“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：井下复杂巷道无轨胶轮车无人驾驶
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：井工（地下）无人驾驶 |
| 场景实例：井下复杂巷道无轨胶轮车无人驾驶 |
| 机器人产品及制造单位：井下复杂巷道无人驾驶系统，中国矿业大学（北京）、青岛慧拓智能机器有限公司、中国电信股份有限公司陕西分公司、西安科技大学 |
| 应用单位：陕西小保当矿业有限公司 |
煤矿辅助运输是煤矿生产不可或缺的组成部分，主要完成除煤炭运输以外的人员、物料、设备和矸石等的运输工作，目前国内外井工煤矿辅助运输大多采用人工驾驶及人工调度等方式开展。矿区井下作业环境恶劣，易发生安全事故。矿区井下开采深度平均为600米，最深处超过千米，井下光照较弱、路况复杂，且存在水、火、瓦斯、粉尘、冲击地压、高温等危险因素，传统的人工作业方式安全隐患大。人工作业劳动强度大，用工成本高。矿区井下车辆运输频率高，设备调度依赖人工，长时间紧张作业易导致驾驶人员疲劳，恶劣的井下工作环境导致煤矿招工难现象凸显，人力成本有所升高。
井下复杂巷道无人驾驶系统基于5G+通信技术进行设计，由中心端、传输端、设备端三层结构组成，实现协同装载、自主行驶、自主避障、路权管理、自主卸载等无人化运输功能。井下复杂巷道无人驾驶系统采用平行矿山操作系统，通过虚实互动的平行感知、平行控制和平行调度，实现井工煤矿车辆的全天24小时连续无人作业、虚实协同按需调度与超实时安全运行；采用虚实互动的平行控制技术，通过在数字化智能训练空间中构建与实际装备平行的虚拟装备动力学模型，针对复杂多变路况环境构造车路对偶控制系统，提升系统的道路适应能力；采用虚实装备协同的平行调度技术，实现了虚实无人矿卡集群智能共享、任务驱动的自适应编组、场景驱动的平行规划与调度预案自主生成与优化；采用车路云协同安全监管技术，融合车端、路侧与云端信息，实现对矿区环境、矿用装备与人员的有效监管与全局预测。
井下复杂巷道无人驾驶系统在陕西小保当矿业有限公司实现5台应用。应用前，运输作业存在驾驶人员劳动强度大、作业风险高等问题。应用后，减少驾驶人员15名，按照人均薪资25万元/年计算，每年节约人工成本375万元，有效节省人工成本的同时可降低作业安全风险，提高生产效率。
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