露天礦無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)

　　一、研究背景

　　為加快礦山轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升礦山智能化水平，推動(dòng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的智慧礦山建設(shè)，踏歌智行作為礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)整體解決方案提供商，推出了端-邊-云架構(gòu)的智慧礦山整體系統(tǒng)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了由云端調(diào)度管理、車聯(lián)網(wǎng)通信、車載智能終端組成的全套礦山運(yùn)輸無(wú)人駕駛解決方案，通過(guò)獨(dú)有的駕駛機(jī)器人+線控的混合駕駛執(zhí)行技術(shù)可以適應(yīng)多種車型和礦區(qū)。實(shí)現(xiàn)整個(gè)露天礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸?shù)母咝Ш?a href=http://getpedicuristjobs.com target=_blank class=infotextkey>安全運(yùn)營(yíng)。

　　二、露天礦無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)整體解決方案

　　踏歌智行依托無(wú)人駕駛、智能調(diào)度、基于4G/5G的V2X網(wǎng)聯(lián)通信等創(chuàng)新技術(shù)，結(jié)合對(duì)傳統(tǒng)露天礦區(qū)作業(yè)流程,規(guī)范智能化升級(jí)，實(shí)現(xiàn)低速、相對(duì)封閉露天礦區(qū)場(chǎng)景的集群化無(wú)人駕駛運(yùn)輸作業(yè)的運(yùn)行。

　　圖1 露天礦無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)整體解決方案示意圖

　　踏歌智行的礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸系統(tǒng)可以將智能終端進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)無(wú)人礦卡的高精定位、環(huán)境感知、自主行駛、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、人機(jī)交互和V2X通信。智能終端通過(guò)通信網(wǎng)與高精定位基準(zhǔn)站和管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的各種情況。

　　圖2 智慧礦山綜合管理平臺(tái)示意圖

　　無(wú)人駕駛監(jiān)控調(diào)度管理平臺(tái)系統(tǒng)主要包含運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)、集成監(jiān)視系統(tǒng)、高精地圖管理系統(tǒng)、運(yùn)行仿真及測(cè)試系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析系統(tǒng)。云智能平臺(tái)通過(guò)4G/5G專網(wǎng)對(duì)接入平臺(tái)的無(wú)人礦卡及其它輔助作業(yè)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理，有效的提高車輛運(yùn)行效率、降低車輛采購(gòu)量、降低礦山運(yùn)行成本、降低車輛維護(hù)工作量及費(fèi)用實(shí)現(xiàn)整個(gè)露天礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸?shù)母咝Ш?a href=http://getpedicuristjobs.com target=_blank class=infotextkey>安全運(yùn)營(yíng)。

　　圖3 平臺(tái)監(jiān)控管理示意圖

　　V2X通信系統(tǒng)基于V2X通信的無(wú)人礦卡與無(wú)人礦卡、無(wú)人礦卡與輔助設(shè)備、無(wú)人礦卡與智能平臺(tái)端之間互通信息，協(xié)同作業(yè)，一車感知，數(shù)據(jù)共享，全局可知，使礦區(qū)運(yùn)輸作業(yè)高效、安全。

　　圖4 引入V2X技術(shù)示意圖

　　無(wú)人駕駛車載終端系統(tǒng)包括環(huán)境感知模塊、規(guī)劃決策及控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、人機(jī)交互模塊、通信網(wǎng)關(guān)模塊、急?？刂颇K、執(zhí)行模塊等;通過(guò)車載終端在礦卡上的部署，實(shí)現(xiàn)礦卡的無(wú)人駕駛功能。

　　主動(dòng)防碰撞系統(tǒng)踏歌智行的礦卡主動(dòng)防碰撞功能是無(wú)人駕駛系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能。踏歌智行的主動(dòng)防碰撞自動(dòng)剎車系統(tǒng)配置了前向毫米波雷達(dá)與視覺(jué)感知融合檢測(cè)、360度車身周邊環(huán)視等模塊，通過(guò)系統(tǒng)評(píng)估，根據(jù)情況作出報(bào)警、自動(dòng)剎車等反應(yīng)。實(shí)現(xiàn)礦用卡車的智能防撞、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、駕駛行為評(píng)定等安全保障功能。

