受限于露天矿道路的复杂性，现有的卡车行程时间预测方法在实际部署中存在困难，导致卡车优化调度系统只实现调度而非优化。提出了一种基于速度场的露天矿卡车多路段行程时间组合预测模型。将露天矿道路划分为多个路段，采用随机森林算法构建单元预测模型，预测卡车在每一路段的行驶时间，再对各单元预测模型预测值累加，得出卡车在复合路段上的行程时间预测值。为提高预测精度，将卡车平均速度作为行程时间影响因素，根据已采集的卡车速度信息构建速度场，求取路段上所有点卡车速度的平均值，将其近似为卡车在该路段的平均速度并输入单元预测模型。以伊敏露天矿卡车调度系统中的卡车行程信息为基础数据，训练得到组合预测模型，并对该模型进行预测精度与实时性实验，结果表明：基于速度场的露天矿卡车多路段行程时间组合预测模型对于复合路段上的卡车行程时间具有较高的预测精度，平均绝对误差百分比为4.81%，较基于随机森林算法的单一预测模型降低2%以上；组合预测模型运算时间不超过1 s，可实现卡车行程时间实时预测。