露天礦導(dǎo)航系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究

鐘小宇 趙慶豐 孫效玉 孫 健 肖開(kāi)泰6

（1.鞍鋼集團(tuán)鞍千礦業(yè)有限責(zé)任公司，遼寧鞍山112000；2.東北大學(xué)智慧礦山研究中心，遼寧沈陽(yáng)110819；3.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110819；4.紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，福建龍巖364000；5.鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司，遼寧鞍山112000；6.煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司通風(fēng)防滅火研究分院，遼寧撫順113112）

露天礦道路網(wǎng)是露天礦設(shè)備行駛的道路和關(guān)鍵點(diǎn)（裝載點(diǎn)、卸載點(diǎn)、停車(chē)場(chǎng)、加油站等）的集合，通常分為固定道路、半固定道路、移動(dòng)道路、臨時(shí)道路4種類(lèi)型，具有空間形態(tài)復(fù)雜、路段性質(zhì)與動(dòng)態(tài)變化不一的特點(diǎn)［1］。露天礦運(yùn)輸設(shè)備規(guī)格大，駕駛室在卡車(chē)左側(cè)，前方與右方視線被遮擋，存在較大盲區(qū)與安全隱患［2］。露天礦生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，存在灰塵、風(fēng)沙、夜間照明效果不佳、能見(jiàn)度較低等問(wèn)題［3］。上述特點(diǎn)導(dǎo)致駕駛員在行駛過(guò)程中容易走錯(cuò)路，行駛的安全性較低。因此，開(kāi)發(fā)露天礦導(dǎo)航系統(tǒng)十分必要。

目前導(dǎo)航系統(tǒng)按平臺(tái)可大致分為3類(lèi)：基于地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的導(dǎo)航系統(tǒng)［4］（借助 ArcGIS［5］、MapX［6］、SuperMap［7］、MapGIS［8］等軟件提供的二次開(kāi)發(fā)接口開(kāi)發(fā)導(dǎo)航系統(tǒng)），基于電子地圖服務(wù)的導(dǎo)航系統(tǒng)（借助百度地圖 API［9］、GoogleMap API［10］等提供的二次開(kāi)發(fā)接口開(kāi)發(fā)導(dǎo)航系統(tǒng)），基于自主開(kāi)發(fā)式電子地圖的導(dǎo)航系統(tǒng)（借助Unity3d［11］、C++［12］等自主開(kāi)發(fā)導(dǎo)航系統(tǒng)）。

針對(duì)露天礦運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)前導(dǎo)航技術(shù)的最新進(jìn)展，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體架構(gòu)與道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，自主開(kāi)發(fā)了后臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)算法接口（導(dǎo)航路徑規(guī)劃算法、路網(wǎng)匹配算法、運(yùn)行距離與時(shí)間預(yù)測(cè)算法和路口轉(zhuǎn)向提示算法）?！?br>