一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体而言，涉及一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法。


背景技术：

2.在矿区作业场景中，通常存在矿卡行驶道路和社会车辆道路重叠，存在无人驾驶车辆与厂区、社会车辆与行人混行的作业场景，部分道路崎岖多弯，更有180度弯道的场景。而车体尺寸大，单车感知盲区较大，这就为矿卡作业带来了安全隐患。
3.在交通领域中，对于路口管控的方法，通常是基于人-车-路的场景下，根据监控信息、云端大数据，对车流、人流信息进行分析，然后智能控制交通信号灯时长。而对于矿区路口的管控方法研究并不多，部分研究是基于云端收集的数据，控制矿车与周围有v2x功能的车辆通信，区分有人车和无人矿卡，然后再分配路权的方式。但是对于矿区道路来说，很多社会车辆和行人，不具备v2x通信的能力，因而在这样的场景下，需要有基于雷达和摄像头的感知能力，智能识别管控区域内的车辆、行人及其他障碍物，云端根据这些感知信息，综合矿区内矿卡行驶数据，智能控制路口道闸的起落和其他提示装置的状态，从而管控重叠行驶区域，避免安全事故。
4.在矿区道路重叠的问题下，传统的路口管控，多基于车车或人车交互，然后根据监控画面，分时控制红绿灯，起到分时控制的作用，然而针对矿区环境中行人和小型车辆难以监管的问题，以及矿卡存在的盲区问题，无法有效解决。
5.为此提出一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法，以解决上述提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法，以解决或改善矿区道路重叠问题以及矿卡存在的盲区问题。
7.有鉴于此，本发明的第一方面在于提供一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统。
8.本发明的第二方面在于提供一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法。
9.本发明的第一方面提供了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，包括：云端控制决策单元、路侧通讯单元、感知分析单元、道闸子装置和车载单元；所述云端控制决策单元用于接收路侧通讯单元发送的感知结果，当收到对位于交叉口的道闸子装置开闸请求时，根据感知结果和矿车行驶信息，控制道闸子装置的开放或封闭，以及实时显示交叉口的监控信息；所述路侧通讯单元用于数据通信，接收云端控制决策单元的控制命令，并对道闸子装置发送控制命令进行交叉口的开放或封闭、以及接收感知分析单元的感知结果，并传输到云端控制决策单元和通过v2x方式发送感知结果到对应交叉口附近的矿车；所述感知分析单元用于目标识别、目标追踪、以及障碍物信息检测，并打包作为感知结果发送
到路侧通信单元，并同时将感知结果对应的视频发送到云端控制决策单元；所述道闸子装置用于执行交叉口的管控，当识别到车牌或被行人启动时，向云端控制决策单元发起开闸请求，并进行信息提示和显示交叉口附近矿车的距离；所述车载单元用于根据接收的障碍物信息控制矿车，并将矿车行驶信息发送到云端控制决策单元。
10.本发明提供的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，云端控制决策单元通过路侧通讯单元将控制命令发送给位于交叉口的道闸子装置，无论该交叉口是否具有无人车辆、有人车辆和行人的通行，都能够在远程进行改交叉口的强制拦截或开放，避免出现个别不遵守交通管制的个体出现打乱无人车辆的整体规划，以及出现无人车辆与行人或有人车辆的意外碰撞，为无人驾驶控制在人车混合交叉口的稳定实施提供了保障，且整体过程均为自动控制无需管理人员的管制和参与；
11.在对于信息的收集上，不仅通过无人车辆的传感器，也通过直接设立在路侧通讯单元旁的感知分析单元收集信息，二者捆绑设置也方便后期的数据分析，能够采用固定的以及多点位的收集，并且与路侧通讯单元临近设立能够最快速的将实时收集的消息发送出去，提高信息在传输中中的效率，同时能够提供无人驾驶车的路况收集手段以外的方式，从多方面多途径对路况进行实时掌控，以提供更丰富的路况信息供云端控制决策单元进行决策分析。
12.具体地，v2x即vehicle to everything，表示车辆对外界的信息交换，即为车辆的无线通信。
