摘要：随着煤矿辅助运输系统的不断发展，为更好地提高现代化大型煤矿安全生产效率，井下无轨胶轮车作为辅助运输工具，将在煤矿生产过程中发挥越来越重要的作用。本文对煤矿无轨胶轮车智能调度管理技术研究与应用进行探讨。
关键词：无轨胶轮车；智能调度；管理技术
一、无轨胶轮车位置精确定位
随着科技的发展，煤矿定位技术也在不断提升，基于UWB的煤矿高精度定位技术将定位精度提升至30cm甚至更高，这足以支撑无轨胶轮车数字化无人调度管理对车辆实时精确位置信息的需求，有了精确的人、车位置实时数据，就可以通过数据处理来准确实时地搭建起无轨胶轮车运输资源的供给方和需求方之间沟通桥梁，在保障安全运输的同时充分发挥胶轮车运输资源的最大效能。井下定位系统主要包括车载定位装置、井下作业人员定位装置、定位基站及位置计算模块，车载定位装置用于给车辆进行定位，井下作业人员定位装置用于给井下作业人员进行定位，定位卡通过UWB协议将定位信息传输至定位基站，定位基站通过网络将定位信息传输至地面服务器的位置计算模块，再通过业务处理模块传输至应用数据库，应用数据库内的数据可以被数据处理软件和数据处理主机进行调取，调取后再进行处理。在实现高精度定位的基础上，为增加无轨胶轮车实时位置信息的可视化效果，此次还引入了1∶1的三维真实矿图，以及全站仪一次自动成图，使系统的人机交互界面更加真实。
二、无轨胶轮车智能化调度管理流程
有了足够的基础数据支撑，如何利用好这些数据成为了实现无轨胶轮车智能调度的核心，这个核心关键就是数据处理环节。数据处理环节是对所有的线上数据进行整合、排列、分析、处理以及指令执行，最终如排班、发布命令等操作均由系统后台自动生成并执行。数据处理系统包括数据处理软件和数据处理主机，数据处理软件内包含有煤矿井下的三维地图、人员及车辆实时运行数据汇总及数据综合管理平台；数据综合管理平台内设有准备模块、任务处理模块及执行模块，准备模块一般是为任务处理模块做准备工作的，准备模块包括用车单位的用车申请及查询排班结果模块，还包括运输管理部提供的固定人车时刻表、用车审批结果及应急任务，也包括车队所提供的司机值班表及车辆列表，准备模块将这些结果输入任务处理模块，任务处理模块通过准备模块提供的固定人车时刻表、用车审批结果、司机值班表及车辆列表进行自动排班，输出执行模块的排班确认结果，并发出司机执行任务的命令，将司机执行任务的命令输入执行模块。当出现应急任务时，应急任务输入至任务处理模块，优先下发应急任务执行命令至执行模块，由于应急任务是在执行任务过程中的必要预备工作，因此在所有任务的处理过程中，均可以应急任务为优先。
执行模块工作流程：①任务开始；②行车防碰撞提醒；③行车记录，所述行车记录反馈回任务处理模块，若有车辆故障则进行车辆故障处理并下发故障消息，同时跟踪定位，并将车辆监控结果返回运输管理部门；④车箱监视，对人在车内的情况监视，包括车内人员数及车内人员状况；⑤违章提醒；⑥按下任务完成；⑦若有新任务，返回①重新开始；⑧若无新任务，按下完成交车并反馈至任务处理模块的自动交车管理模块，自动交车管理模块将数据返回至运输管理部的统计分析模块，并进行流量分析、运力分析、司机工时统计及月末派车统计。
由于上述数据处理软件均需要调取数据库内的数据，而这些数据均通过网络收集，包括车载终端的数据以及移动终端上的数据，具体如下：车载终端的中控显示屏与倒车雷达控制器、外置LED提示屏、倒车影像摄像头、轿厢监控摄像头及对讲装置连接。中控显示屏上显示倒车影像及轿厢监控影像，并设置有人机交互按键，车载终端通过网络与数据综合管理平台连接。移动终端上安装有车辆调度程序，车辆调度程序内设置有用车管控模块、预约用车模块，用车部门移动终端的车辆调度程序通过互联网申请用车及查看派车情况，管理部门移动终端的车辆调度程序通过移动终端向管控人员推送信息；移动终端通过网络与数据综合管理平台连接。在上述数据被数据处理平台调取后，即可对各种用车申请做出反馈，并执行派车命令。