一种井下无轨胶轮车运输管理方法、系统、设备及介质与流程

本技术涉及运输管理，尤其是涉及一种井下无轨胶轮车运输管理方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、随着矿山开采深度的不断增加和现代化程度的提高，井下运输效率与安全成为了制约矿山生产的关键因素之一。无轨胶轮车是一种以防爆柴油机或防爆蓄电池为动力，主要用于煤矿井下运送人员、物料以及设备的一种无轨胶轮运输车辆，因其机动性强、适应性广、运输效率高等优势，在国内外矿山中得到了广泛应用。

2、目前，由于井下环境的复杂性，包括狭窄的空间、不稳定的地形以及gps信号的弱化或丢失，无轨胶轮车的运输管理面临着多方面的挑战。并且，井下交通状况和环境变化频繁，如障碍物的出现、路面条件的变化、其他车辆的运行状态等，这些因素都需要实时监测和快速响应。而常见的车辆运输管理系统往往缺乏对井下交通状况和环境变化的实时感知能力，无法应对各种车辆或环境突发情况，导致运输效率和安全性较低。

技术实现思路

1、为了提高井下无轨胶轮车运输的效率和安全性，本技术提供了一种井下无轨胶轮车运输管理方法、系统、设备及介质。

2、第一方面，本技术提供一种井下无轨胶轮车运输管理方法，采用如下的技术方案：

3、一种井下无轨胶轮车运输管理方法，所述方法包括：

4、接收目标无轨胶轮车上传的gps定位数据和车辆状态数据；

5、基于uwb定位系统，获取所述目标无轨胶轮车的uwb定位数据；

6、将所述gps定位数据与所述uwb定位数据进行融合处理，得到所述目标无轨胶轮车的融合定位数据；

7、根据所述目标无轨胶轮车的当前运输任务，确定对应的预设运输路线；

8、实时获取井下交通状况数据和环境变化数据，建立矿井路网模型；

9、基于所述矿井路网模型，根据所述目标无轨胶轮车的融合定位数据和车辆状态数据对所述预设运输路线进行动态调整，得到优化运输路线；

10、根据所述优化运输路线，生成行驶指令并发送至目标无轨胶轮车的车载终端。

11、通过采用上述技术方案，基于gps与uwb的多源定位数据融合，得到更加精确可靠的车辆定位信息，为运输路线的动态调整提供准确的位置基础，通过构建矿井路网模型实时监控井下环境变化，动态调整目标无轨胶轮车的运输路线以应对各种车辆或环境突发情况，通过降低运输过程中的不确定风险，提高了井下无轨胶轮车运输的效率和安全性，能够有效应对复杂井下环境中运输管理的挑战。

12、可选的，将所述gps定位数据与所述uwb定位数据进行融合处理，得到所述目标无轨胶轮车的融合定位数据的步骤包括：

13、对所述gps定位数据与所述uwb定位数据进行数据预处理；

14、基于采集的gps信号强度、gps可见卫星数量、uwb信号的信号强度比、有效uwb信标数量及历史定位误差，计算环境因子；

15、根据所述环境因子动态计算所述gps定位数据与所述uwb定位数据的权重；

16、基于初始状态向量和卡尔曼滤波器预测模型预测当前时刻的状态值，得到预测状态和预测协方差矩阵；

17、根据所述gps定位数据与所述uwb定位数据，分别计算观测模型矩阵和观测噪声矩阵，通过卡尔曼增益更新当前时刻的状态估计，得到局部修正状态和局部协方差矩阵；

18、根据所述gps定位数据与所述uwb定位数据的权重，对所述gps定位数据和所述uwb定位数据的局部修正状态和局部协方差矩阵进行加权融合，得到融合状态估计和融合协方差矩阵；

19、对所述融合状态估计进行数据后处理，结合所述融合协方差矩阵，得到所述目标无轨胶轮车的融合定位数据。

20、通过采用上述技术方案，不仅实现了gps与uwb定位数据的高效融合，还通过动态权重分配和卡尔曼滤波器的迭代优化，显著提升了无轨胶轮车在复杂井下环境中的定位精度、稳定性和适应性。这不仅有助于提高运输效率，而且在紧急情况下的快速响应和安全控制方面也至关重要，为井下运输管理带来了显著的技术进步。

21、可选的，建立所述矿井路网模型的步骤包括：

22、实时获取井下交通状况数据和环境变化数据并进行数据预处理；

23、根据矿井的地图数据信息，基于gis技术建立矿井路网拓扑结构图；

24、基于实时获取的交通状况数据构建交通流模型；

25、将所述矿井路网拓扑结构图输入至所述交通流模型，构建网络节点和链路，得到矿井交通流模型；

26、将实时获取的环境变化数据输入至所述矿井交通流模型，得到环境影响模拟结果；

27、根据所述环境影响模拟结果，调整所述矿井交通流模型的参数和约束条件，得到所述矿井路网模型。

28、通过采用上述技术方案，最终构建的矿井路网模型不仅包含了矿井的路网拓扑结构，还集成了交通流模型和环境影响模拟结果，能够全面反映矿井内的交通状况和环境变化对交通流的影响，从而为矿井内的交通运输管理提供决策支持。