13.另外，根据本发明的实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
14.上述任一技术方案中，所述道闸子装置包括：闸杆、led显示屏、摄像头、扩音器、红绿灯和按键；所述闸杆用于对行人、有人车辆和矿车的拦截或放行；所述led显示屏用于显示交叉口附近矿车的距离；所述扩音器和红绿灯用于在交叉口发送信息提示；所述摄像头用于自动识别所有靠近车辆的车牌；所述按键用于接收行人的开闭指令。
15.在该技术方案中，道闸子装置不仅包括用于道路拦截的闸杆，也具有用于提示声音播放的扩音器以及进行道路信息开闭警示的红绿灯，同时采用摄像头对于当前交叉口的需要通过的车辆进行车牌标识获取，以便后期的数据效果分析和证据留存，额外设置按键能够有助于交叉口的闸杆开闭根据行人的需求，在无车辆通行时的开启，能够更加方便行人的出行。
16.上述任一技术方案中，所述道闸子装置通过集成方案管理闸杆起落、摄像头识别车牌、红绿灯、led显示屏和扩音器，通过车牌号识别远程发送开闸请求，通过云端控制决策单元控制闸杆起落、红绿灯和扩音器提示、以及实时显示交叉口附近矿车的距离；和/或所述道闸子装置通过网关集成方案将所述闸杆、摄像头、红绿灯、led显示屏和扩音器的通讯集成在一个网关上，并基于tcp socket方式进行通讯。
17.在该技术方案中，采用集成方案对各个信息收集进行集中发送上报于云端控制决策单元，进行集中获取分析和决策，采用车牌识别进行远程发送开闸请求，将车牌识别的信息数据作为身份表示附带闸杆起落、红绿灯、led显示屏和扩音器的提示信息进行输送，保证了信息的对应以及有利于信息的校准，降低在海量信息传输中的混乱，进一步为交叉口的有人车辆、无人车辆及行人管理提供保障。
18.具体地，集成方案为道闸子系统，网关集成方案为网络控制器。
19.上述任一技术方案中，所述云端控制决策单元通过tg808模块接收路侧通讯单元发送的交叉口的道闸子装置开闸请求；当该交叉口的路侧通讯单元10s内没有上报障碍物信息时，则判定为开放并将开放指令发送至该交叉口的路侧通讯单元；或当交叉口的路侧通讯单元在10s内上报障碍物信息时，则判定为不开放并每30s检测改交叉口是否有障碍物信息上报，直至没有障碍物信息上报并判定开放。
20.在该技术方案中，云端控制决策单元分别进行障碍物信息存储、抬杆请求处理和落杆请求处理；其中，障碍物信息存储为云端控制决策单元通过ts808模块接收路侧通讯单元上报障碍物信息，进行持久化存储；
21.抬杆请求处理为云端控制决策单元通过tg808模块接收路侧通讯单元抬杆申请，如果该路侧通讯单元10s内没有上报障碍物信息，判定为可以抬杆，根据路侧通讯单元信息找到关联的路口，以及路口内道路，将需要封锁的道路发送至路权，由路权对各作业车辆进行路权管控，同时发送抬杆指令至路侧通讯单元；如果该路侧通讯单元10s内有上报障碍物信息，则创建定时任务，30s之后再次检测是否还存在障碍物，直至没有障碍物，结束定时任务；
22.落杆请求处理为云端控制决策单元通过tg808收到车辆出路口的落杆通知，查询相关路口内道路发送至路权，路权释放道路管控。
23.上述任一技术方案中，所述感知分析单元包括：摄像头和激光雷达。
24.在该技术方案中，采用摄像头拍摄道路实时图像，激光雷达对道路各种状况进行检测，采用两种手段进行不同方面的信息获取，避免道路在不利因素或天气下的信息获取阻塞。
25.上述任一技术方案中，所述感知分析单元能够进行摄像头和激光雷达的时空标定、时间同步和空间标定；通过基于pointpillar算法的激光雷达检测算法和基于yolo-v5算法进行目标识别；通过多传感器目标关联及融合目标检测算法，并结合卡尔曼滤波进行目标跟踪和障碍物信息检测。
26.在该技术方案中，基于路侧多传感器的融合感知，实现障碍物检测及跟踪；基于多传感器融合的异常事件检测方法，实现路面遗撒、凹陷检测；基于激光雷达-gps的联合标定算法；发送感知结果到控制网关；推流目标追踪融合图像到清流平台。
27.上述任一技术方案中，所述障碍物信息包括：道路异常堵塞、路面遗撒和路面凹陷。
28.在该技术方案中，通过对道路出现的各种障碍物信息进行预先的标定，以便后续算法检测的针对处理，有助于提高检测的准确性以及对道路其他异常信息的过滤。
