一种重载运输车的管控方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及自动驾驶的，具体涉及一种重载运输车的管控方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在冶金矿山等行业，重载运输车通常用于运输大量的矿石、矿砂、矿渣等物料，为了使得车辆在行驶过程中能够更好地适应路面的不平整和车载物料的变化，这些运输车通常由多节车厢组成，并且车厢之间采用软连接。软连接的优点在于它能够提供一定的柔性和可变性，从而使得车辆在行驶过程中能够更好地适应路面的不平整和车载物料的变化，以便在运输过程中能够灵活适应各种道路条件和载荷要求。

2、在长期的高负荷运输过程中，车厢之间的软连接结构可能会面临断裂的风险，这可能导致断开的车厢失去驾驶系统的控制，进而造成严重的安全事故。因此，需要一种方法对重载运输车的车厢断开情况进行管控。

技术实现思路

1、本技术提供一种重载运输车的管控方法、装置、电子设备及存储介质，能够对重载运输车的车厢断开情况进行管控。

2、在本技术的第一方面提供了一种重载运输车的管控方法，所述管控方法应用于第一mcu，所述第一mcu连接有第一通信模组、智能车载重量测量系统、第一应力传感器以及第一电机，所述第一mcu、第一通信模组、智能车载重量测量系统以及第一电机均安装于第一车厢，所述第一车厢为重载运输车包含的多节运输车厢中的任意一节运输车厢；

3、所述方法包括：

4、持续接收所述编码器测量的所述第一车厢的行驶速度；

5、持续接收所述第一应力传感器测量的第一牵引装置的多个第一牵引力，所述第一牵引装置设置于第二车厢与所述第一车厢之间，所述第一应力传感器设置于所述第一牵引装置，所述第二车厢为多节所述运输车厢中与所述第一车厢相邻的运输车厢，且所述第二车厢位于所述重载运输车的牵引车与所述第一车厢之间；

6、持续接收所述第一通信模组传输的多个控制指令，所述控制指令由所述重载运输车的车辆管理系统发送至所述第一通信模组；

7、若根据多个所述行驶速度确定所述第一车厢为持续加速状态或者匀速行驶状态，且根据多个所述第一牵引力，确定所述第二车厢与所述第一车厢之间的牵引力的变化趋势包含预设下降趋势，且多个所述控制指令均为加速控制指令，则确定所述第一牵引装置处于无牵引状态；

8、当确定所述第一牵引装置处于无牵引状态时，接收所述智能车载重量测量系统传输的所述第一车厢的第一负载质量；

9、基于所述第一车厢与第二车厢之间的第一距离，计算所述第一车厢的第一制动距离；

10、基于所述第一车厢的行驶速度、所述第一负载质量以及所述第一制动距离，计算所述第一车厢制动所需的第一制动力；

11、根据所述第一制动力，生成第一制动指令，以使所述第一电机(204)根据所述第一制动指令完成制动。

12、通过采用上述技术方案，持续监测第一车厢的行驶速度、第一牵引装置的牵引力变化趋势以及接收车辆管理系统发送的控制指令，实时判断第一牵引装置是否处于无牵引状态。当检测到第二车厢与第一车厢之间的牵引力变化趋势符合预设的下降趋势，并且第一车厢为持续加速状态或者匀速行驶状态，以及同时收到加速控制指令时，判断第一牵引装置处于无牵引状态。此外，还通过智能车载重量测量系统监测第一车厢的负载质量，根据第一车厢与第二车厢之间的距离计算第一车厢的制动距离，并根据车辆的行驶速度、负载质量和制动距离计算所需的制动力，从而生成制动指令，使第一电机根据制动指令完成制动。通过这些控制措施，能够有效管控重载运输车的车厢断开情况，保障运输过程的安全性。

13、可选的，所述基于所述第一车厢与第二车厢之间的第一距离，计算所述第一车厢的第一制动距离，具体包括：

14、设置所述第一距离为所述第一制动距离；

15、或者，

16、基于所述第一距离，计算所述第一制动距离，具体通过如下公式计算：

17、；

18、其中，d1为所述第一制动距离，d1为所述第一距离，v为所述行驶速度，m2为所述第二车厢的第二负载质量，f2为所述第二车厢受到的第二牵引力，h为所述第二车厢的第二电机输出的第二输出动力。

