转角,并根据所述首轮最大转角,获取所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹,以及控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,以指引所述大件运输车辆

[0063]
在一种具体实施方式中,所述步骤1中,获取大件运输车辆的几何监测信息之后,还包括:
[0064]
响应于所述大件运输车辆行驶至所述待行驶桥面的最近掉头路口,判断相应几何监测信息是否满足预设几何通行要求;
[0065]
若否,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆掉头行驶;
[0066]
若是,响应于所述大件运输车辆行驶至所述待行驶桥面的入口,再次判断相应几何监测信息是否满足几何通行要求,其中,在所述大件运输车辆仍不满足所述几何通行要求的情况下,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆禁止通行所述待行驶桥面

[0067]
也即,通过多个第一摄像头监测行驶至待行驶桥面的最近掉头路口的大件运输车辆是否满足几何通行要求,当不满足几何通行要求时,控制拦截设备指示大件运输车辆掉头行驶并更换行驶路线;通过多个第二摄像头再次监测行驶至待行驶桥面的入口的大件运输车辆是否满足几何通行要求,当仍不满足几何通行要求时,控制拦截设备将入口拦截,以禁止大件运输车辆继续通行

[0068]
在一种具体实施方式中,所述步骤2中,根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的车辆类型,包括:
[0069]
根据所述几何监测信息确定所述大件运输车辆的几何尺寸;
[0070]
根据所述几何尺寸与预设数据库中各典型车辆类型各自的典型尺寸,计算相应各尺寸方差和,并将预设方差和阈值内,相应最小尺寸方差和的典型车辆类型,作为所述大件运输车辆的车辆类型;
[0071]
其中,每个典型尺寸是通过对相应典型运输车辆的所有统计参数进行归一化处理来获得的,每个尺寸方差和是指所述几何尺寸中所有统计参数与相应典型尺寸中所有统计参数对应的均值间方差之和

[0072]
具体的,如图4所示,所谓预设数据库中各典型车辆类型,可以是对
x
城市中的现有大件运输车辆进行统计分析后,所得到的指定数目
(
如,五种
)
的高占比车辆类型;在统计分析过程中,针对每一典型尺寸收集到的各统计参数
(
车长

轴距等
)
服从高斯分布或多峰正态分布,则将所有统计参数进行归一化处理,也即,令
ε1=
l’/l
,认为五种典型车辆类型的分布均值为1,其中
l’为监测到的某大件运输车辆几何尺寸,
l
为五种典型车辆类型各自对应的典型尺寸

归一化后的最小方差之和应不大于
10。
[0073]
在一种具体实施方式中,所述步骤2中,居中可通行类型,是采用以下方式确定的:
[0074]
获取居中行驶的一个模拟运输车辆的模拟轮廓线,所述模拟轮廓线通过所述模拟运输车辆中牵引车各车轮轨迹

所述模拟运输车辆中挂车与牵引车铰接点处轨迹

所述模拟运输车辆中挂车中心处轨迹以及所述模拟运输车辆中挂车各车轮轨迹获得;
[0075]
根据所述模拟轮廓线分析所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角,并判断所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角是否超过预设极限转角;
[0076]
若所述模拟运输车辆中牵引车与挂车间夹角不超过预设极限转角,且所述模拟轮廓线距所述待行驶桥面两侧的距离不低于预设安全距离,则将所述一个模拟运输车辆对应的车辆类型作为居中可通行类型

[0077]
在一种具体实施方式中,当车辆类型为居中可通行类型时,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆执行居中行驶来通过所述待行驶桥面

[0078]
在一种具体实施方式中,所述步骤3中,根据所述首轮最大转角,获取所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹,包括:
[0079]
采用以下公式,计算所述大件运输车辆的车头首轴中心轨迹:
[0080][0081]
其中,
xt、yt、xt 1、yt 1
分别表示
t
时和
t 1
时所述大件运输车辆的车头首轴中心在所述待行驶桥面上的对应位置,
θ

t 1
时所述大件运输车辆的首轮转角,取值范围为
[0,
θ
max]
,其中
θ
max
为首轮最大转角,为
t
时所述大件运输车辆的车头与相应桥面轴线间的夹角

[0082]
根据所述车头首轴中心轨迹,获取所述大件运输车辆的车辆轮廓线,并根据所述车辆轮廓线与所述待行驶桥面两侧的距离的最小和,对所述车辆轮廓线进行调整,获得所述大件运输车辆在所述待行驶桥面的最优行驶轨迹

[0083]
具体来讲,若大件运输车辆无法居中行驶,那么进行有限距离划分

假设大件运输车辆每一时步行驶距离为
5m
,下一时步车头行驶方向与此时步车头行驶方向间夹角在0~首轮最大转角范围内,则基于上式计算相应的车头首轴中心轨迹,值得注意的是,该式中,坐标
x
轴沿桥梁轴线方向,正方向为驶出桥梁方向,坐标y轴垂直于桥梁轴线方向,正方向为桥梁曲率半径圆心方向

[0084]
进一步,在确定车头首轴中心轨迹后,通过大件运输车辆中牵引车各车轮轨迹

大件运输车辆中挂车与牵引车铰接点处轨迹

大件运输车辆中挂车中心处轨迹以及大件运输车辆中挂车各车轮轨迹获得相应车辆轮廓线,令此车辆轮廓线与待行驶桥面两侧的距离分别为
∑l1、∑l2,则距离的和为
∑l

∑l1 ∑l2,在每一时刻,使
∑l
的值最小,则根据相应每时刻下距离的最小和对车辆轮廓线进行调整,以获得大件运输车辆在待行驶桥面的最优行驶轨迹

[0085]
在一种具体实施方式中,所述步骤3中,控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,包括:
[0086]
判断所述最优行驶轨迹距所述待行驶桥面两侧的距离是否低于预设安全距离,以及根据所述车辆轮廓线,判断所述大件运输车辆中牵引车与挂车间夹角是否超过预设极限转角;
[0087]
若是,则控制所述多个发光二级管按照所述最优行驶轨迹进行发光,以指引所述大件运输车辆;
[0088]
否则,控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆禁止通行所述待行驶桥面

[0089]
也即,当大件运输车辆按照最优行驶轨迹仍无法通行待行驶桥面时,禁止大件运输车辆驶入桥梁

[0090]
在一种具体实施方式中,所述步骤3中,控制所述多个发光二极管按照所述最优行驶轨迹进行发光,包括:
[0091]
控制所述发光二极管按照所述最优行驶路径以及预设发光频率进行发光,以及控制所述拦截设备指示所述大件运输车辆按照标准行驶速度通行所述待行驶桥面

[0092]
也即,发光二极管按照最优行驶轨迹为大件运输车辆的驾驶员给出相应指引,同时拦截设备向驾驶员给出行驶指示,以避免因行车速度过快或过慢而导致无法按照轨迹行驶的状况

[0093]
如图5所示,如此,大件运输车辆能够按照计算出的最优行驶轨迹驶入并驶出待行
驶桥面,避免因挂车与牵引车轨迹无法重合等而导致发生的剐蹭等状况

[0094]
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围

当前第1页1  
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图