29.本发明的第二方面提供了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法，包括如下步骤：s1，设置路侧通讯单元的经纬度和道闸子装置的ip信息、个数和出入类型；s2，路侧通讯单元通过5g与云端控制决策单元数据交互，同步当前道闸子装置状态；接收感知分析单元发送的感知结果，通过5g网络转发给云端控制决策单元，并通过v2x发送给矿车的车载单元；s3，云端控制决策单元根据感知数据和当前矿车行驶数据计算得出道闸子装置开放或封闭指令，并通过路侧通讯单元发送至道闸子装置控制开放或封闭；s4，车载单元接收到感知结果中的障碍物信息，判断障碍物对当前车辆未来行驶轨迹是否存在安全行车风险，并控制车辆进行限速或限停或继续行驶；其中，所述的管控方法通过第一方面中任一技
术方案所述的管控系统实施。
30.本发明提供的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法，设置路侧通讯单元的经纬度以便在信息发送中的位置标定，对道闸的各种信息标定以便在后续的控制中准确搜索，路侧通讯单元将感知分析单元获取的各种交叉口路况信息集中发送至云端控制决策单元，完成信息的收集，云端控制决策单元再根据各种信息进行分析和决策，然后将决策结果经由路侧通讯单元发送至道闸子装置，道闸子装置执行各种决策结果，完成对交叉口的控制，车辆也在行驶中根据路侧通讯单元发送的信息执行判断路况，以便顺畅行驶。
31.上述任一技术方案中，所述的判断障碍物对当前车辆未来行驶轨迹是否存在安全行车风险的步骤，具体包括：e1，计算矿车当前位置对应的全局参考轨迹的匹配点，记作pointkey；e2，以pointkey为起点，在全局参考轨迹以1m为间隔，依次计算48个轨迹点；e3，根据车辆相关参数及全局参考轨迹坐标和航向，依次在48个轨迹点构建车体boundbox；e4，通过分离轴算法计算障碍物凸多边形和车体boundbox是否有交集；e5，判断两个多边行是否存在交集，若存在则判断有安全行车风险，若不存在则判断没有。
32.具体地，boundbox为车辆的矩形边框。
33.本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
34.通过提出的矿区作业道路与社会道路交叉口管控方法具有全天候、无需人员参与的特点，尤其针对矿区复杂的行驶道路，能够实现对路口内社会车辆、行人或其他障碍物信息的识别和追踪，结合云端的决策能力，做到矿区车辆与外部小型车辆的分时行驶控制；
35.能够应对有人车辆和无人车辆在交叉口的混合管控，进一步丰富整体解决方案中所需的终端软件解决方案，为无人驾驶系统方案提供更多的灵活应用场景。
36.根据本发明的实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实施例的实践了解到。
附图说明
37.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1为本发明的系统各部分工作逻辑图；
39.图2为本发明的交叉口管控系统架构图；
40.图3为本发明的路侧单元步骤流程图；
41.图4为本发明的系统时序图；
42.图5为本发明的方法流程图。
具体实施方式
43.为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
45.请参阅图1-5，下面描述本发明一些实施例的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法。
46.本发明第一方面的实施例提出了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统。在本发明的一些实施例中，如图1-4所示，提供了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，该矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统包括：云端控制决策单元、路侧通讯单元、感知分析单元、道闸子装置和车载单元；
47.所述云端控制决策单元用于接收路侧通讯单元发送的感知结果，当收到对位于交叉口的道闸子装置开闸请求时，根据感知结果和云端控制决策单元的矿车行驶信息，控制道闸子装置的开放或封闭，以及实时显示交叉口的监控信息；
48.所述路侧通讯单元用于数据通信，接收云端控制决策单元的控制命令，并对道闸子装置发送控制命令进行交叉口的开放或封闭、以及接收感知分析单元的感知结果，并传输到云端控制决策单元和通过v2x方式发送到感知结果对应交叉口附近的矿车；
49.所述感知分析单元用于目标识别、目标追踪、以及障碍物信息检测，将其作为感知结果发送到路侧通信单元，并同时将对应的视频发送到云端控制决策单元；
