智能卡车调度系统在露天矿的应用
摘要：露天矿是以挖掘为核心、运输为系带的大型生产行业，施工生产效率
和经济效益的高低，取决于车辆调度是否合理，而车辆的合理分配是生产计划和
任务完成的关键因素。传统的人工调度存在管理难度大、生产效率低等问题。为
解决这些问题，矿山GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）卡车智
能调度系统应运而生。本文对智能卡车调度系统在露天矿的应用进行分析。
关键词：智能卡车调度系统；露天矿；应用，
１智能卡车调度系统调度理论
卡车调度系统基于计算机技术，依托GPS卫星，以矿山数据库为核心，综合
利用无线传输技术，集成各个生产指挥环节，将GPS位置信息发送到内置GPS接
收模块的终端设备，实现实时动态调度，具有生产管理、监控、统计、决策、优
化等功能。卡车调度理论包含确定最优路线、车流规划、实时调度三个方面。
（1）确定最优路线。最优路线的确定旨在适应矿山配置形态变化，它在庞
大的采场道路网中解算出所有两点间的最短路线。在图论和运筹学中，最短路径
算法通常用来求解最优路径。常用的算法有Dijkstra、Floyd、矩阵算法、动态
规划算法等。（2）车流规划。车流规划就是通过数学规划，在满足运输量、剥
采比、车流连续性、产品质量搭配等约束条件下，对发往各装卸点的车流进行优
化分配，其结果是对运输系统中卡车进行实时调度的基础。（3）实时调度。实
时调度是在车流规划的基础上，应用适当的实时调度准则，根据当前系统的运行
情况，对卡车进行实时调度，给出每台卡车优化的运行方向。
2卡车调度系统架构组成
露天矿智能卡车调度系统，通常包括硬件系统和软件系统。从功能板块来说，
包括综合管理平台、生产与安全管理系统、设备辅助管理系统、系统辅助管理系
统、地质模块管理系统和智能调度系统。从构架来说，该系统通过GPS及北斗双
星定位，包含4GLTE通讯基站、车载终端、挖机终端、调度控制中心等硬件设施
建设及调度控制软件程序（如图１）。
3卡车调度系统主要功能
3.1智能调度
智能调度是系统有线与无线连接的核心中转，对上通过移动信号，对下通过
无线方式连接各个移动终端主机，整个系统通过核心计算，对装、运、卸的全过
程进行监控与管理，运行过程中根据现场情况，以最短路径为原则，实现行车路
径的实时自动调度与优化，既提高了效率，又降低了成本。
3.2车辆实时定位功能
系统通过GPS、北斗双星定位模块，对现有已安装卡调终端设备的车辆、挖
机进行实时定位、历史回放、运行轨迹查询、速度显示、超速定位及报警、离线
定位及报警功能，可以有效减少人为管理盲区，提高现场作业的透明度。
3.3自动计量管理
自动计量能实现生产设备装卸的自动识别与统计。装车时系统自动统计各个
挖掘设备和卡车的产量，包括车数、重量、水平运距、垂直运距。并且能够根据
流水数据汇总出年、季度、月、日班的工程总量。整个过程不需要任何人为干预，
3.4配矿管理
配矿数据的合理性和精准性一直是制约选矿的重要因素，该系统在配矿前将
各个铲点的矿石品位数据和各卸点的控制品位要求输入系统，系统充分利用线形
规划算法，计算出每个铲点到每个卸点的标准流量，并实行动态派以车保证卸点
的矿品位数据要求。当矿品位或者采场矿品位发生变化时，系统根据输入的新指
标自动进行计算调整。
3.5数据管理
数据管理系统涵盖产量、物资、设备、成本等方面。实施过程中用户可通过
IE浏览器按不同的条件对总产量、日产量、月产量、进行检索，查询完成计划百
分比；同时对机械设备总台数、出勤台数、完好率、利用率及物资材料的消耗情
况进行数据汇总。用户可根据需要进行查询，统计报表可以导出Word，Excel，
PDF等格式，方便打印输出。
3.6高精度挖机控制系统
系统配置１台高精度挖机终端，水平和垂直定位精度±5cm，可以实现厘米
级矿岩铲装界线的精确控制，越界报警，有效控制矿石在铲装过程中的贫化和损
失。
3.7行车防撞预警
行车防碰撞预警通过无线通信技术实现设备GPS的传输，采用与施工区域内
路网相结合的方法，自动将车载上传的GPS数据与路网地图相结合，当车辆超越
安全距离时，不仅能够使接近车辆动态立即显示在车载终端上，而且同时发出语