无人全自动行车在钢铁企业的应用

王 军

（新余钢铁集团有限公司 卷板厂，江西 新余 338001）

社会的发展和科技的进步催生了人们对互联网应用的深入探索，自千禧年以来，我国对互联网的需求日益加深，而人工智能的兴起促进了各项技术的革新和突破，其中对于钢铁企业来说，转型是一个重要的课题，在转型的过程中，他们将无人全自动行车技术引入其中，对整个钢铁企业的快速发展以及融入时代做出了非常大的贡献[1]。

1 无人全自动行车介绍

1.1 无人全自动行车技术概念

无人全自动行车是通过车载传感器来感知道路周围环境的一种技术，能够实现自动规划行车路线，控制车辆准确的到达既定的目的地，是一种智能的汽车驾驶技术。无人全自动行车利用车载传感器感知车辆周围的环境，根据得到的数据结果来获取当前道路的信息，包括车辆的位置。

道路的情况以及障碍物信息等，可以通过控制车辆的方向和速度来达到安全、可靠的行驶。将自动控制、体系结构以及人工智能和视觉计算机等方面结合在一起，是计算机科学和智能高度控制的产物之一，目前应用于各行各业，已经成为了我国衡量科研实力和工业发展水平的重要标志之一，为我国的国防力量和国民经济发展做出了重大的贡献。

1.2 无人全自动行车的特点

无人全自动行车具有安全性高和稳定性好的特点。安全是无人全自动行车需求日益增长的必要条件，据不完全统计，我国每年在驾驶车辆中出事故的概率就达到了百分之五十以上，这就要求我们大力发展无人全自动行车技术，其中防抱死制动系统就是无人驾驶的系统，虽然防抱死系统需要驾驶员进行操作，但是也是无人全自动驾车的前身，由于防抱死制动系统的功能需要驾驶人员进行手动的实现，如果不具备这个功能的车辆在进行急刹车的时候，轮胎会被直接锁死，这样可以控制车辆，防止其侧面滑坡。在驾驶时没有防抱死系统的车辆，驾驶员就需要对制动踩踏板进行反复的踩动，这就会导致驾驶员疲劳的同时，万一没有踩住，就会使得车辆发生事故。防抱死系统可以代替驾驶员完成这一系列的动作，而且比手动操作的效果更好，同时这一系统能够监控轮胎的实时情况，了解轮胎何时被锁死，并且能够快速的做出反应，这一反应比驾驶员更快，更准，也更有把握。

无人全自动行车具有稳定的系统，保证了车辆在行驶的过程中人身安全。当车辆出事故的时候，稳定的系统能够预判出险情，并及时启动防御系统，防止重大事故的发生。对于这些系统来说，需要不断的读取车辆的行驶方向、速度等基本信息，当检测出车辆即将要出现不受控制等情况时，及时的进行系统的干预，这样就可以保证驾驶的安全性[2]。

无人全自动行车具有自动停泊车的功能。这也体现出了技术的成熟。一般车辆在发生事故时，多是以小磕碰为主，重大的交通事故还是相对较少。车辆在进行停泊的时候，是危险性最低的操作了，但是仍然会有发生事故的概率，通过传感器个控制中心能够准确的处理这一问题，可以将车辆停靠在指定的位置，并且不影响周围的环境和车辆。

2 无人全自动行车在钢铁企业的发展状况

我国的钢铁企业在引入无人全自动行车技术上较晚，自上世纪以来，无人全自动行车的前身是一辆只有三个轮子的小车，前面的一个轮子起到了导向作用，而后两个轮子才是真正驱动整个车辆前进的，这辆车包含了自动驾驶技术、计算机技术、定位技术、控制技术以及视觉感官技术，通过无线电连接起来。到了九十年代我国钢铁企业才有研制成功的无人自动行车技术，由计算机和配套系统组成了整个驾驶系统，被安装在一辆货车上，既能够保证人工驾驶的功能，又能够用计算机进行车辆的控制。而到了二十一世纪，我国的无人自动车技术已经得到了一定的突破和发展，并创下了国内多项记录。在之前的基础上增加了摄像头、激光雷达、传感器以及控制系统。这几项分别能够帮助车辆识别前进的方向和周围的环境，通过数据的反馈，能够及时的避开危险。发展到现在，我国钢铁企业中无人全自动行车的技术已经相对成熟了。可以在保证安全的同时，提升行驶的速度，这样就能够提升整个企业的生产效率。

