1.无人驾驶矿用卡车

　　目前，我国矿用卡车无人驾驶应用场景简单，仅实现了小批量编组运行。矿区雨、雪、雾等恶劣天气给视觉传感器带来严重的探测障碍，道路多出现转弯盲区等不可检测区域，仅依赖车载传感器和车端算力，车辆的感知范围和决策控制能力受限，无法适应矿区群车规模化作业运行以及道路多坡、多弯道及狭长路段的恶劣环境，安全保障低，作业效率低，亟待解决以下关键技术。

　　(1)非结构化道路无人驾驶感知融合技术。目前，非结构化道路感知准确性和可靠性还无法满足矿山无人驾驶要求，亟待开展基于动态融合机制的车端多传感器感知方法、分布式边缘计算的路侧危险状态注意力感知方法、路车多源信息层次性主动融合感知方法研究，提高车端感知范围，解决矿山恶劣环境下卡车盲区不可检测问题，提高矿用卡车运输作业安全保障。

　　(2)无人驾驶矿用卡车规模化运营智能调度技术。以露天矿山复杂场景下无人驾驶卡车规模化运营的智能调度技术为主攻方向，开展高精度和高可靠性路径规划和车辆控制技术，路权决策分配技术，无人驾驶卡车实时调度多目标优化模型及求解算法研究，高精度地图高效采集、制作、发布技术研究，实现无人驾驶矿用卡车的智能调度。

　　(3)无人驾驶矿用卡车规模化运营智能协同控制技术。研究群体智能与无人驾驶矿用卡车自主协同的一致性问题，基于群体智能理论的多车协同控制方法以及无人驾驶矿用卡车队列分布协同控制方法，同时还要解决V2X(Vehicle to X，X代表任何可能的“人或物”)信息传输稳定性、位置定位漂移、域控制器成熟度和周期等问题，实现全矿高效协同的无人化运营。

　　(4)无人驾驶矿用卡车与露天矿山时变场景匹配关键技术。露天煤矿采剥、排土工作面动态变化，且道路复杂多变(上坡、下坡、转弯等)，亟待研究露天矿时变场景下的5G固定基站匹配问题，无人驾驶卡车与露天矿山装载、卸载设备的配合问题，有人/无人驾驶混合作业的安全机制和技术方案问题等，解决露天开采动态衍变与无人驾驶的匹配问题。

　　(5)高可靠性、高算力无人驾驶计算平台研发。目前，车规级嵌入式无人驾驶计算平台尚无突破，该领域的可量产计算平台尚属空白，亟待开展高可靠性、高算力无人驾驶计算平台研发，实现车规级、高可靠性、高算力无人驾驶计算平台的量产。

　　(6)大型矿用卡车关键部件研发。目前，我国在100吨级以上大型矿用卡车大扭矩变速器、200吨级以上大型矿用卡车电动轮方面尚属空白，无对应产品，亟待开展技术攻关，研发100吨级以上大型矿用卡车大扭矩变速器、200吨级以上矿用卡车大型电动轮等大型矿用卡车关键部件。

　　(7)基于数字孪生的设备健康管理技术研发。目前，我国数字孪生技术的准确建模和数字同步技术还没有实际应用案例，亟待开展基于数字孪生的设备健康管理技术研发，实现对设备故障及维修保养状态进行预测维护，提升设备使用寿命，降低使用成本。

　2.大型矿用新能源卡车

　　矿用新能源卡车仅在矿内运行，可依托矿区充沛的电力资源，建设充电场地，解决新能源矿用卡车的充电问题。而续航和载重量是困扰纯电动矿用卡车的另外两个难题，续航里程越长需要消耗的电量越多，需要更大容量的电池;电池容量越大，车辆自重就越大，装载能力就会受到影响。续航、载重量、电池容量是限制大型矿用新能源卡车研发及应用的关键因素，亟待解决的关键技术问题如下。

　　(1)高电量、大功率、长寿命动力电池研发关键技术。目前，纯电动矿用卡车动力电池大倍率放电及寿命无法满足矿山持续爬坡等工况使用要求，亟待开展高电量、大功率、长寿命动力电池研发关键技术研究，实现4C以上大电流充放电、频繁充放电、使用寿命满足5年等要求。

　　(2)极端天气下纯电动矿用卡车研发及应用关键技术。我国多数露天煤矿位于内蒙古、新疆等偏远地区，属高寒地区，气候恶劣，冬季气温达到-35℃以下，亟需开展极端天气下纯电动矿用卡车研发及应用的关键技术，研究动力电池的低温充放电特性及电池保温措施，解决驾驶室冬季取暖问题及冬季车厢粘料等问题。

　　(3)载重100 t以上纯电动矿用卡车研发关键技术。目前，我国纯电动新能源矿用卡车载重仅60 t左右，亟需开展载重100 t以上纯电动矿用卡车研发关键技术研究，研发大功率电动机，并满足矿用卡车持续爬坡的需要。

参考文献：《我国露天煤矿无人驾驶及新能源卡车发展现状与关键技术》