無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)行數(shù)字化管控技術(shù)研究與應(yīng)用

張 慧 劉宏杰 魏志強(qiáng)

(大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司塔山礦，山西大同，037000)

0 引言

同煤集團(tuán)塔山礦使用無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸與相關(guān)聯(lián)的信息系統(tǒng)相融合，其包含煤礦井下交通安全管控、車(chē)輛定位、限速報(bào)警及語(yǔ)音提示的功能，更主要是通過(guò)技術(shù)融合和流程信息化再造實(shí)現(xiàn)井下無(wú)軌膠輪車(chē)的網(wǎng)上及移動(dòng)端申請(qǐng)、車(chē)輛運(yùn)行無(wú)人化少人化自動(dòng)調(diào)配、車(chē)輛數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、人員乘用及物料運(yùn)輸車(chē)輛全面數(shù)字化、智能化管控，構(gòu)筑可實(shí)現(xiàn)煤礦井下無(wú)人智能調(diào)度管理及車(chē)輛安全能耗及運(yùn)行效率綜合分析的煤礦智慧交通信息系統(tǒng)，大幅提升煤礦井下無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸效能，提高統(tǒng)一指揮調(diào)度和信息共享水平，實(shí)現(xiàn)煤礦無(wú)軌膠輪車(chē)調(diào)度管理智能化[1-5]。

1 系統(tǒng)組成

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

該體系結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1），設(shè)備層通常將關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)發(fā)送到后端服務(wù)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。例如，后端服務(wù)可以使用定位標(biāo)識(shí)卡數(shù)據(jù)流來(lái)計(jì)算人或車(chē)的坐標(biāo)位置。車(chē)截終端可以通過(guò)讀取來(lái)自后端服務(wù)終結(jié)點(diǎn)的消息，接受和響應(yīng)服務(wù)器到設(shè)備的消息。后端服務(wù)也可將運(yùn)料任務(wù)消息發(fā)送到車(chē)載終端，以便空車(chē)出井的司機(jī)可以完成新的運(yùn)料任務(wù)，提高料車(chē)運(yùn)輸效率。

2 用車(chē)流程實(shí)現(xiàn)手機(jī)移動(dòng)端申請(qǐng)

用車(chē)申請(qǐng)移動(dòng)端App，滿(mǎn)足隨時(shí)隨地移動(dòng)辦公需要，方便用車(chē)申請(qǐng)、審批、派車(chē)等所有流程數(shù)據(jù)均可在移動(dòng)端實(shí)時(shí)查詢(xún)，方便各相關(guān)區(qū)隊(duì)部門(mén)進(jìn)行查詢(xún)及工作調(diào)整，保證了信息的及時(shí)性和透明性。系統(tǒng)用車(chē)申請(qǐng)流程圖如圖2。

用車(chē)單位申請(qǐng)用車(chē)時(shí)填報(bào)車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)輛用途、發(fā)車(chē)時(shí)間、返回時(shí)間、發(fā)車(chē)地點(diǎn)、到達(dá)地點(diǎn)、車(chē)輛類(lèi)型、物料規(guī)格（是否超高、超重、超長(zhǎng)、超寬等）、物料清單明細(xì)（針對(duì)料車(chē)）、備注說(shuō)明等信息，所有申請(qǐng)信息將提交給調(diào)度部門(mén)進(jìn)行審批，審批后車(chē)隊(duì)按照審批結(jié)果執(zhí)行派車(chē)操作。

圖2 車(chē)輛實(shí)時(shí)申請(qǐng)功能流程圖

3 系統(tǒng)功能

現(xiàn)有的技術(shù)手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)膠輪車(chē)駕駛?cè)藛T在執(zhí)行任務(wù)時(shí)實(shí)時(shí)接受用車(chē)指令執(zhí)行及任務(wù)進(jìn)度信息反饋。為此設(shè)計(jì)了一套車(chē)載終端設(shè)備，包含智能平板、按鍵操作臺(tái)和電源，配套軟件系統(tǒng)包含有任務(wù)處理、視頻監(jiān)視以及語(yǔ)音通話等功能。駕駛員可通過(guò)車(chē)載終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)接收任務(wù)、執(zhí)行任務(wù)、完成任務(wù)、查看歷史任務(wù)、查看未完成任務(wù)、查看已完成任務(wù)等操作，解決了司機(jī)端的信息盲區(qū)問(wèn)題。利用視頻及語(yǔ)音通話功能，調(diào)度員與司機(jī)之間建立起了實(shí)時(shí)溝通通道，提高響應(yīng)效率，為保證車(chē)輛安全行駛，調(diào)度員還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛行駛狀態(tài)、查看路況信息，確保車(chē)輛安全運(yùn)行。調(diào)度員還可通過(guò)已掌握的井上下車(chē)輛運(yùn)行信息對(duì)車(chē)輛的使用進(jìn)行合理管控，依據(jù)就近派單原則有效提高運(yùn)輸系統(tǒng)整體運(yùn)力，通過(guò)打造“井下滴滴”模式，司機(jī)可以執(zhí)行“搶單”操作，從而高效合理調(diào)配車(chē)輛運(yùn)輸資源。

