無人全自動(dòng)行車在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用

王 軍

（新余鋼鐵集團(tuán)有限公司 卷板廠，江西 新余 338001）

社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步催生了人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入探索，自千禧年以來，我國(guó)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的需求日益加深，而人工智能的興起促進(jìn)了各項(xiàng)技術(shù)的革新和突破，其中對(duì)于鋼鐵企業(yè)來說，轉(zhuǎn)型是一個(gè)重要的課題，在轉(zhuǎn)型的過程中，他們將無人全自動(dòng)行車技術(shù)引入其中，對(duì)整個(gè)鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展以及融入時(shí)代做出了非常大的貢獻(xiàn)[1]。

1 無人全自動(dòng)行車介紹

1.1 無人全自動(dòng)行車技術(shù)概念

無人全自動(dòng)行車是通過車載傳感器來感知道路周圍環(huán)境的一種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)規(guī)劃行車路線，控制車輛準(zhǔn)確的到達(dá)既定的目的地，是一種智能的汽車駕駛技術(shù)。無人全自動(dòng)行車?yán)密囕d傳感器感知車輛周圍的環(huán)境，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)結(jié)果來獲取當(dāng)前道路的信息，包括車輛的位置。

道路的情況以及障礙物信息等，可以通過控制車輛的方向和速度來達(dá)到安全、可靠的行駛。將自動(dòng)控制、體系結(jié)構(gòu)以及人工智能和視覺計(jì)算機(jī)等方面結(jié)合在一起，是計(jì)算機(jī)科學(xué)和智能高度控制的產(chǎn)物之一，目前應(yīng)用于各行各業(yè)，已經(jīng)成為了我國(guó)衡量科研實(shí)力和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，為我國(guó)的國(guó)防力量和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。

1.2 無人全自動(dòng)行車的特點(diǎn)

無人全自動(dòng)行車具有安全性高和穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。安全是無人全自動(dòng)行車需求日益增長(zhǎng)的必要條件，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年在駕駛車輛中出事故的概率就達(dá)到了百分之五十以上，這就要求我們大力發(fā)展無人全自動(dòng)行車技術(shù)，其中防抱死制動(dòng)系統(tǒng)就是無人駕駛的系統(tǒng)，雖然防抱死系統(tǒng)需要駕駛員進(jìn)行操作，但是也是無人全自動(dòng)駕車的前身，由于防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的功能需要駕駛?cè)藛T進(jìn)行手動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，如果不具備這個(gè)功能的車輛在進(jìn)行急剎車的時(shí)候，輪胎會(huì)被直接鎖死，這樣可以控制車輛，防止其側(cè)面滑坡。在駕駛時(shí)沒有防抱死系統(tǒng)的車輛，駕駛員就需要對(duì)制動(dòng)踩踏板進(jìn)行反復(fù)的踩動(dòng)，這就會(huì)導(dǎo)致駕駛員疲勞的同時(shí)，萬一沒有踩住，就會(huì)使得車輛發(fā)生事故。防抱死系統(tǒng)可以代替駕駛員完成這一系列的動(dòng)作，而且比手動(dòng)操作的效果更好，同時(shí)這一系統(tǒng)能夠監(jiān)控輪胎的實(shí)時(shí)情況，了解輪胎何時(shí)被鎖死，并且能夠快速的做出反應(yīng)，這一反應(yīng)比駕駛員更快，更準(zhǔn)，也更有把握。

無人全自動(dòng)行車具有穩(wěn)定的系統(tǒng)，保證了車輛在行駛的過程中人身安全。當(dāng)車輛出事故的時(shí)候，穩(wěn)定的系統(tǒng)能夠預(yù)判出險(xiǎn)情，并及時(shí)啟動(dòng)防御系統(tǒng)，防止重大事故的發(fā)生。對(duì)于這些系統(tǒng)來說，需要不斷的讀取車輛的行駛方向、速度等基本信息，當(dāng)檢測(cè)出車輛即將要出現(xiàn)不受控制等情況時(shí)，及時(shí)的進(jìn)行系統(tǒng)的干預(yù)，這樣就可以保證駕駛的安全性[2]。