具体操作为：①当不出现应急任务时，按照日常用车申请和排班结果，由数据综合管理平台对司机发布执行任务的命令，并且输入执行模块，在完成任务后，且无新任务时，完成自动交车；②当出现应急任务时，若已经按照日常用车申请和排班结果发车，则应急任务输入至任务处理模块，并下发应急任务执行命令至执行模块，派出相应的司机或者距离应急任务较近的司机去处理应急任务；若未按照日常用车申请和排班结果发车，则下发应急任务执行命令至执行模块，使在等待的司机来执行该应急任务对应的执行命令；③当用车部门需要用车时，可以通过移动终端使用车辆调度程序来发出用车申请，然后数据处理平台根据用车申请及所采集到的申请用车的位置派发车辆；④当井下作业人员需要用车时，可以通过候车点移动终端采用车辆调度程序来发出用车申请，然后数据处理平台根据用车申请及申请用车的井下作业人员的位置给离该位置较近的车辆发出用车指令；⑤当遇到突发状况时，车内的车载终端可以将各种数据通过中控显示屏利用网络发送至数据处理平台，并进行人机交互，以应对突发状况。流程如图1所示。
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图1 无轨胶轮车智能化调度管理流程
三、数据统计分析与管理
数据和分析的最佳化使用，可以带来无轨胶轮车辅助运输系统端对端的高效信息流动，为了更好地提升无轨胶轮车调度指挥的智能化水平，通过部署先进的统计分析技术手段，可以大幅提高辅助运输系统运营活动的工作效率和管理水平，并能根据统计分析结果优化组织运力安排，对关键运力指标进行衡量，从而确保持续不断的改进井下车辆调度智能化管理水平。
通过辅助运输大数据统计分析功能，可以做到月末派车大数据分析、运力大数据分析，司机工时分析，交通效率及安全大数据分析。还可生成司机月度出勤情况报告，按用车单位和用车时段统计汇总用车申请，按车队统计各类车辆运行总里程，按用车申请统计车辆运行趟数，统计每台车辆工作总时间，统计车辆的空驶率，统计车辆的正点率，统计车辆的平均乘客数量，统计车辆闲置时间比例，按路段统计车辆平均行驶速度，按时段统计井下车辆运力，分析资源使用效率，按区域统计车辆、运行里程，分析当前系统紧缺的车辆和司机情况，分析各时段的交通繁忙情况、运输总人数、车辆数量、库存车辆数量、空闲司机数量、统计分析司机违章超速作业情况等。
四、加强安全运行管理
安全运行方面：智能化、数字化调度监控系统管理平台的运行使车辆更加安全、高效的运行、车辆调度指挥中心视频画面随时可以清晰查看到车辆、车厢高清摄像头记录车辆超高、超宽、超长、超载、超员情况、驾驶室摄像头观察司机是否疲劳驾驶、车载对讲机设备、实现时时呼叫、通话、更快更准确的把工作任务、紧急情况传达到运行车辆上、车载定位系统查看车辆超速报警、超时报警、低电量报警保障行车安全。记录矿井各区域运行车辆数量。
结束语
1）通过技术创新和信息技术融合应用，煤矿井下无轨胶轮车自动调度平台可根据车辆空闲状态及用车申请，结合车辆精确定位功能自动调配车辆资源，实现有人监管、无人控制的井下车辆调度管理。
2）辅助运输大数据综合调度管理平台汇总人员、车辆运行大数据，可实现车辆运行效能的精准分析和辅助科学决策。
3）通过研究应用无轨胶轮车无人智能调度管理技术，可实现矿井无轨胶轮车信息全面感知，车辆资源的高效智能化调度。依托融合人、车运行大数据的交通调度指挥大脑，可使煤矿井下交通运输实现安全高效智慧运行。
参考文献：
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［2］杨韬仁．我国煤矿辅助运输的现状和无轨胶轮技术的应用［J］．煤炭科学技术，2006，34（3）：21－23．
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论文作者:朱海龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/6
标签：车辆论文; 胶轮论文; 用车论文; 模块论文; 数据论文; 井下论文; 终端论文; 《基层建设》2019年第27期论文;