無(wú)人駕駛”在石料生產(chǎn)線(xiàn)中核心的應用場(chǎng)景是礦用卡車(chē)在采掘區、破碎站/中轉點(diǎn)、排土場(chǎng)/堆料區之間的重載和空載運輸。也可能包括輔助設備的自動(dòng)化（如推土機、平地機、裝載機），但礦卡運輸是效益顯著(zhù)、技術(shù)相對成熟的切入點(diǎn)。以下是搭建的關(guān)鍵步驟和主要好處：

一、關(guān)鍵技術(shù)架構與搭建步驟

1、環(huán)境感知系統

傳感器融合：為每輛無(wú)人礦卡裝備多種傳感器：

激光雷達：提供高精度3D點(diǎn)云，探測周?chē)�環(huán)境、障礙物（車(chē)輛、人員、落石、坑洼）、道路邊界。需考慮礦區粉塵、振動(dòng)環(huán)境選擇耐用的工業(yè)級產(chǎn)品。

毫米波雷達：在惡劣天氣（雨、雪、霧、粉塵）下穩定工作，探測距離遠，用于測速和障礙物檢測。

攝像頭：提供視覺(jué)信息，用于識別交通標識、道路標線(xiàn)（如有）、特定障礙物（如人員）及提供冗余。

高精度GNSS定位系統：提供車(chē)輛的絕對位置（經(jīng)度、緯度、高度），通常需要RTK技術(shù)達到厘米級精度。

慣性測量單元：在GNSS信號短暫丟失時(shí)（如隧道、峽谷）提供航位推算，保證定位連續性。

車(chē)載計算單元：強大的車(chē)載計算機實(shí)時(shí)處理融合所有傳感器數據，構建車(chē)輛周?chē)�的環(huán)境模型。

2、車(chē)輛控制系統

線(xiàn)控底盤(pán)改造：對傳統礦卡進(jìn)行改造，使其油門(mén)、剎車(chē)、轉向、擋位等關(guān)鍵執行機構能夠接受電信號控制（線(xiàn)控化）。這是無(wú)人駕駛的基礎。

車(chē)輛控制算法：基于感知信息和路徑規劃，生成精確的控制指令（轉向角、油門(mén)/剎車(chē)開(kāi)度），控制車(chē)輛平穩、安全、高效地行駛。

3、高精度地圖與定位

礦區高精度地圖制作：預先采集制作包含詳細道路信息（車(chē)道線(xiàn)、坡度、曲率）、關(guān)鍵點(diǎn)（裝載點(diǎn)、卸料點(diǎn)、交匯區）、限速區、禁行區等的高精度地圖（厘米級）。

實(shí)時(shí)定位：結合GNSS、IMU和激光雷達/攝像頭的地圖匹配技術(shù)，實(shí)現車(chē)輛在高精度地圖上的實(shí)時(shí)、精準定位。

4、路徑規劃與決策系統

全局路徑規劃：根據任務(wù)（從A到B），結合高精度地圖和交通規則，規劃行駛路線(xiàn)。

局部路徑規劃與決策：實(shí)時(shí)處理感知信息，動(dòng)態(tài)規劃局部路徑，進(jìn)行行為決策（跟車(chē)、超車(chē)、避讓、停車(chē)、起步），處理復雜場(chǎng)景和突發(fā)狀況。

5、車(chē)聯(lián)網(wǎng)與通信系統

可靠、低延遲、大帶寬的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )：部署覆蓋整個(gè)礦區的專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )（如5G專(zhuān)網(wǎng)、LTE專(zhuān)網(wǎng)、Mesh網(wǎng)絡(luò )），確保車(chē)輛與控制中心、車(chē)輛與車(chē)輛、車(chē)輛與基礎設施之間的實(shí)時(shí)、穩定通信。

V2X通信：實(shí)現車(chē)-車(chē)、車(chē)-基礎設施的信息交互（位置、速度、意圖），提升協(xié)同效率和安全性。

6、中央調度與監控系統

“大腦”角色：這是整個(gè)無(wú)人運輸系統的指揮中心。

任務(wù)調度：根據生產(chǎn)計劃（來(lái)自MES系統）、設備狀態(tài)、物料需求，智能分配運輸任務(wù)給合適的無(wú)人礦卡。

交通管理：監控所有車(chē)輛位置和狀態(tài)，優(yōu)化路徑，避免擁堵和沖突（如在狹窄路段或交匯區）。

實(shí)時(shí)監控：顯示所有無(wú)人車(chē)輛的位置、狀態(tài)（速度、載重、油量/電量、故障信息）、作業(yè)進(jìn)度。

遠程控制與干預：在必要時(shí)（如復雜異常情況），操作員可以遠程接管車(chē)輛控制。

數據管理與分析：收集所有運行數據（油耗/電耗、循環(huán)時(shí)間、故障記錄），用于性能分析和持續優(yōu)化。

7、基礎設施配套

裝載/卸載點(diǎn)自動(dòng)化改造：與無(wú)人礦卡協(xié)同，實(shí)現自動(dòng)裝載（如通過(guò)激光掃描或引導系統定位）和自動(dòng)卸料（精確定位到料口）。