無人全自動(dòng)行車具有自動(dòng)停泊車的功能。這也體現(xiàn)出了技術(shù)的成熟。一般車輛在發(fā)生事故時(shí)，多是以小磕碰為主，重大的交通事故還是相對(duì)較少。車輛在進(jìn)行停泊的時(shí)候，是危險(xiǎn)性最低的操作了，但是仍然會(huì)有發(fā)生事故的概率，通過傳感器個(gè)控制中心能夠準(zhǔn)確的處理這一問題，可以將車輛?？吭谥付ǖ奈恢茫⑶也挥绊懼車沫h(huán)境和車輛。

2 無人全自動(dòng)行車在鋼鐵企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)的鋼鐵企業(yè)在引入無人全自動(dòng)行車技術(shù)上較晚，自上世紀(jì)以來，無人全自動(dòng)行車的前身是一輛只有三個(gè)輪子的小車，前面的一個(gè)輪子起到了導(dǎo)向作用，而后兩個(gè)輪子才是真正驅(qū)動(dòng)整個(gè)車輛前進(jìn)的，這輛車包含了自動(dòng)駕駛技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定位技術(shù)、控制技術(shù)以及視覺感官技術(shù)，通過無線電連接起來。到了九十年代我國(guó)鋼鐵企業(yè)才有研制成功的無人自動(dòng)行車技術(shù)，由計(jì)算機(jī)和配套系統(tǒng)組成了整個(gè)駕駛系統(tǒng)，被安裝在一輛貨車上，既能夠保證人工駕駛的功能，又能夠用計(jì)算機(jī)進(jìn)行車輛的控制。而到了二十一世紀(jì)，我國(guó)的無人自動(dòng)車技術(shù)已經(jīng)得到了一定的突破和發(fā)展，并創(chuàng)下了國(guó)內(nèi)多項(xiàng)記錄。在之前的基礎(chǔ)上增加了攝像頭、激光雷達(dá)、傳感器以及控制系統(tǒng)。這幾項(xiàng)分別能夠幫助車輛識(shí)別前進(jìn)的方向和周圍的環(huán)境，通過數(shù)據(jù)的反饋，能夠及時(shí)的避開危險(xiǎn)。發(fā)展到現(xiàn)在，我國(guó)鋼鐵企業(yè)中無人全自動(dòng)行車的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟了?？梢栽诒ＷC安全的同時(shí)，提升行駛的速度，這樣就能夠提升整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3 鋼鐵企業(yè)中全自動(dòng)無人行車系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1 地面系統(tǒng)

地面的管理服務(wù)器能夠?qū)φ麄€(gè)整個(gè)鋼鐵企業(yè)的庫(kù)區(qū)進(jìn)行合理的布局和統(tǒng)一的管理，增加禁止駛?cè)氲膮^(qū)域范圍，對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)所存放的鋼卷信息進(jìn)行統(tǒng)一的管理，以此來保證系統(tǒng)中鋼卷的位置信息與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的放置位置是否具有一致性。利用這一技術(shù)對(duì)鋼鐵企業(yè)中的行車進(jìn)行管理。通過接受和保存系統(tǒng)發(fā)送的車輛作業(yè)計(jì)劃，分解作業(yè)的任務(wù)，統(tǒng)計(jì)并保存好行車指令，在多部車輛同時(shí)作業(yè)的時(shí)候，為各自車輛分配任務(wù)，從而有效的完成任務(wù)，保證生產(chǎn)的效率。在行車調(diào)度管理的時(shí)候也有有優(yōu)先級(jí)別的劃分，這樣才能夠保證重要的生產(chǎn)被更好的完成。

由于這一技術(shù)具有特殊性，因此在一臺(tái)車輛作業(yè)的時(shí)候，其他車輛是無法在此區(qū)域進(jìn)行重復(fù)工作的，這就需要提前對(duì)系統(tǒng)設(shè)定好規(guī)則，將任務(wù)進(jìn)行有效的分配。如果在車輛工作中遇到了多部同時(shí)作業(yè)的問題，可以協(xié)調(diào)管理，對(duì)車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，保證生產(chǎn)的效率。

