本發(fā)明涉及運(yùn)輸控制，尤其涉及一種組合式智能礦用軌道運(yùn)輸車輛控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、礦用軌道運(yùn)輸車輛是礦場(chǎng)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，涉及礦石、設(shè)備、人員的高效安全運(yùn)輸。礦山環(huán)境巷道存在多種干擾因素，傳統(tǒng)的礦用軌道運(yùn)輸車輛控制系統(tǒng)往往不會(huì)結(jié)合礦場(chǎng)場(chǎng)景情況對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致目前的控制系統(tǒng)無法適應(yīng)礦場(chǎng)場(chǎng)景情況的實(shí)時(shí)變化，進(jìn)而容易導(dǎo)致煤礦運(yùn)輸效率低下和安全事故頻發(fā)。另外，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛采用比較呆板的能量控制方式，而礦用軌道運(yùn)輸車輛在運(yùn)輸過程中通常會(huì)由于路徑變化而產(chǎn)生能量變化，傳統(tǒng)的能量控制方式無法根據(jù)路徑變化對(duì)能量變化進(jìn)行合理規(guī)劃，從而無法實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用，導(dǎo)致能量無端浪費(fèi)。同時(shí)，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，需要根據(jù)實(shí)際使用需求不斷對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛的控制系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)在進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，需要停機(jī)升級(jí)來將新添加功能添加至原有控制系統(tǒng)中，功能擴(kuò)展效率低，且容易造成生產(chǎn)效率低下。
2、因此，本發(fā)明提供一種組合式智能礦用軌道運(yùn)輸車輛控制系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種組合式智能礦用軌道運(yùn)輸車輛控制系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
2、一種組合式智能礦用軌道運(yùn)輸車輛控制系統(tǒng)，包括：
3、核心功能確定模塊：用于獲取礦場(chǎng)場(chǎng)景情況，基于所述礦場(chǎng)場(chǎng)景情況進(jìn)行運(yùn)輸功能點(diǎn)分析，根據(jù)功能點(diǎn)分析結(jié)果得出控制系統(tǒng)核心功能；
4、平臺(tái)構(gòu)建模塊：用于將控制系統(tǒng)核心功能拆分為多個(gè)獨(dú)立功能，確定每個(gè)獨(dú)立功能的拓展功能，根據(jù)每個(gè)獨(dú)立功能的拓展功能對(duì)所有獨(dú)立功能進(jìn)行連接，構(gòu)成功能平臺(tái)；
5、組合模塊：用于基于所述功能平臺(tái)對(duì)礦用軌道與礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果將礦用軌道與礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行組合，使用組合結(jié)果確定動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)；
6、控制模塊：用于基于所述動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)確定能量-運(yùn)輸融合路徑與對(duì)應(yīng)的路徑方案，使用所述路徑方案對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行控制。
7、可選地，核心功能確定模塊包括：
8、運(yùn)輸功能點(diǎn)確定單元：用于獲取礦場(chǎng)場(chǎng)景情況，對(duì)礦場(chǎng)場(chǎng)景情況進(jìn)行解析，根據(jù)解析結(jié)果提取環(huán)境參數(shù)，基于所述環(huán)境參數(shù)提煉場(chǎng)景特征，并將所述場(chǎng)景特征映射至預(yù)設(shè)規(guī)則引擎，得出映射結(jié)果后，從預(yù)設(shè)運(yùn)輸策略庫中匹配映射結(jié)果對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸策略，基于所述運(yùn)輸策略進(jìn)行場(chǎng)景需求拆解，根據(jù)拆解結(jié)果確定每個(gè)場(chǎng)景特征對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸功能點(diǎn)；
9、方案生成單元：用于對(duì)所有運(yùn)輸功能點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序，根據(jù)優(yōu)先級(jí)排序結(jié)果生成配置方案，若配置方案與執(zhí)行條件存在沖突，則進(jìn)行沖突仲裁，生成折中方案；