3 钢铁企业中全自动无人行车系统的构成

3.1 地面系统

地面的管理服务器能够对整个整个钢铁企业的库区进行合理的布局和统一的管理，增加禁止驶入的区域范围，对库区内所存放的钢卷信息进行统一的管理，以此来保证系统中钢卷的位置信息与现场实际的放置位置是否具有一致性。利用这一技术对钢铁企业中的行车进行管理。通过接受和保存系统发送的车辆作业计划，分解作业的任务，统计并保存好行车指令，在多部车辆同时作业的时候，为各自车辆分配任务，从而有效的完成任务，保证生产的效率。在行车调度管理的时候也有有优先级别的划分，这样才能够保证重要的生产被更好的完成。

由于这一技术具有特殊性，因此在一台车辆作业的时候，其他车辆是无法在此区域进行重复工作的，这就需要提前对系统设定好规则，将任务进行有效的分配。如果在车辆工作中遇到了多部同时作业的问题，可以协调管理，对车辆进行实时的监控，保证生产的效率。

在对库区安全管理的时候要进行封闭式的管理，保证了信息的安全性，同时在与其他车辆进行信息交换的时候，保证交换的信息准确性。在对地面进行管理的时候要与外界建立通讯模块。这样可以更便捷的对汽车系统进行参数的设置以及修改。

在进行全自动无人行车技术的应用是还要考虑到视频监控系统的设置以及无线网络的安装。视频监控系统是可以辅助地面操作人员的，帮助他们对库区进行环境和车辆运行的监控，而网络是这一技术能够实现应用的基础，无人全自动行车是一种智能技术，智能化的表现就是无线网络的应用和安装，能够保证地面管理服务器与车辆系统之间的数据传递，保证了生产的有效进行[3]。

3.2 车上系统

首先要对车辆进行编码，通过编码的信息来确定车辆的位置。可以使用编码尺，这样测量出的信息准确可靠，误差比较小，这种事非接触的工作方式，还可以采用格雷母线进行位置的检测，这能够精准的测量出高度以及车辆行走的范围，满足对精度有要求的企业。还有一种也是目前并不常用的激光测距，这是通过激光反射来计时，这样能够计算出目标物与激光反射器之间的距离，可以有效的避免干扰，具有超强的抗冲击力以及抗震动力，但这一技术最好是用于环境比较恶劣的地方。

其次车辆在工作的时候，变频器会因为牵引力的大小运行，行车的速度是可以通过目标位置自动生产的，可以控制好车辆的稳定性。为了防止摇晃，特意采用闭环防摇的形式，对车辆进行速度控制的时候，增加摆角的测量，这样可以有效的消除负载摆动。

最后要对禁止区域进行避让。在这个区域作业的时候，要根据系统的设置，自行计算出行走的最优路线，以此来避让其他的车辆。而禁止区域的核心是边界点的设定，这需要精准的计算和设计，按照禁止区域的实际情况进行划分，同时还要结合产品的尺寸等来界定。然后领用无线遥控对车辆进行控制，减少了人为的干预。

4 无人全自动行车在钢铁企业的应用

无人全自动行车技术在钢铁企业中最大的应用就是实现库区物流自动化。在装箱的时候，通过无人全自动行车技术下发调度指令，将指定的产品装到指定的位置。在卸载的过程，同样下发指令，可以将产品卸载到指定的地方，这种装箱卸货的方式最大程度的减少了劳动力的使用，也提高了整个物流系统的效率。目前我国物流发展的成本在不断的提升，很多钢铁企业为了降低物流成本，提升物流的效率，大力推进实施物流自动化的发展，这也是未来经济发展的必然产物。

5 结论

无人全自动行车是未来钢铁企业进行生产的重要技术手段，也会不断的应用在不同的领域，为我国智能化、技术化发展奠定基础，从根本上上改变了我们的生产和生活方式，最大程度的节省了人力成本，同时提高了生产的效率。