露天矿无人运输系统，踏歌智行

　一、研究背景

　为加快矿山转型升级，提升矿山智能化水平，推动安全、高效、经济的智慧矿山建设，踏歌智行作为矿区无人运输系统整体解决方案提供商，推出了端-边-云架构的智慧矿山整体系统规划，实现了由云端调度管理、车联网通信、车载智能终端组成的全套矿山运输无人驾驶解决方案，通过独有的驾驶机器人+线控的混合驾驶执行技术可以适应多种车型和矿区。实现整个露天矿区无人运输的高效和安全运营。

　二、露天矿无人运输系统整体解决方案

　踏歌智行依托无人驾驶、智能调度、基于4G/5G的V2X网联通信等创新技术，结合对传统露天矿区作业流程,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作业的运行。

　图1 露天矿无人运输系统整体解决方案示意图

　踏歌智行的矿区无人运输系统可以将智能终端进行整合，实现无人矿卡的高精定位、环境感知、自主行驶、状态监测、故障报警、人机交互和V2X通信。智能终端通过通信网与高精定位基准站和管理系统进行数据交互，协调应对运行过程中的各种情况。

　图2 智慧矿山综合管理平台示意图

　无人驾驶监控调度管理平台系统主要包含运营调度系统、集成监视系统、高精地图管理系统、运行仿真及测试系统、大数据存储分析系统。云智能平台通过4G/5G专网对接入平台的无人矿卡及其它辅助作业设备进行统一调度和管理，有效的提高车辆运行效率、降低车辆采购量、降低矿山运行成本、降低车辆维护工作量及费用实现整个露天矿区无人运输的高效和安全运营。

　图3 平台监控管理示意图

　V2X通信系统基于V2X通信的无人矿卡与无人矿卡、无人矿卡与辅助设备、无人矿卡与智能平台端之间互通信息，协同作业，一车感知，数据共享，全局可知，使矿区运输作业高效、安全。

　图4 引入V2X技术示意图

　无人驾驶车载终端系统包括环境感知模块、规划决策及控制模块、导航定位模块、人机交互模块、通信网关模块、急停控制模块、执行模块等;通过车载终端在矿卡上的部署，实现矿卡的无人驾驶功能。

　主动防碰撞系统踏歌智行的矿卡主动防碰撞功能是无人驾驶系统的一项重要功能。踏歌智行的主动防碰撞自动刹车系统配置了前向毫米波雷达与视觉感知融合检测、360度车身周边环视等模块，通过系统评估，根据情况作出报警、自动刹车等反应。实现矿用卡车的智能防撞、风险预警、驾驶行为评定等安全保障功能。

　图5 硬件配置图

　三、应用案例

　踏歌智行通过独有的驾驶机器人+线控的混合驾驶执行技术可以适应多种车型和矿区环境。同时，踏歌智行无人驾驶产品可适配新车出厂前预装和在役车辆现场改造，种类包括大型矿卡和宽体自卸车在内的多个厂家的多种车型。

　图6 应用车型

　2018年8月踏歌智行首台无人驾驶矿卡在矿区测试成功，该矿卡装备了毫米波雷达、激光雷达、高精度定位、车载通信等模组，研发了融合感知、路径规划、智能决策、路径跟踪控制等关键技术，实现了满足露天矿工艺流程的单车无人运输。

　图7 无人矿卡

　图8 单车智能配置图

　2019年2月，踏歌智行引入V2X技术，攻克了铲与车协同作业、车寻铲动态路径规划、行车路权智能分配以及多车装卸载排队协同等核心技术，实现了电铲、矿卡、装卸载点的编组自动运行。

　图9 V2X技术应用图

　目前，踏歌智行研发了端-边-云架构下的云智能平台和端云融合计算的编组作业动态调度算法，开发的无人驾驶运输系统解决方案在矿区落地应用。实现了白云鄂博矿区4台无人矿卡、2台电铲作业编组的无人驾驶运输正式运营。2020年1月8日，踏歌智行与包钢集团、中国移动、北方股份、华为、北京航空航天大学、理工雷科、北京新源科技等共同组建了智能矿山产业推进联盟，共同推进白云鄂博无人化建设标杆项目，八方联合携手打造全国智能矿山建设典范。

　图10 白云鄂博矿区无人驾驶编组作业运营

　四、公司简介

　北京踏歌智行科技有限公司成立于2016年，是一家专注于露天矿用车无人驾驶技术研究和产品开发的高新技术企业，目前已获得多项无人驾驶相关发明专利，拥有整套无人驾驶核心技术。踏歌智行作为矿区无人驾驶整体解决方案提供商，推出了端、边、云的智慧矿山整体系统规划，实现了由云端调度管理、车联网通信、车载智能终端组成的全套矿山运输无人驾驶解决方案。

　2019年，踏歌智行顺利通过行业专家评审会，标志着公司从科研试验阶段步入了批量推广阶段。踏歌智行与包钢集团、国家电投、北方股份、中环协力等公司签署一系列无人驾驶合同，合同总金额超过亿元。踏歌智行以智慧矿山、绿色矿山建设为牵引，以为客户提供安全、经济、绿色的无人驾驶运输服务为使命，经过多年的技术积淀，凭借扎实的技术、专注的团队赢得了国内外大型矿企、主流车企、行业专家的高度认可。

　企业联系方式：

　联系人：常星星

　电话：18511370619

　官网：www.i-tage.com