3.1 出車(chē)與收車(chē)管理功能

為了加強(qiáng)膠輪車(chē)司機(jī)駕駛安全管理，司機(jī)當(dāng)日出車(chē)時(shí)需要由車(chē)載終端讀卡器采集司機(jī)信息并且提交服務(wù)器進(jìn)行司機(jī)合法性驗(yàn)證，如司機(jī)屬于前一日排班計(jì)劃上崗人員，則會(huì)完成車(chē)輛與司機(jī)的綁定操作，出車(chē)成功。如果狀態(tài)不合法則發(fā)出報(bào)警，提示司機(jī)出車(chē)失敗。收車(chē)操作相反，司機(jī)結(jié)束一天工作或者結(jié)束一次任務(wù)需要更換車(chē)輛時(shí)，需要司機(jī)主動(dòng)發(fā)起收車(chē)請(qǐng)求，然后由服務(wù)器驗(yàn)證后取消當(dāng)前車(chē)輛與司機(jī)的綁定關(guān)系。

3.2 實(shí)時(shí)訂單推送功能

司機(jī)出車(chē)后會(huì)交替進(jìn)入執(zhí)行任務(wù)狀態(tài)和等待任務(wù)狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)或人工給處于等待任務(wù)狀態(tài)的終端發(fā)出實(shí)時(shí)訂單推送信息，終端接收到消息后以語(yǔ)音加彈窗的方式提醒司機(jī)。當(dāng)終端接收到任務(wù)后，司機(jī)可根據(jù)實(shí)際情況選擇執(zhí)行任務(wù)或拒絕執(zhí)行任務(wù)。根據(jù)訂單系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)置，要求強(qiáng)制執(zhí)行任務(wù)的司機(jī)不能拒絕。司機(jī)執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中，終端可以實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛當(dāng)前位置，并且自動(dòng)規(guī)劃井下最優(yōu)路徑，同時(shí)實(shí)施繪制已走過(guò)的路徑，如圖3所示。

圖3 車(chē)輛導(dǎo)航軌跡功能

司機(jī)可根據(jù)已完成、已拒絕、未完成等分類(lèi)查看任務(wù)列表，并且可以點(diǎn)擊某一任務(wù)查看該任務(wù)的詳細(xì)況。

3.3 車(chē)載終端通信功能

調(diào)度員通過(guò)輔助運(yùn)輸系統(tǒng)了解車(chē)輛位置和當(dāng)前空閑狀態(tài)，根據(jù)需求發(fā)出與執(zhí)行任務(wù)司機(jī)的視頻或者語(yǔ)音通話請(qǐng)求，司機(jī)收到通話請(qǐng)求后根據(jù)當(dāng)時(shí)的駕駛情況執(zhí)行接通和掛斷操作，如圖4所示。

圖4 車(chē)輛視頻通話功能

通訊功能在實(shí)際使用過(guò)程中會(huì)遇到并發(fā)呼叫的情況，解決這個(gè)問(wèn)題則需要一個(gè)強(qiáng)大的呼叫中心服務(wù)來(lái)支持，滿(mǎn)足各種類(lèi)型通訊需求，圖5是通訊功能流程。

圖5車(chē)輛通訊功能流程

3.4 行車(chē)記錄儀功能

為了加強(qiáng)車(chē)輛運(yùn)行安全管理，車(chē)載終端還集成了行車(chē)記錄功能，調(diào)度員可以在線實(shí)時(shí)查看井下行車(chē)情況，同時(shí)記錄的視頻也可以保存在本地和云端，方便調(diào)閱查看。

3.5 車(chē)載終端操作

司機(jī)通過(guò)車(chē)載終端操作臺(tái)按鍵調(diào)出視頻與通話界面、設(shè)置界面、任務(wù)列表界面等。操作底座還具有雙擊和長(zhǎng)按功能，有效減少了司機(jī)誤操作的情況。由于井下施工生產(chǎn)噪聲較大，操作底座還提供了麥克風(fēng)與大功率擴(kuò)音功能，充分保證了井上下通話質(zhì)量，見(jiàn)圖6。

圖6 載終端安裝效果

4 結(jié)束語(yǔ)

手機(jī)移動(dòng)端、車(chē)載終端的應(yīng)用建立起了用車(chē)單位、司機(jī)與地面調(diào)度指揮中心的信息交互通道和溝通橋梁，通過(guò)實(shí)時(shí)信息披露及人機(jī)交互界面，系統(tǒng)能充分利用起過(guò)去空車(chē)出入井等閑置的車(chē)輛運(yùn)輸資源，根據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)力需求及閑置運(yùn)力資源實(shí)時(shí)狀態(tài)綜合對(duì)比分析，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)完成井下運(yùn)力資源的就近自動(dòng)化調(diào)配。

通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和信息技術(shù)融合應(yīng)用，煤礦井下無(wú)軌膠輪車(chē)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端網(wǎng)上申請(qǐng)及流程跟蹤，車(chē)載端實(shí)現(xiàn)司機(jī)任務(wù)執(zhí)行動(dòng)態(tài)化管理，結(jié)合車(chē)輛精確定位功能車(chē)輛資源實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)配。