10、功能點(diǎn)分析單元：用于基于所述配置方案與折中方案進(jìn)行功能點(diǎn)可行性驗(yàn)證，同時(shí)檢查所有場(chǎng)景特征對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸功能點(diǎn)的覆蓋情況，若存在遺漏項(xiàng)則觸發(fā)新增功能設(shè)計(jì)，若存在重疊項(xiàng)則進(jìn)行運(yùn)輸功能點(diǎn)合并，得出功能點(diǎn)完整性驗(yàn)證結(jié)果，綜合功能點(diǎn)可行性驗(yàn)證結(jié)果與功能點(diǎn)完整性驗(yàn)證結(jié)果得出功能點(diǎn)分析結(jié)果；
11、功能確定單元：用于基于所述功能點(diǎn)分析結(jié)果將分散的運(yùn)輸功能點(diǎn)按技術(shù)關(guān)聯(lián)性合并，并標(biāo)記合并后的運(yùn)輸功能點(diǎn)的功能等級(jí)，得出功能點(diǎn)清單以及依賴關(guān)系圖，基于所述功能點(diǎn)清單與依賴關(guān)系圖得出控制系統(tǒng)核心功能。
12、可選地，方案生成單元包括：
13、層級(jí)劃分子單元：用于對(duì)每個(gè)運(yùn)輸功能點(diǎn)進(jìn)行四維特征分析，將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，進(jìn)而明確每個(gè)運(yùn)輸功能點(diǎn)的部署層級(jí)，其中，所述部署層級(jí)包括邊緣層與協(xié)同層，基于預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)性要求對(duì)所有運(yùn)輸功能點(diǎn)進(jìn)行第一劃分，基于預(yù)設(shè)決策范圍對(duì)所有運(yùn)輸功能點(diǎn)進(jìn)行第二劃分，根據(jù)第一劃分結(jié)果與第二劃分結(jié)果對(duì)部署層級(jí)進(jìn)行匹配，得出邊緣層功能點(diǎn)與協(xié)同層功能點(diǎn)；
14、優(yōu)先級(jí)排序子單元：用于將邊緣層功能點(diǎn)與預(yù)設(shè)邊緣優(yōu)先邏輯進(jìn)行結(jié)合得出第一優(yōu)先級(jí)，將協(xié)同層功能點(diǎn)與預(yù)設(shè)協(xié)同層優(yōu)先邏輯進(jìn)行結(jié)合得出第二優(yōu)先級(jí)；
15、方案確定子單元：用于根據(jù)第一優(yōu)先級(jí)配置預(yù)設(shè)固定優(yōu)先級(jí)搶占機(jī)制，得出第一方案，根據(jù)第二優(yōu)先級(jí)配置比例分配算法，得出第二方案，綜合所述第一方案與第二方案得出配置方案，根據(jù)配置方案實(shí)施資源配置，若資源配置與需求存在沖突，則觸發(fā)沖突仲裁，計(jì)算邊緣層與協(xié)同層之間的博弈均衡解，生成折中方案。
16、可選地，平臺(tái)構(gòu)建模塊包括：
17、拓展單元：用于根據(jù)預(yù)設(shè)獨(dú)立原則表將控制系統(tǒng)核心功能拆分為多個(gè)獨(dú)立功能，基于礦場(chǎng)場(chǎng)景情況對(duì)每個(gè)獨(dú)立功能進(jìn)行短板識(shí)別，將每個(gè)獨(dú)立功能的短板識(shí)別結(jié)果作為對(duì)應(yīng)獨(dú)立功能的拓展依據(jù)進(jìn)行拓展功能開發(fā)；
18、連接單元：用于結(jié)合所述拓展功能確定獨(dú)立功能之間的輸入輸出矩陣，并識(shí)別強(qiáng)耦合功能與弱耦合功能，根據(jù)預(yù)設(shè)耦合-協(xié)議表確定所述強(qiáng)耦合功能與弱耦合功能之間的連接協(xié)議，基于拓展功能和連接協(xié)議對(duì)所有獨(dú)立功能進(jìn)行連接，構(gòu)成功能平臺(tái)。
19、可選地，組合模塊包括：
20、數(shù)據(jù)獲取單元：用于以功能平臺(tái)作為核心支撐架構(gòu)獲取礦用軌道的軌道傳感器數(shù)據(jù)與礦用軌道運(yùn)輸車輛的車輛監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述軌道傳感器數(shù)據(jù)確定軌道區(qū)段特性，根據(jù)車輛監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制車輛健康畫像；
21、軌道車輛組合單元：用于基于所述軌道區(qū)段特性與車輛健康畫像對(duì)礦場(chǎng)場(chǎng)景情況進(jìn)行場(chǎng)景特性分析，得出場(chǎng)景特性分析結(jié)果，將礦用軌道和礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行隨機(jī)組合，綜合所有隨機(jī)組合，得出礦場(chǎng)軌道-車輛表，根據(jù)場(chǎng)景特性分析結(jié)果對(duì)礦場(chǎng)軌道-車輛表進(jìn)行分類，得出第一類別與第二類別；
22、體系構(gòu)建單元：用于對(duì)第一類別采用第一原理構(gòu)建第一決策體系，對(duì)第二類別采用第二原理構(gòu)建第二決策體系，綜合所述第一決策體系與第二決策體系得出礦場(chǎng)決策體系；
23、管理點(diǎn)確定單元：用于基于所述礦場(chǎng)決策體系結(jié)合軌道區(qū)段特性與車輛健康畫像標(biāo)定至少一個(gè)關(guān)鍵位置，并確定每個(gè)關(guān)鍵位置的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)。
24、可選地，體系構(gòu)建單元包括：
