为服务企业创新主体地位,面向企业“卡脖子”技术难题,河创院组织实施了三批84项校企合作项目,惠及96家企业,1300余名工大师生与企业技术人员共同奋斗在创新一线,身体力行落实教育科技人才一体化,初步形成了“人才陪伴、设备共享、经费众筹”的共享科技创新赋能产业创新的经验做法。
2026年2月3日,新一批校企合作项目顺利完成答辩验收。即日起,河创院继续推出系列报道,邀请大家一同回顾校企合作产出的丰硕成果及其背后的故事。第十四期,让我们走进由河创院创新团队与合作企业共同合作实施的《面向智慧矿山的卡车调度系统研究》项目。
露天矿山及大型土方工程中,运输组织长期依赖人工经验与对讲指令,存在信息滞后、排队拥堵、设备利用率低等问题;矿区地处偏远、环境复杂,GPS信号易受干扰或中断,定位精度与连续性下降,影响调度准确性与安全性。企业主动联系河创院寻求技术支持,河创院迅速牵线杨帆教授带领的信息智能感知与处理创新团队与企业深度对接。三方围绕技术难点、应用场景开展多轮需求梳理与方案论证,快速达成协同攻关共识,建立联合研发机制:团队负责调度算法、组合导航算法及监控展示平台研发;企业提供真实测试场景、车辆数据与作业班组配合;河创院负责过程管理与评测体系搭建。共识达成后,各方迅速启动为期两年的协同攻关。

校企对接现场

调度监控一体化展示平台运行界面

某露天工业区数据集组合导航算法效果测试
经过两年的联合攻关,项目团队在核心技术、科研成果、人才培养和产业化应用等方面取得了一系列显著成效:
1. 智能调度破拥堵 组合导航稳定位
团队构建了基于强化学习的两阶段调度算法,将挖掘机分配卡车数量、设备等待时长等多种核心指标纳入算法设计与计算过程,引导算法自主逼近并收敛至全局最优调度策略。同时考虑实际调度过程中部分车辆违反指令问题,设计第二阶段重调度过程,最大限度降低突发状况对整体调度系统的负面影响,提高矿山车辆生产运输效率,并对调度流程设计界面进行直观展示;此外,采用GPS/INS紧耦合组合导航方法,通过扩展卡尔曼滤波融合多源信息,在有无GPS信号情况下均可实现稳定的车辆定位。组合导航定位算法在GPS失效或精度较差区域,能够依靠惯性导航提供48.5s的稳定定位时长,GPS数据偏移和缺失的出现次数下降86.3%。
2. 监控平台助管理 专利布局护创新
项目成功研发“车辆调度监控一体化展示平台”一套,具备车辆实时位置监控、任务分配跟踪、作业数据可视化等核心功能,为企业提供从调度指令下达到执行反馈的全流程数字化管理工具,一定程度上改善了人工调度信息滞后、决策不透明等问题。平台已在矿山现场试点部署,支撑调度算法与实际作业的闭环验证。在此基础上,申请国家发明专利1项,形成“平台+算法”的协同保护体系。
3. 科研铸队强根基 校企协同育人才
参与项目主要研究人员由1名教授、2名团队老师及3名企业工程师组成,形成多学科交叉协同。依托项目累计向河创院派驻本科生5人。贯彻“真题真做真用”育人理念,学生在算法开发、平台搭建、现场联调等环节深度参与,实现科研攻关与人才培养双向赋能。

4. 降本增效显成果 智慧矿山促升级
项目成果在内蒙古某露天矿的调度系统上升级并测试,面向单个作业平台的15辆卡车和3辆挖掘机场景下,蜷车时长下降48.3%,吊钩时长下降33.9%。经企业在试点作业场景中测算,可以帮助新增收入约300万元,将人力成本降低20%,单个作业平台的采矿量提升10%。未来该系统可应用于更多的矿场中,为国家工业升级与智慧矿山建设提供可复用的技术与工程方法。
作为校企合作的桥梁纽带,河创院始终致力于敦睦校政企三方关系,荟聚高校优质创新要素,带动科研团队直面企业多元化应用场景,构建校企协同创新共同体。未来,河创院将高标准推进在研项目实施,加速推进2023-2024年度校企合作项目成果产出,推动2025年度项目落地实施。
河创院创新团队简介
信息智能感知与处理创新团队由杨帆教授担任联系人,依托河北工业大学创新研究院(石家庄)建设,团队支撑平台涵盖河北工业大学电子信息工程学院、先进激光技术研究中心等科研平台,在智能信息处理、导航定位、平台开发等方向具备较强科研基础和工程实践经验。团队采用内外并举的人才培养模式,一方面引进兼具科技创新与产业化经验的高端人才,另一方面通过内外专项培训、科研项目实操历练等方式培育内部骨干,持续夯实团队凝聚力。团队学科配置全面,汇聚机器学习、导航定位、网页平台开发设计、矿山数字化建设等多领域专业人才,可结合成员专长精准分工、高效协作。团队已顺利完成多项重点科研项目,积累了扎实的理论基础与丰富的工程实践经验,具备成熟的科研攻关与技术落地能力。
团队联系人:杨帆 教授
联系电话:0311-68176816