　　圖5 硬件配置圖

　　三、應(yīng)用案例

　　踏歌智行通過(guò)獨(dú)有的駕駛機(jī)器人+線控的混合駕駛執(zhí)行技術(shù)可以適應(yīng)多種車型和礦區(qū)環(huán)境。同時(shí)，踏歌智行無(wú)人駕駛產(chǎn)品可適配新車出廠前預(yù)裝和在役車輛現(xiàn)場(chǎng)改造，種類包括大型礦卡和寬體自卸車在內(nèi)的多個(gè)廠家的多種車型。

　　圖6 應(yīng)用車型

　　2018年8月踏歌智行首臺(tái)無(wú)人駕駛礦卡在礦區(qū)測(cè)試成功，該礦卡裝備了毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、高精度定位、車載通信等模組，研發(fā)了融合感知、路徑規(guī)劃、智能決策、路徑跟蹤控制等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了滿足露天礦工藝流程的單車無(wú)人運(yùn)輸。

　　圖7 無(wú)人礦卡

　　圖8 單車智能配置圖

　　2019年2月，踏歌智行引入V2X技術(shù)，攻克了鏟與車協(xié)同作業(yè)、車尋鏟動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃、行車路權(quán)智能分配以及多車裝卸載排隊(duì)協(xié)同等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電鏟、礦卡、裝卸載點(diǎn)的編組自動(dòng)運(yùn)行。

　　圖9 V2X技術(shù)應(yīng)用圖

　　目前，踏歌智行研發(fā)了端-邊-云架構(gòu)下的云智能平臺(tái)和端云融合計(jì)算的編組作業(yè)動(dòng)態(tài)調(diào)度算法，開(kāi)發(fā)的無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)解決方案在礦區(qū)落地應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)了白云鄂博礦區(qū)4臺(tái)無(wú)人礦卡、2臺(tái)電鏟作業(yè)編組的無(wú)人駕駛運(yùn)輸正式運(yùn)營(yíng)。2020年1月8日，踏歌智行與包鋼集團(tuán)、中國(guó)移動(dòng)、北方股份、華為、北京航空航天大學(xué)、理工雷科、北京新源科技等共同組建了智能礦山產(chǎn)業(yè)推進(jìn)聯(lián)盟，共同推進(jìn)白云鄂博無(wú)人化建設(shè)標(biāo)桿項(xiàng)目，八方聯(lián)合攜手打造全國(guó)智能礦山建設(shè)典范。

　　圖10 白云鄂博礦區(qū)無(wú)人駕駛編組作業(yè)運(yùn)營(yíng)

　　四、公司簡(jiǎn)介

　　北京踏歌智行科技有限公司成立于2016年，是一家專注于露天礦用車無(wú)人駕駛技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，目前已獲得多項(xiàng)無(wú)人駕駛相關(guān)發(fā)明專利，擁有整套無(wú)人駕駛核心技術(shù)。踏歌智行作為礦區(qū)無(wú)人駕駛整體解決方案提供商，推出了端、邊、云的智慧礦山整體系統(tǒng)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)了由云端調(diào)度管理、車聯(lián)網(wǎng)通信、車載智能終端組成的全套礦山運(yùn)輸無(wú)人駕駛解決方案。

　　2019年，踏歌智行順利通過(guò)行業(yè)專家評(píng)審會(huì)，標(biāo)志著公司從科研試驗(yàn)階段步入了批量推廣階段。踏歌智行與包鋼集團(tuán)、國(guó)家電投、北方股份、中環(huán)協(xié)力等公司簽署一系列無(wú)人駕駛合同，合同總金額超過(guò)億元。踏歌智行以智慧礦山、綠色礦山建設(shè)為牽引，以為客戶提供安全、經(jīng)濟(jì)、綠色的無(wú)人駕駛運(yùn)輸服務(wù)為使命，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積淀，憑借扎實(shí)的技術(shù)、專注的團(tuán)隊(duì)贏得了國(guó)內(nèi)外大型礦企、主流車企、行業(yè)專家的高度認(rèn)可。

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