50.所述道闸子装置用于执行交叉口的管控，当识别到车牌或被行人启动时，向云端控制决策单元发起开闸请求，并进行信息提示和显示交叉口附近矿车的距离；
51.所述车载单元用于根据接收的障碍物信息控制矿车，并将矿车行驶信息发送到云端控制决策单元。
52.具体地，云端控制决策单元分别进行障碍物信息存储、抬杆请求处理和落杆请求处理。其中，障碍物信息存储：平台通过ts808模块接收路侧单元上报障碍物信息，进行持久化存储；
53.抬杆请求处理：平台通过tg808模块接收路侧单元抬杆申请，如果该路侧单元10s内没有上报障碍物信息，判定为可以抬杆，根据路侧单元信息找到关联的路口，以及路口内道路，将需要封锁的道路发送至路权，由路权对各作业车辆进行路权管控，同时发送抬杆指令至路侧单元；
54.如果该路侧单元10s内有上报障碍物信息，则创建定时任务，30s之后再次检测是否还存在障碍物，直至没有障碍物，结束定时任务；
55.落杆请求处理：平台通过tg808收到车辆出路口的落杆通知，查询相关路口内道路发送至路权，路权释放道路管控。
56.具体地，路侧通讯单元的通讯步骤为：通过5g方式与云平台数据交互，同步当前道闸子装置状态；接收云控平台发送的道闸控制指令，并控制道闸执行机构执行；接收感知单元发送的障碍物等信息，通过5g网络转发给云控平台，并通过v2x发送给矿卡车载系统。
57.具体地，感知分析单元用于基于路侧多传感器的融合感知，实现障碍物检测及跟踪；基于多传感器融合的异常事件检测方法，实现路面遗撒、凹陷检测；基于激光雷达-gps的联合标定算法，替代已有算法；发送感知结果到控制网关；推流目标追踪融合图像到清流平台。
58.具体地，道闸子装置用于集成方案管理闸杆、车牌识别摄像头、红绿灯、显示屏、喇叭，通过车牌号识别远程请求开闸，云端管控道闸起落和红绿灯和语音提示，同时实时显示矿车靠近距离；道闸子装置采用网关集成方案：将闸杆、车牌识别摄像头、红绿灯、显示屏、
喇叭集成在一个或两个网关上，然后基于tcp socket方式通讯，该网关具有tts di do rs485/232功能。
59.具体地，车载单元的工作流程为计算车辆当前位置对应的全局参考轨迹的匹配点，记作pointkey；以pointkey为起点，每两个轨迹点间隔为1m，依次计算48个轨迹点；根据车辆相关参数及路径点坐标、航向，依次在48个轨迹点构建车体boundbox；通过分离轴算法计算障碍物凸多边形和车体boundbox是否有交集；若两个多边行存在交集，则需要障碍物距离当前车辆的路径距离值。
60.本发明提供的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，云端控制决策单元通过路侧通讯单元将控制命令发送给位于交叉口的道闸子装置，无论该交叉口是否具有无人车辆、有人车辆和行人的通行，都能够在远程进行改交叉口的强制拦截或开放，避免出现个别不遵守交通管制的个体出现打乱无人车辆的整体规划，以及出现无人车辆与行人或有人车辆的意外碰撞，为无人驾驶控制在人车混合交叉口的稳定实施提供了保障，且整体过程均为自动控制无需管理人员的管制和参与；
61.在对于信息的收集上，不仅通过无人车辆的传感器，也通过直接设立在路侧通讯单元旁的感知分析单元收集信息，二者捆绑设置也方便后期的数据分析，能够采用固定的以及多点位的收集，并且与路侧通讯单元临近设立能够最快速的将实时收集的消息发送出去，提高信息在传输中中的效率，同时能够提供无人驾驶车的路况收集手段以外的方式，从多方面多途径对路况进行实时掌控，以提供更丰富的路况信息供云端控制决策单元进行决策分析。
62.在一些实施例中，如图4所示，系统时序流程为：
63.icu:感知单元
64.obstacleinfo:障碍物信息
65.zmq:zeromq一种网络消息队列
66.v2xserver:v2x服务单元
67.cloudserver:通信服务单元，负责与云平台通信，消息传输
68.云平台：云服务单元，负责消息下发和接收，网页信息展示
69.barserver:道闸服务单元，负责道闸子系统的控制
70.tcp：网络传输控制协议
71.barstatus:道闸状态
72.barcontrolrep：道闸开闸请求
73.barcontrolres：道闸开闸响应
74.流程：感知单元获取到障碍信息后，通过zmq方式发布给v2x服务单元，再由v2x方式广播出去。道闸状态、道闸开闸请求同样通过zmq方式发布，通信服务单元接收到障碍信息和道闸相关信息后，通过tcp方式发送到云平台。之后云平台经过相关处理后通过tcp下发开闸响应到通信服务单元，之后再通过zmq发布开闸信息，实现道闸控制。