路側單元：在關(guān)鍵路口或區域部署RSU，提供增強定位信息或交通信號。

安全防護：在危險區域設置電子圍欄，部署額外的監控攝像頭。

8、安全系統

多重冗余：關(guān)鍵系統（感知、定位、控制、通信）設計冗余備份。

緊急停車(chē)系統：遇到嚴重故障或無(wú)法處理的危險情況，自動(dòng)觸發(fā)緊急停車(chē)。

碰撞預警與避免：基于感知數據實(shí)時(shí)計算碰撞風(fēng)險并自動(dòng)采取規避動(dòng)作（制動(dòng)、轉向）。

人員/設備檢測與避讓?zhuān)簩?zhuān)門(mén)算法用于識別礦區內的行人和工程機械，并確保安全距離。

遠程急停：控制中心可隨時(shí)遠程急停任何車(chē)輛。

9、測試、驗證與部署

分階段實(shí)施：通常先在封閉區域測試，然后小范圍試運行（如指定路線(xiàn)、少數車(chē)輛），再全面鋪開(kāi)。

嚴格驗證：進(jìn)行大量場(chǎng)景測試（正常、邊界、失效），確保系統安全可靠。

人員培訓：培訓操作員、維護人員和安全管理人員。

二、搭建無(wú)人駕駛系統的好處

1、顯著(zhù)提升安全性：從根本上避免了駕駛員在危險環(huán)境中的傷亡事故。無(wú)人系統嚴格執行程序，消除超速、違規操作、注意力不集中等人為因素導致的事故。傳感器系統能在人類(lèi)難以察覺(jué)或反應的情況下更快做出安全響應。

2、大幅提高生產(chǎn)效率與穩定性：全天候運行，不受人員交接班、休息、疲勞影響，實(shí)現連續不間斷生產(chǎn)。優(yōu)化行駛速度與路徑，避免人為導致的減速、繞遠路或怠速。中央調度系統優(yōu)化車(chē)流，減少在裝載點(diǎn)和卸料點(diǎn)的排隊等待。運輸循環(huán)時(shí)間更短且更可預測，便于精確安排生產(chǎn)計劃。提高設備利用率，提升礦卡有效工作時(shí)間。

3、有效降低運營(yíng)成本：大幅減少甚至完全省去卡車(chē)司機及相關(guān)管理成本。優(yōu)化的駕駛行為可顯著(zhù)降低燃油或電力消耗。平穩駕駛減少了急剎、急轉和顛簸對輪胎、剎車(chē)系統、傳動(dòng)系統等部件的磨損，延長(cháng)使用壽命，降低維護頻率和成本。由于安全性大幅提高，相關(guān)保險費用有望下降。

4、改善工作環(huán)境與解決人力難題：將人員從枯燥、危險、高強度的駕駛工作中解放出來(lái)，轉移到更安全、技術(shù)含量更高的監控、維護、管理崗位。解決礦區環(huán)境艱苦、危險崗位招工困難的問(wèn)題。

5、提升管理精細化與數據化水平：全過(guò)程數據采集，系統自動(dòng)記錄所有車(chē)輛運行數據（位置、速度、載重、油耗、故障等）。精準分析與優(yōu)化，基于大數據分析，可不斷優(yōu)化運輸路線(xiàn)、調度策略、設備維護計劃，持續提升整體運營(yíng)效率。透明化管理，生產(chǎn)過(guò)程可視化程度高，便于監控和管理。

6、環(huán)保效益：通過(guò)降低燃油消耗和優(yōu)化運行，減少二氧化碳和其他尾氣排放（對于電動(dòng)礦卡，則優(yōu)化用電）。優(yōu)化的駕駛行為也可能降低部分運行噪音。

延伸閱讀

• 礦山智能化系統的特點(diǎn)
• 礦山管理系統的功能與價(jià)值
• 智慧礦山整體解決方案
• 智慧礦山整體解決方案
• 智慧礦山的基本構架包括？
• 智慧礦山系統架構
• 智能礦山建設方案
• 什么是智慧礦山？
• 智能礦山云管理平臺是干什么的？有哪些優(yōu)勢？
• 露天礦山安生產(chǎn)管理主要內容有哪些？
• 礦山自動(dòng)化設備系統都有哪些？作用是啥？
• 智慧礦山整體解決方案
• 智慧礦山綜合管控平臺
• 智慧礦山管控平臺是什么？
• 關(guān)于數字化礦山系統的實(shí)施意見(jiàn)
• 礦山自動(dòng)化集中管控平臺是干什么用的？有什么用？
• 礦山管理系統軟件有哪些？
• 智慧礦山解決方案
• 智能礦山概念
• 關(guān)于數字化礦山系統的實(shí)施意見(jiàn)