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露天矿卡车无人驾驶系统是在无驾驶人员的情况下，能按指定路线行驶和装载、卸载， 自动地完成工作循环。有意外情况时能减速或停车， 也就是用控制装置、GPS 导航、无线通信技术和软件来取代原来坐在驾驶室内的司机。进而使得自卸车能在无人操作的情况下实现复杂的装载、运输和卸载循环的自动运行。

 1、车辆及车辆健康、状态检测系统

健康状态检测系统是指系统通过监测行车控制单元、制动控制单元、转向控制单元；车辆前进、后退允许接口（连接安全系统）车辆的无人驾驶有人驾驶切换开关举落斗、车灯、指示灯、喇叭控制等等接口，实时掌握设备各部分的当前状态，并根据设备各部分返回的故障码做出判断，反馈给设备管理人员，从而使设备管理人员能够掌握每台设备实时情况，进行制定维护计划等。

 2、矿山地图

矿山地图是利用高精度 GPS 采集的矿山路线轨迹，由人工进行描绘的系统基础数据。矿山地图将为后续指导无人卡车提供路线数据，所以采集地图数据是重中之重。矿山地图的采集包括矿区道路采集、停车场、维修车间等固定地点地图采集、装载区地图采集、卸载区地图采集等。

3、无线冗余通信网络系统

系统无线网络采用 LTE 和数据电台共同组成的双网网络。之所以采用这样的网络是因为：数据电台具有信号绕射能力强， 覆盖区域广，基站建设费用低的优点；而 LTE 具有带宽较高，可接入语音视频，网络扩展方便，覆盖半径视基站频率而定，无需后续通讯费用等优点。而且这两种通讯方式经过以往现场使用效果良好。

4、矿山生产优化调度系统

优化路线

（1）根据生产计划、电铲能力、卸点能力、物料类型，对矿山生产运输路径进行线性规划。

（2）给出合理排铲排车建议，杜绝设备铲能或运能浪费。

（3）使得运距、油耗、产量、质量等指标综合最优。

优化调度

（1）减少车铲相互等待时间，提高产量和设备效率，降低设备运行成本。

（2）合理调派车辆，在满足质量要求的前提下，均衡派车。

（3）减少设备故障时的空跑现象。

自动派车

（1）派车规则灵活设置（如大铲装大车、大车只运岩、小车只运矿、生产优先级等）。

（2）在设置好的派车规则内自动派车，当出现内障、外障等突发情况时，迅速自动调整。

（3）当设备无故超时自动报警提示。

5、动态规划及生成车辆行驶路线

生产优化调度系统根据卡车当前状态动态生成并更新卡车行驶路线， 在车辆出发前提前生成并下发， 在车辆行驶过程中可根据实际情况进行更新和动态修改，一条曲线（转弯路）根据需要可以拆分成多个路段。同时， 路段带有宽度、高程等属性， 设备上接收和执行行驶路线时更加可靠。路线数据在不同的位置有不同的模式， 系统针对铲前、卸载区、停车场或维修厂、正常路上等都有不同的处理方式。系统对于十字路口、人字路口等需要错车的情况也有特殊的处理，确保安全生产。

6、车辆高精度定位、导航系统及运行控制系统

车载 2 个高精度 GPS 模块（精度为 2cm），用于实现高精度定位，通过双天线定位，以及天线的安装方式， 可以计算出卡车的行驶方向。结合上位机系统下发的路线信息，可以辅助运行控制系统让卡车精确的行驶在既定的路线上，同时对于路线偏移报警提供基础数据和理论根据。

7、环境感知、路况分析及安全预警识别系统

环境感知、路况分析及安全预警识别系统主要是对突发情况的进行反应，并上传相关信息。本系统会将路上遇到的所有障碍（包括石块、挡墙、人、悬崖等）进行识别，并以报警的形式实时上传。

8、电铲铲斗及推土机高精度定位系统

铲斗定位和推土机高精度定位是通过两个高精度 GPS 天线结合倾角仪和三维导航算法实时对铲斗部分进行高精度定位，电铲铲斗高精度定位作用是在卡车在装载货物之前，给予卡车精确的停车位置，并实时监控电铲的作业是否越界，防止贫化现象发生。

推土机高精度定位主要作用是实时检测排土场边坡区域边界位置，有了准确的边界，卡车在卸载时才会到达准确的排卸位置，同时也防止了卡车因倒车距离过远而掉落山下，发生事故。

9、远程遥控驾驶系统

远程遥控驾驶系统用于当无人驾驶的卡车遇到设备损坏等问题发生时，地面人员可以通过远程遥控驾驶系统驾驶卡车到目标位置，这种方式方便快捷，节省时间、人力、物力。

远程遥控驾驶系统分两种模式，一种是在中央驾驶室内远程遥控目标卡车到目标位置，而另一种是在设备附近遥控目标卡车到目标位置。

10、视频监控系统

视频监控系统是通过摄像头对矿坑中作业的无人驾驶设备进行实时监控，当发生突发状态时能在第一时间了解到现场情况。

视频监控系统的摄像头包括定点和设备中安装的两种，定点采用全向球机，设备中安装的用定式枪机。视频通过无线冗余通信网络系统进行传输到中央控制室里。

首钢硼铁露天卡车无人驾驶系统

首钢硼铁露天卡车无人驾驶系统。依托无人驾驶、智能调度、5G 无线专网、V2X 通信等创新技术的极大发展， 结合对传统露天矿区剥离作业规范智能化升级，实现低速、相对封闭露天矿区场景的集群化无人驾驶运输运营作业。

无人驾驶解放司机，用无人化保障生产安全。装载区根据电铲位置动态计算装载点，动态规划装载路线，车铲对位完成装车；行驶中自适应调节控制参数，在重载空载、上坡下坡、白天夜间等各种作业条件下都能够安全稳定行驶， 卸载区卡车与推土机 V2X 互动，根据排土场情况动态规划卸载点，完成卸载 : 遇到车、人、落石等障碍物，实时检测， 紧急避章 ; 全流程作业数据实时采集，大数据优化生产作业系统。一期工程实现 3 台无人驾驶矿车编组运行，二期工程实现一个独立采区 6 台无人驾驶矿车运行，三期工程实现全矿区 19 台无人驾驶矿车混编运行。

此外，该项目是中国广电 5G700MHz 网络在矿山行业的首个成功应用案例，基站天线最远覆盖距离达 1.2 公里， 上行平均速率 116Mbps，下行平均速率可达 225Mbps。卓越的网络性能和可靠的网络质量，为智能矿山建设的互联通信打下了坚实的基础。

露天矿卡车无人驾驶系统的实施，免去了人工驾驶时轮班等耗时的环节，无人驾驶的卡车可以不间断连续工作。相关数据表明，相比人工驾驶，无人驾驶卡车大约能降低 15% 的成本。

该系统旨在打造无人驾驶，远程智能遥控、采选运全程追溯创新示范矿山。减少作业人员，改善劳动环境， 增加设备运行时间。实现机械化换人、自动化减人、智能化提质增效，推动矿山安全生产标准化达标升级，同时大大提高劳动生产率。

项目相关成果将逐步推广至其他矿山乃至整个行业及相关行业，以全面提升矿山行业生产自动化和智能化水平，同时促进乃至国内矿山行业转型发展，具有非常重要的社会和安全环保效益。