国际先进 | 零碳5G智能矿山解决方案

上海伯镭智能科技有限公司致力于通过自动驾驶、车辆线控、换电等技术赋能矿山等传统行业。打造的露天矿山智能作业平台，可以实现矿车、挖机等工程机械的互联互通和无人少人作业，便于大规模部署。帮助客户降本增效，实现本质安全，提高管理和运营效率。先后在洛阳钼业、甘肃酒钢、四川攀钢、国家电投扎矿等多座矿山实现商业订单落地，截至2022年12月底累计赋能百余台自动驾驶矿车，并于2023年落地全国首台无驾驶室换电矿车Boonray eBull，加速零碳智能矿山建设。

信息技术节能环保

产业化

技术详情

一、技术背景

矿山环境由于地理位置恶劣，危险系数高，导致事故频发聚，据报道2015-2019年发生煤矿死亡事故904起，煤矿死亡人数1791人。同时，矿区司机老龄化严重，招聘年轻驾驶员困难，加之中国矿山作业方式落后，实行粗放式管理，历史运营数据管理混乱，导致管理效率低下，运营数据难以监控。传统的矿业数智化转型刻不容缓。基于以上客观因素，上海伯镭智能科技有限公司致力于打造能源流，利用绿色电力为无人驾驶矿车提供动力，实现露天矿山运输的零碳排放；完善运输流，打造露天矿山从铲装、运输到卸料排土作业的全流程智能化运作；构建信息流：通过5G技术，让矿山数据中心实现高速交互，实现安全员的无人驾驶。

二、核心功能

1、自动驾驶系统

自主路线规划及调节：使用伯镭的iDrive自动驾驶算法，工程车辆可以在全场景、全天候的地形上进行自主路线规划，用最佳路线实现高效安全的运营。车辆使用地形模型和车辆模型来预测未来行为，避免危险情况发生。同时，通过众包数据采集，数据清洗和筛选之后上传至云控计算平台，利用伯镭云平台的充足算力，生成海量仿真驾驶数据，融合虚实数据进行场景构建，利用自监督学习、强化学习、对抗学习等方法对自动驾驶大模型进行在线迭代优化，完成车端驾驶策略的自进化学习。

障碍物识别及速度引导：通过V2N车联网系统、V2I车路协同系统、V2E车铲协同作业系统有效管控车与车、车与路及车与铲之间的协同配合，实现车辆与车辆之间的信息互通，让来自不同道路的车辆，在通过同一十字路口时，可以通过决策算法，防止车辆交汇时的碰撞。引导车辆提前接收周围通行环境的各种信息，通过对信息的预判，引导车辆前进的速度，及路线，减少车辆的急刹、停留时间及启动、加速的次数，帮助车辆节能减排，减少车辆本身及轮胎的磨损。

2、智能车辆线控

无人驾驶车辆的规划系统发送待执行路径到控制器，控制器通过横纵向控制器计算当前的转角和油门或刹车值下发执行器单元，执行器单元控制车辆运行。车辆反馈实时状态信息，包括位置、朝向、速度、加速度等提供给控制器。在露天矿山无人驾驶矿车的关键技术当中，设计横向和纵向路径控制的技术统称为路径跟踪控制技术。路径跟踪控制是一辆无人驾驶矿车通过横向转向与纵向速度沿着己经由上述的路径规划算法所指定的几何轨迹进行自主运动。优秀的跟踪控制算法能够最小化无人驾驶矿车的实际行驶路径与待跟踪路径之间的侧向距离和方向偏差。

3、智能调度与交管

矿山车辆调度是在现有资源约束条件下进行合理地分派和调度矿车。针对矿业资源批量大、吨数高、运输节点多以及运输环节多等特点，矿山车辆的调度优化与管理能够提高矿厂流转率，降低采矿成本，提高企业效益。该系统对接入平台的无人矿卡及其他辅助作业设备进行统―调度和管理。平台包含了设备监控、地图管理、大数据存储分析等多个功能模块，可无缝兼容矿区已经部署的露天卡调等各种MES系统。

车队管理平台作为无人矿车车队大脑，充分应用物联网、云计算、5G通信和人工智能等技术，汇集矿区无人矿车的交通信息，内置路口通行规则及智能交管算法，对混编、并行编组、交通冲突等复杂运行提前主动控制，通过向每台无人矿车发送交管指令（如加速、减速、临时停车等），提升整个无人驾驶矿车车队的运输效率和通行安全。