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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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露天煤矿无人驾驶下交叉口协调通行策略研究

作者(Author):

  • 栾博钰
  • 周伟

作者单位:

  • 中国矿业大学 矿业工程学院
  • 中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室

关键词:

  • 露天煤矿
  • 无人驾驶
  • 交叉口
  • 协调通行
  • 仿真模拟
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

为实现露天煤矿无人驾驶下交叉口无人卡车间协调通行,提出了基于间隙理论的交叉口协调通行策略。策略主要涉及车辆间冲突协调策略与车辆跟驰行为,冲突协调策略方面:拆解了露天煤矿交叉口冲突类型为交叉冲突与合流冲突,分析了交叉冲突加速协调与减速协调两种策略的判定条件,建立了不发生交叉冲突的数学模型;理清了合流过程中车辆间的跟驰关系,设计了基于跟驰行为的合流冲突区域,明确了不发生合流冲突的数学模型与协调策略;车辆跟驰行为方面:改进了Krauss跟驰模型,实现了车辆自适应车间安全距离要求;分析了车辆间隙对间隙理论下的交叉口协调通行影响,提出了满足协调通行的最小车辆间隙;策略验证方面:基于露天煤矿实际场景搭建了交叉-合流混合冲突的交叉口仿真模型,建立了协调策略-跟驰模型混合决策机制,以交叉口小时车流量密度、车辆速度与间隙变化作为评价指标,无高优先级车辆时的测试结果作为对照组。结果表明:初始车辆平均间隙达到3(4)倍及以上安全距离时,交叉冲突(合流冲突)协调通行表现较好,交叉口通行能力接近无冲突时的通行能力,车辆调整次数较少,证明了提出的交叉口协调通行模型在理论上存在可行性,反映了车流量密度是影响运输效率的因素,在满足生产的条件下,尽量采用大载重无人矿卡,减少无人化矿卡数量,降低设备间的干扰,是减少交叉口冲突,提高交叉口车辆通行能力的途径之一。


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