在對(duì)庫(kù)區(qū)安全管理的時(shí)候要進(jìn)行封閉式的管理，保證了信息的安全性，同時(shí)在與其他車輛進(jìn)行信息交換的時(shí)候，保證交換的信息準(zhǔn)確性。在對(duì)地面進(jìn)行管理的時(shí)候要與外界建立通訊模塊。這樣可以更便捷的對(duì)汽車系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置以及修改。

在進(jìn)行全自動(dòng)無人行車技術(shù)的應(yīng)用是還要考慮到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置以及無線網(wǎng)絡(luò)的安裝。視頻監(jiān)控系統(tǒng)是可以輔助地面操作人員的，幫助他們對(duì)庫(kù)區(qū)進(jìn)行環(huán)境和車輛運(yùn)行的監(jiān)控，而網(wǎng)絡(luò)是這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用的基礎(chǔ)，無人全自動(dòng)行車是一種智能技術(shù)，智能化的表現(xiàn)就是無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和安裝，能夠保證地面管理服務(wù)器與車輛系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞，保證了生產(chǎn)的有效進(jìn)行[3]。

3.2 車上系統(tǒng)

首先要對(duì)車輛進(jìn)行編碼，通過編碼的信息來確定車輛的位置?？梢允褂镁幋a尺，這樣測(cè)量出的信息準(zhǔn)確可靠，誤差比較小，這種事非接觸的工作方式，還可以采用格雷母線進(jìn)行位置的檢測(cè)，這能夠精準(zhǔn)的測(cè)量出高度以及車輛行走的范圍，滿足對(duì)精度有要求的企業(yè)。還有一種也是目前并不常用的激光測(cè)距，這是通過激光反射來計(jì)時(shí)，這樣能夠計(jì)算出目標(biāo)物與激光反射器之間的距離，可以有效的避免干擾，具有超強(qiáng)的抗沖擊力以及抗震動(dòng)力，但這一技術(shù)最好是用于環(huán)境比較惡劣的地方。

其次車輛在工作的時(shí)候，變頻器會(huì)因?yàn)闋恳Φ拇笮∵\(yùn)行，行車的速度是可以通過目標(biāo)位置自動(dòng)生產(chǎn)的，可以控制好車輛的穩(wěn)定性。為了防止搖晃，特意采用閉環(huán)防搖的形式，對(duì)車輛進(jìn)行速度控制的時(shí)候，增加擺角的測(cè)量，這樣可以有效的消除負(fù)載擺動(dòng)。

最后要對(duì)禁止區(qū)域進(jìn)行避讓。在這個(gè)區(qū)域作業(yè)的時(shí)候，要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，自行計(jì)算出行走的最優(yōu)路線，以此來避讓其他的車輛。而禁止區(qū)域的核心是邊界點(diǎn)的設(shè)定，這需要精準(zhǔn)的計(jì)算和設(shè)計(jì)，按照禁止區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行劃分，同時(shí)還要結(jié)合產(chǎn)品的尺寸等來界定。然后領(lǐng)用無線遙控對(duì)車輛進(jìn)行控制，減少了人為的干預(yù)。

4 無人全自動(dòng)行車在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用

無人全自動(dòng)行車技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中最大的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)庫(kù)區(qū)物流自動(dòng)化。在裝箱的時(shí)候，通過無人全自動(dòng)行車技術(shù)下發(fā)調(diào)度指令，將指定的產(chǎn)品裝到指定的位置。在卸載的過程，同樣下發(fā)指令，可以將產(chǎn)品卸載到指定的地方，這種裝箱卸貨的方式最大程度的減少了勞動(dòng)力的使用，也提高了整個(gè)物流系統(tǒng)的效率。目前我國(guó)物流發(fā)展的成本在不斷的提升，很多鋼鐵企業(yè)為了降低物流成本，提升物流的效率，大力推進(jìn)實(shí)施物流自動(dòng)化的發(fā)展，這也是未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。

5 結(jié)論

無人全自動(dòng)行車是未來鋼鐵企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的重要技術(shù)手段，也會(huì)不斷的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，為我國(guó)智能化、技術(shù)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從根本上上改變了我們的生產(chǎn)和生活方式，最大程度的節(jié)省了人力成本，同時(shí)提高了生產(chǎn)的效率。