19、通过采用上述技术方案，基于第一车厢与第二车厢之间的距离，计算第一车厢的制动距离，并据此调整制动操作，能够在运输车辆需要制动时提供更加精准的制动控制。通过考虑到车辆的行驶速度、第二车厢的负载质量、受力情况和预设的距离，能够有效地调节制动力。

20、可选的，所述基于所述第一车厢的行驶速度、所述第一负载质量以及所述第一制动距离，计算所述第一车厢制动所需的第一制动力，具体通过如下公式计算：

21、；

22、其中，f1为所述第一制动力，m1为所述第一负载质量，d1为所述第一制动距离，v为所述行驶速度，t为预设制动时长。

23、通过采用上述技术方案，

24、可选的，在所述根据所述第一制动力，生成第一制动指令之后，所述方法还包括：

25、计算所述第一电机的实际制动力与所述第一制动力的制动力误差，具体通过如下公式计算：

26、；

27、其中，e为所述制动力误差，f为所述实际制动力，f1为所述第一制动力；

28、基于所述制动力误差计算调整控制信号，以控制所述第一电机的制动力输出，具体通过如下公式计算：

29、；

30、其中，u（t）为所述调整控制信号，e为所述制动力误差，p(t)为所述第一mcu的第一控制项，i(t)为所述第一mcu的第二控制项，d(t)为所述第一mcu的第三控制项。

31、通过采用上述技术方案，基于第一车厢的行驶速度、负载质量和制动距离，计算出第一车厢制动所需的制动力，能够在车辆需要制动时提供适当的制动力量，确保制动过程平稳、有效。通过考虑运输车厢的速度、负载情况和预设的制动时长，能够调节制动力的大小，使得制动操作更加准确。

32、可选的，在所述根据所述制动力，生成第一制动指令之后，所述方法还包括：

33、接收所述智能车载重量测量系统测量的第三车厢的第三负载质量，所述第三车厢为多节所述运输车厢中与所述第一车厢相邻的运输车厢，且所述第三车厢位于所述第一车厢之后；

34、接收第三应力传感器测量的第三牵引装置的第三牵引力，所述第三牵引装置设置于所述第三车厢与所述第一车厢之间，所述第三应力传感器设置于所述第三牵引装置；

35、基于所述第一车厢与第三车厢之间的第二距离，计算所述第三车厢的第三制动距离；

36、基于所述行驶速度、所述第三负载质量以及所述第三制动距离，计算第三制动力；

37、根据所述第三制动力，生成第二制动指令，以使第三电机根据所述第二制动指令完成制动，所述第三电机设置于所述第三车厢。

38、通过采用上述技术方案，在第一车厢完成制动操作后，进一步接收第三车厢的负载质量和牵引力信息，并根据第一车厢与第三车厢之间的距离计算第三车厢的制动距离，以及根据行驶速度、负载质量和制动距离计算第三车厢的制动力，最终生成第二制动指令，使第三车厢的电机根据指令完成制动操作。这种方案能够确保多个运输车厢在制动过程中的协调性和同步性，提高了运输车厢的整体制动效率和安全性，有效减少了制动过程中的不确定性和潜在风险。

39、可选的，在所述根据多个所述第一牵引力，若确定所述第二车厢与所述第一车厢之间的牵引力的变化趋势包含预设下降趋势之前，所述方法还包括：

40、确定单位计算时长，所述单位计算时长为任意相邻两个第一牵引力的采集间隔时长的预设整数倍；

41、根据第一子牵引力确定第二子牵引力，所述第一子牵引力与所述第二子牵引力之间的采集间隔时长为所述计算时长，所述第一子牵引力为多个所述第一牵引力中的任意一个第一牵引力；