75.本发明第二方面的实施例提出了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法。在本发明的一些实施例中，如图5所示，提供了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法，该矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方法包括如下步骤：
76.步骤1、用户通过参数设置模块设置路侧单元的经纬度和道闸子系统的ip信息、个
数、道闸出入类型等；
77.步骤2、路侧多传感器时空标定，时间同步，空间标定包含多传感器空间标定和激光雷达-gps进行局部坐标系至全局坐标系的标定；基于pointpillar算法的激光雷达检测算法和基于yolo-v5算法的视觉目标检测，进一步开发多传感器目标关联及融合目标检测算法，结合卡尔曼滤波实现目标跟踪。
78.步骤3、基于tcp的感知数据和道闸开闭请求数据传输到云端平台，云端基于感知数据和当前矿车行驶数据，将需要封锁的道路发送至路权，由路权对各作业车辆进行路权管控，同时发送是否抬杆指令至路侧单元。基于v2x的车端障碍物信息下发，提供车端盲区和道路口障碍物数据的采集。
79.步骤4、车端主控预测模块接收到障碍物数据，判断障碍物对当前车辆未来行驶轨迹是否存在安全行车风险，若存在安全行车风险，则需计算出障碍物距离当前车辆的路径距离值，输出至控制模块做限速或限停处理。
80.本发明提供的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控方：主要应用在矿区矿卡或宽体车行驶路线与小型车辆、行人路线有重叠区域的场景，以及由于弯曲道路造成的矿车视觉盲区的场景，路侧感知负责对矿区矿卡或宽体车进行补盲辅助和路口内行人、小车等物体的识别和追踪，自动管控矿卡和其他车辆的行驶路线，检测矿卡行驶道路上行人和障碍物，结合云端决策控制，完善矿区自动驾驶的特异化场景；
81.具有全天候、无需人员参与的特点，尤其针对矿区复杂的行驶道路，能够实现对路口内社会车辆、行人或其他障碍物信息的识别和追踪，结合云端的决策能力，做到矿区车辆与外部小型车辆的分时行驶控制；能够进一步丰富整体解决方案中所需的终端软件解决方案，为无人驾驶系统方案提供更多的灵活应用场景。
82.具体的实施步骤：
83.小型车辆行驶到闸口，通过闸口摄像头识别到车牌号，管控系统发起开闸杆请求，云平台根据感知结果，决策是否开闸。当道闸内，有矿卡或宽体车行驶时，通知小车此时段禁止通行，直到路口内安全，下发开道闸命令。同时，若开闸期间，矿卡或宽体车靠近时，云平台下发给车辆路权禁止命令，直到路口内安全，无障碍物时，重新释放路权。
84.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
85.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，包括：云端控制决策单元、路侧通讯单元、感知分析单元、道闸子装置和车载单元；所述云端控制决策单元用于接收路侧通讯单元发送的感知结果，当收到对位于交叉口的道闸子装置开闸请求时，根据感知结果和矿车行驶信息，控制道闸子装置的开放或封闭，以及实时显示交叉口的监控信息；所述路侧通讯单元用于数据通信，接收云端控制决策单元的控制命令，并对道闸子装置发送控制命令进行交叉口的开放或封闭、以及接收感知分析单元的感知结果，并传输到云端控制决策单元和通过v2x方式发送感知结果到对应交叉口附近的矿车；所述感知分析单元用于目标识别、目标追踪、以及障碍物信息检测，并打包作为感知结果发送到路侧通信单元，并同时将感知结果对应的视频发送到云端控制决策单元；所述道闸子装置用于执行交叉口的管控，当识别到车牌或被行人启动时，向云端控制决策单元发起开闸请求，并进行信息提示和显示交叉口附近矿车的距离；所述车载单元用于根据接收的障碍物信息控制矿车，并将矿车行驶信息发送到云端控制决策单元。2.根据权利要求1所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述道闸子装置包括：闸杆、led显示屏、摄像头、扩音器、红绿灯和按键
；