25、條件確定子單元：用于根據(jù)第一類別生成第一決策體系的第一適用條件，同時(shí)，根據(jù)第二類別生成第二決策體系的第二適用條件，并基于所述第一適用條件與第二適用條件生成體系切換條件；
26、綜合子單元：用于使用所述第一適用條件、第二適用條件以及體系切換條件綜合第一決策體系與第二決策體系得出礦場(chǎng)決策體系。
27、可選地，管理點(diǎn)確定單元包括:
28、第一位置確定子單元：用于基于軌道區(qū)段特性構(gòu)建軌道拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，結(jié)合礦場(chǎng)決策體系在軌道拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中標(biāo)定勢(shì)能轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)、最佳制動(dòng)回收空間以及高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域?yàn)榈谝晃恢茫?/p>
29、第二位置確定子單元：用于基于車輛健康圖像獲取歷史事故數(shù)據(jù)對(duì)軌道拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障評(píng)估，結(jié)合礦場(chǎng)決策體系與故障評(píng)估結(jié)果得出第二位置；
30、映射子單元：用于對(duì)所述第一位置與第二位置進(jìn)行空間重疊得出至少一個(gè)關(guān)鍵位置，將每個(gè)關(guān)鍵位置映射為至少一個(gè)動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)。
31、可選地，控制模塊包括：
32、溯源單元：用于基于動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)構(gòu)建時(shí)空能耗函數(shù)，求解每個(gè)關(guān)鍵位置的最優(yōu)控制參數(shù)，結(jié)合所述最優(yōu)控制參數(shù)確定所有關(guān)鍵位置對(duì)應(yīng)的多條能量-運(yùn)輸融合路徑，同時(shí)對(duì)所述最優(yōu)控制參數(shù)與次優(yōu)控制參數(shù)之間的參數(shù)差值進(jìn)行原因溯源，得出溯源結(jié)果；
33、路徑方案綜合單元：用于根據(jù)所述溯源結(jié)果形成偏差庫，根據(jù)所述偏差庫確定每條能量-運(yùn)輸融合路徑的路徑方案，使用所述路徑方案對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行控制。
34、上述所有可選技術(shù)方案均可任意組合，本發(fā)明不對(duì)一一組合后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
35、借由上述方案，本發(fā)明的有益效果如下：
36、通過獲取礦場(chǎng)場(chǎng)景情況并基于礦場(chǎng)場(chǎng)景情況進(jìn)行運(yùn)輸功能點(diǎn)分析，使得基于此獲得的控制系統(tǒng)是基于礦場(chǎng)場(chǎng)景情況構(gòu)建的，使得所構(gòu)建的控制系統(tǒng)可以結(jié)合礦場(chǎng)場(chǎng)景情況對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，能夠適應(yīng)礦場(chǎng)場(chǎng)景情況的實(shí)時(shí)變化，從而可以提高煤礦運(yùn)輸效率，并能夠降低安全事故；在基于礦場(chǎng)場(chǎng)景情況確定控制系統(tǒng)核心功能后，通過將控制系統(tǒng)核心功能拆分為多個(gè)獨(dú)立功能，并根據(jù)每個(gè)獨(dú)立功能的拓展功能對(duì)所有獨(dú)立功能進(jìn)行連接構(gòu)成功能平臺(tái)，使得當(dāng)控制系統(tǒng)需要進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，將新的功能連接至功能平臺(tái)即可，能夠優(yōu)化控制系統(tǒng)對(duì)于拓展的新功能的兼容性，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能的迅速優(yōu)化與迭代，提高功能擴(kuò)展效率，從而提高生產(chǎn)效率；通過基于礦用軌道運(yùn)輸車輛的狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果將礦用軌道與礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行組合后，使用組合結(jié)果確定動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)，并基于動(dòng)態(tài)能量管理點(diǎn)確定能量-運(yùn)輸融合路徑與對(duì)應(yīng)的路徑方案，使得在使用路徑方案對(duì)礦用軌道運(yùn)輸車輛進(jìn)行控制時(shí)，將路徑規(guī)劃與能量耦合，能夠基于路徑變化對(duì)運(yùn)輸過程的能量變化進(jìn)行靈活控制，從而可以實(shí)現(xiàn)能量的回收再利用，提高能量利用率，避免造成能量無端浪費(fèi)。
37、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。