42、确定所述第一子牵引力与所述第二子牵引力的差值，得到牵引力差值；

43、判断所述牵引力差值与预设差值的大小关系，从而确定所述变化趋势是否包含预设下降趋势。

44、通过采用上述技术方案，确定牵引力变化的趋势，特别是是否包含预设的下降趋势，采用了一种智能的算法来提前识别牵引装置是否可能发生断裂的情况。通过分析相邻两个牵引力之间的差值，并与预设的差值进行比较，能够及时发现牵引力的异常变化，从而提前预警和防范车厢断裂的风险，有效保障了重载运输车的安全运行。

45、可选的，所述第一mcu还连接有摄像机以及定位模组，在所述根据所述第一制动力，生成第一制动指令，以使所述第一电机根据所述第一制动指令完成制动之后，所述方法还包括：

46、接收所述定位模组测量的所述第一车厢的位置数据；

47、基于所述位置数据若确定所述第一车厢处于预设轨道的出入口，则基于所述位置数据构建预设电子围栏；

48、获取所述摄像机采集的目标影像；

49、若确定所述目标影像中包含人体特征，则根据所述目标影像中的人体特征的尺寸，计算所述人体特征对应的人体目标所处的目标位置；

50、若确定所述目标位置处于所述预设电子围栏内，则对所述人体特征进行预设预警提示。

51、通过采用上述技术方案，实时监测第一车厢的位置和周围环境。一旦第一车厢接收到制动指令并完成制动后，将接收定位模组测量的位置数据，根据车辆位置构建电子围栏。同时，摄像机采集的目标影像将被分析，如果发现影像中存在人体特征，计算人体目标的位置，并与预设电子围栏进行比对。如果目标位置在围栏内，则发出预警提示，有效地增强了对车辆周围环境的监控和安全防范能力。

52、在本技术的第二方面提供了一种重载运输车的管控装置，所述管控装置为第一mcu，包括获取模块、判断模块、处理模块以及控制模块，其中：

53、所述获取模块，用于持续接收所述编码器测量的所述第一车厢的行驶速度；

54、所述获取模块，还用于持续接收第一应力传感器测量的第一牵引装置的多个第一牵引力，所述第一牵引装置设置于第二车厢与第一车厢之间，所述第一应力传感器设置于所述第一牵引装置，所述第二车厢为多节运输车厢中与所述第一车厢相邻的运输车厢，且所述第二车厢位于所述重载运输车的牵引车与所述第一车厢之间；

55、所述获取模块，还用于持续接收第一通信模组传输的多个控制指令，所述控制指令由所述重载运输车的车辆管理系统发送至所述第一通信模组；

56、所述判断模块，用于若根据多个所述行驶速度确定所述第一车厢为持续加速状态或者匀速行驶状态，且根据多个所述第一牵引力，确定所述第二车厢与所述第一车厢之间的牵引力的变化趋势包含预设下降趋势，且多个所述控制指令均为加速控制指令，则确定所述第一牵引装置处于无牵引状态；

57、所述获取模块，还用于接收智能车载重量测量系统传输的所述第一车厢的第一负载质量；

58、所述处理模块，用于基于所述第一车厢与第二车厢之间的第一距离，计算所述第一车厢的第一制动距离；

59、所述获取模块，还用于基于所述第一车厢的行驶速度、所述第一负载质量以及所述第一制动距离，计算所述第一车厢制动所需的第一制动力；

60、所述控制模块，用于根据所述第一制动力，生成第一制动指令，以使第一电机根据所述第一制动指令完成制动。

61、可选的，所述控制模块，用于设置所述第一距离为所述第一制动距离；

62、或者，

63、所述处理模块，用于基于所述第一距离，计算所述第一制动距离，具体通过如下公式计算：

64、；

65、其中，d1为所述第一制动距离，d1为所述第一距离，v为所述行驶速度，m2为所述第二车厢的第二负载质量，f2为所述第二车厢受到的第二牵引力，h为所述第二车厢的第二电机输出的第二输出动力。

