智慧矿山5G自动驾驶_40页_13mb
报告摘要
智慧矿山5G自动驾驶总结
核心内容
智慧矿山网联自动驾驶是将现代信息、控制技术与采矿技术融合,以实现矿山生产过程的高效、安全与环保。通过5G、LTE-V2X等技术,矿卡能够实现与道路、车辆和管理平台的全方位连接,从而提升作业效率与安全性。
主要观点
- 技术路线:智能化与网联化协同是当前矿卡自动驾驶的主流技术路线。
- 应用场景:矿卡自动驾驶主要应用于装载、运输、卸载和作业保障四个场景,通过远程遥控驾驶、作业协同、路径规划、碰撞预警和道路状况提醒等功能实现高效协同与安全作业。
- 商业模式:存在三种主要的商业模式,包括矿卡自动驾驶解决方案商作为前装供应商、与大型剥离队成立合资公司、以及提供整体智能化解决方案的智慧矿山方案商。
- 技术架构:智慧矿山自动驾驶技术架构分为智能网联矿卡、车联网和云平台三个层面,并配有安全保障体系,涵盖信息安全和功能安全。
- 安全体系:基于PKI体系构建“云、管、端”三级安全防护,包括终端安全、通信安全和平台安全。
关键信息
作业场景与典型业务
| 作业场景 | 典型业务 |
|---|---|
| 装载作业 | 自动驾驶矿卡与装载设备协同作业,实现高效装载与异常情况下的远程接管 |
| 运输作业 | 实现路径规划、碰撞预警、远程遥控驾驶等,提升运输效率和安全性 |
| 卸载作业 | 自动驾驶矿卡与卸载设备协同作业,确保卸载过程的安全与效率 |
| 作业保障 | 自动驾驶矿卡进行加油、维修等保障作业,提升车辆使用效率和安全性 |
技术架构
- 智能网联矿卡:具备通信、感知、定位、决策与控制能力。
- 车联网:支持5G和LTE-V2X多模通信,实现车与车、车与路、车与云的实时信息交互。
- 云平台:实现数据融合分析、智能调度、远程控制、可视化展示等功能。
- 安全防护体系:包括信息安全、功能安全两方面,通过PKI体系和多种安全机制保障系统运行安全。
网络部署方案
| 部署方案 | 适用业务 |
|---|---|
| 4G网络宏站覆盖方案 | 需要大面积覆盖但对带宽和时延要求不高 |
| 5G网络宏站覆盖方案 | 支持高清视频上传、远程遥控驾驶等高带宽业务 |
| 4G/5G混合组网部署 | 适配多业务需求,提升网络效率和可靠性 |
| LTE-V2X路侧RSU部署 | 实现车与车、车与路的直连通信,保障作业安全 |
云平台功能模块
- 车辆、基础设施和用户认证管理模块:实现设备身份认证和用户权限管理。
- 数据融合处理模块:对多源数据进行融合处理,构建算法模型。
- 智能运营和监管模块:提供决策建议、最优路径规划、故障预警等功能。
- 远程控制模块:在紧急情况下实现远程接管,保障车辆安全运行。
- 平台可视化模块:展示车辆状态、网络和设施运行情况,便于监管与调度。
总结与展望
智慧矿山网联自动驾驶在当前技术条件下已逐步实现商业化应用,但仍面临场景复杂度提升、设备兼容性不足、安全监管要求增强等挑战。未来需推动标准制定、加强设备与平台的互联互通测试、提升功能安全认证,以及加强行业监管,以保障技术的可靠性和可持续发展。
主要贡献单位
- 中国信息通信研究院
- 中国联合网络通信集团有限公司
- 中兴通讯股份有限公司
- 华为技术有限公司
- 北京踏歌智行科技有限公司
- 青岛慧拓智能机器有限公司
- 神华和利时信息技术有限公司
- 煤炭科学技术研究院有限公司
- 矿冶科技集团有限公司
- 北京北矿智能科技有限公司
- 工业和信息化部新闻宣传中心
- 航天重型工程装备有限公司
- 北方重工集团有限公司
- 大唐移动通信设备有限公司
- 郑州信大捷安信息技术股份有限公司
- 北京数字认证股份有限公司
- 北京梆梆安全科技有限公司
- 中检集团南方测试股份有限公司
- 清华大学山西清洁能源研究院
- 国泰君安证券股份有限公司
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