29、可选的，基于所述矿井路网模型，根据所述目标无轨胶轮车的融合定位数据和车辆状态数据对所述预设运输路线进行动态调整，得到优化运输路线的步骤包括：

30、将所述预设运输路线输入至所述矿井路网模型中，根据所述目标无轨胶轮车的融合定位数据和车辆状态数据，确定所述预设运输路线的模拟评估得分；

31、判断所述模拟评估得分是否满足预设得分要求，若否，则基于预设优化算法对所述预设运输路线进行优化调整，直到所述预设运输路线的模拟评估得分满足所述预设得分要求，得到所述优化运输路线。

32、通过采用上述技术方案，当预设运输路线的模拟评估得分不满足预设要求时，即可触发运输路线动态调整机制，根据目标无轨胶轮车的实时数据和矿井的实际情况，对预设运输路线进行动态调整，从而得到更加优化和符合实际需求的运输路线，不仅能够提高矿井运输的效率和安全性，还能够降低运输成本和风险。

33、可选的，将所述预设运输路线输入至所述矿井路网模型中，根据所述目标无轨胶轮车的融合定位数据和车辆状态数据，确定所述预设运输路线的模拟评估得分的步骤包括；

34、根据所述预设运输路线，得到对应的路径点坐标序列并输入至所述矿井路网模型中；

35、将所述目标无轨胶轮车的融合定位数据转换为所述目标无轨胶轮车在矿井路网模型中的坐标表示；

36、基于所述车辆状态数据，在矿井路网模型中模拟所述目标无轨胶轮车按照所述预设运输路线行驶的情况，得到行驶模拟信息；

37、基于预设评估指标，根据所述行驶模拟信息计算所述预设运输路线的模拟评估得分。

38、通过采用上述技术方案，结合矿井路网模型、目标无轨胶轮车的实时数据和评估指标，对预设运输路线进行模拟评估，并得到一个量化的评估得分，以帮助管理人员更准确地了解预设运输路线的性能和潜在风险，从而做出更合理的决策。

39、可选的，所述预设评估指标包括所述目标无轨胶轮车按照所述预设运输路线行驶的行驶时间、能源消耗和安全风险。

40、可选的，根据所述优化运输路线，生成行驶指令并发送至目标无轨胶轮车的车载终端的步骤包括：

41、将所述优化运输路线进行分段处理，得到多个运输路段；

42、根据每个运输路段的属性分别生成对应的行驶指令；所述行驶指令包括基本行驶指令和特殊行驶指令；

43、将所述每个运输路段的行驶指令根据车辆行驶顺序进行排序，并发送至目标无轨胶轮车的车载终端。

44、通过采用上述技术方案，根据优化运输路线上的每个路段分别生成对应的行驶指令，并基于路段属性的不同添加对应的特殊指令，从而确保了无轨胶轮车能够按照优化后的运输路线安全、高效地行驶。

45、第二方面，本技术提供一种井下无轨胶轮车运输管理系统，采用如下的技术方案：

46、一种井下无轨胶轮车运输管理系统，系统包括：

47、数据接收模块，用于接收目标无轨胶轮车上传的gps定位数据和车辆状态数据；

48、uwb定位模块，用于基于uwb定位系统，获取所述目标无轨胶轮车的uwb定位数据；

49、定位数据融合模块，用于将所述gps定位数据与所述uwb定位数据进行融合处理，得到所述目标无轨胶轮车的融合定位数据；

50、预设运输路线确定模块，用于根据所述目标无轨胶轮车的当前运输任务，确定对应的预设运输路线；

51、矿井路网模型生成模块，用于实时获取井下交通状况数据和环境变化数据，建立矿井路网模型；

52、运输路线优化模块，用于基于所述矿井路网模型，根据所述目标无轨胶轮车的融合定位数据和车辆状态数据对所述预设运输路线进行动态调整，得到优化运输路线；

53、行驶控制模块，用于根据所述优化运输路线，生成行驶指令并发送至目标无轨胶轮车的车载终端。

54、第三方面，本技术提供一种计算机设备，采用如下的技术方案：

55、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如第一方面所述方法的步骤。

56、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

57、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如第一方面中任一种方法的计算机程序。

58、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：基于gps与uwb的多源定位数据融合，得到更加精确可靠的车辆定位信息，为运输路线的动态调整提供准确的位置基础，通过构建矿井路网模型实时监控井下环境变化，动态调整目标无轨胶轮车的运输路线以应对各种车辆或环境突发情况，通过降低运输过程中的不确定风险，提高了井下无轨胶轮车运输的效率和安全性，能够有效应对复杂井下环境中运输管理的挑战。