66、可选的，所述处理模块，用于基于所述第一车厢的行驶速度、所述第一负载质量以及所述第一制动距离，计算所述第一车厢制动所需的第一制动力，具体通过如下公式计算：

67、；

68、其中，f1为所述第一制动力，m1为所述第一负载质量，d1为所述第一制动距离，v为所述行驶速度，t为预设制动时长。

69、可选的，所述处理模块，还用于计算所述第一电机的实际制动力与所述第一制动力的制动力误差，具体通过如下公式计算：

70、；

71、其中，e为所述制动力误差，f为所述实际制动力，f1为所述第一制动力；

72、所述处理模块，还用于基于所述制动力误差计算调整控制信号，以控制所述第一电机的制动力输出，具体通过如下公式计算：

73、；

74、其中，u（t）为所述调整控制信号，e为所述制动力误差，p(t)为所述第一mcu的第一控制项，i(t)为所述第一mcu的第二控制项，d(t)为所述第一mcu的第三控制项。

75、可选的，所述获取模块，用于接收所述智能车载重量测量系统测量的第三车厢的第三负载质量，所述第三车厢为多节所述运输车厢中与所述第一车厢相邻的运输车厢，且所述第三车厢位于所述第一车厢之后；

76、所述获取模块，还用于接收第三应力传感器测量的第三牵引装置的第三牵引力，所述第三牵引装置设置于所述第三车厢与所述第一车厢之间，所述第三应力传感器设置于所述第三牵引装置；

77、所述处理模块，还用于基于所述第一车厢与第三车厢之间的第二距离，计算所述第三车厢的第三制动距离；

78、所述处理模块，还用于基于所述行驶速度、所述第三负载质量以及所述第三制动距离，计算第三制动力；

79、所述控制模块，用于根据所述第三制动力，生成第二制动指令，以使第三电机根据所述第二制动指令完成制动，所述第三电机设置于所述第三车厢。

80、可选的，所述判断模块，用于确定单位计算时长，所述单位计算时长为任意相邻两个第一牵引力的采集间隔时长的预设整数倍；

81、所述处理模块，用于根据第一子牵引力确定第二子牵引力，所述第一子牵引力与所述第二子牵引力之间的采集间隔时长为所述计算时长，所述第一子牵引力为多个所述第一牵引力中的任意一个第一牵引力；

82、所述判断模块，还用于确定所述第一子牵引力与所述第二子牵引力的差值，得到牵引力差值；

83、所述判断模块，还用于判断所述牵引力差值与预设差值的大小关系，从而确定所述变化趋势是否包含预设下降趋势。

84、可选的，所述获取模块，用于接收所述定位模组测量的所述第一车厢的位置数据；

85、所述处理模块，用于基于所述位置数据若确定所述第一车厢处于预设轨道的出入口，则基于所述位置数据构建预设电子围栏；

86、所述获取模块，还用于获取所述摄像机采集的目标影像；

87、所述判断模块，用于若确定所述目标影像中包含人体特征，则根据所述目标影像中的人体特征的尺寸，计算所述人体特征对应的人体目标所处的目标位置；

88、所述处理模块，还用于若确定所述目标位置处于所述预设电子围栏内，则对所述人体特征进行预设预警提示。

89、在本技术的第三方面提供了一种电子设备，包括处理器、存储器、用户接口以及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口均用于与其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如上述任意一项所述的方法。

90、在本技术的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，执行如上述任意一项所述的方法。

91、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

92、持续监测第一车厢的行驶速度、第一牵引装置的牵引力变化趋势以及接收车辆管理系统发送的控制指令，实时判断第一牵引装置是否处于无牵引状态。当检测到第二车厢与第一车厢之间的牵引力变化趋势符合预设的下降趋势，并且第一车厢为持续加速状态或者匀速行驶状态，以及同时收到加速控制指令时，判断第一牵引装置处于无牵引状态。此外，还通过智能车载重量测量系统监测第一车厢的负载质量，根据第一车厢与第二车厢之间的距离计算第一车厢的制动距离，并根据车辆的行驶速度、负载质量和制动距离计算所需的制动力，从而生成制动指令，使第一电机根据制动指令完成制动。通过这些控制措施，能够有效管控重载运输车的车厢断开情况，保障运输过程的安全性。