所述闸杆用于对行人、有人车辆和矿车的拦截或放行；所述led显示屏用于显示交叉口附近矿车的距离；所述扩音器和红绿灯用于在交叉口发送信息提示；所述摄像头用于自动识别所有靠近车辆的车牌；所述按键用于接收行人的开闭指令。3.根据权利要求2所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述道闸子装置通过集成方案管理闸杆起落、摄像头识别车牌、红绿灯、led显示屏和扩音器，通过车牌号识别远程发送开闸请求，通过云端控制决策单元控制闸杆起落、红绿灯和扩音器提示、以及实时显示交叉口附近矿车的距离；和/或所述道闸子装置通过网关集成方案将所述闸杆、摄像头、红绿灯、led显示屏和扩音器的通讯集成在一个网关上，并基于tcpsocket方式进行通讯。4.根据权利要求1所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述云端控制决策单元通过tg808模块接收路侧通讯单元发送的交叉口的道闸子装置开闸请求；当该交叉口的路侧通讯单元10s内没有上报障碍物信息时，则判定为开放并将开放指令发送至该交叉口的路侧通讯单元；或当交叉口的路侧通讯单元在10s内上报障碍物信息时，则判定为不开放并每30s检测改交叉口是否有障碍物信息上报，直至没有障碍物信息上报并判定开放。5.根据权利要求1所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述感知分析单元包括：摄像头和激光雷达。6.根据权利要求5所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述感知分析单元能够进行摄像头和激光雷达的时空标定、时间同步和空间标定；通过基于pointpillar算法的激光雷达检测算法和基于yolo-v5算法进行目标识别；
通过多传感器目标关联及融合目标检测算法，并结合卡尔曼滤波进行目标跟踪和障碍物信息检测。7.根据权利要求6所述的一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统，其特征在于，所述障碍物信息包括：道路异常堵塞、路面遗撒和路面凹陷。8.一种基于权利要求1-7任一项所述的管控系统的管控方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，设置路侧通讯单元的经纬度和道闸子装置的ip信息、个数和出入类型；s2，路侧通讯单元通过5g与云端控制决策单元数据交互，同步当前道闸子装置状态；接收感知分析单元发送的感知结果，通过5g网络转发给云端控制决策单元，并通过v2x发送给矿车的车载单元；s3，云端控制决策单元根据感知数据和当前矿车行驶数据计算得出道闸子装置开放或封闭指令，并通过路侧通讯单元发送至道闸子装置控制开放或封闭；s4，车载单元接收到感知结果中的障碍物信息，判断障碍物对当前车辆未来行驶轨迹是否存在安全行车风险，并控制车辆进行限速或限停或继续行驶。9.根据权利要求8所述的的管控方法，其特征在于，所述的判断障碍物对当前车辆未来行驶轨迹是否存在安全行车风险的步骤，具体包括：e1，计算矿车当前位置对应的全局参考轨迹的匹配点，记作pointkey；e2，以pointkey为起点，在全局参考轨迹以1m为间隔，依次计算48个轨迹点；e3，根据车辆相关参数及全局参考轨迹坐标和航向，依次在48个轨迹点构建车体boundbox；e4，通过分离轴算法计算障碍物凸多边形和车体boundbox是否有交集；e5，判断两个多边行是否存在交集，若存在则判断有安全行车风险，若不存在则判断没有。

技术总结
本发明属于智能驾驶技术领域，具体公开了一种矿区作业路径与社会道路交叉口的管控系统及方法，包括：云端控制决策单元，用于接收路侧通讯单元发送的感知结果、路侧通讯单元，用于数据通信、感知分析单元，用于目标识别、目标追踪、以及障碍物信息检测，将其作为感知结果发送到路侧通信单元、道闸子装置，用于执行交叉口的管控、车载单元，用于根据接收的障碍物信息控制矿车；具有如下优点：具有全天候、无需人员参与的特点，尤其针对矿区复杂的行驶道路，能够实现对路口内社会车辆、行人或其他障碍物信息的识别和追踪，结合云端的决策能力，做到矿区车辆与外部小型车辆的分时行驶控制。做到矿区车辆与外部小型车辆的分时行驶控制。做到矿区车辆与外部小型车辆的分时行驶控制。


技术研发人员：王国亮 徐忠坤 路杰锋 栾小飞 许健
受保护的技术使用者：北京踏歌智行科技有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/6/28