在煤炭企業火車發運業務快速增長的當下，如何打造更加智能的業務系統、進一步提升相關業務的執行效率成為各煤炭企業急需解決的問題。山東矩陣軟件工程股份有限公司將自研AI技術應用于火車全自動裝車業務中，實現了人工智能火車全自動裝車及裝車偏載、超載、超限智能識別，極大的提升了系統的智能化程度及應用效果。

人工智能火車全自動裝車系統在AI算法深度應用下，實現了給煤機控制、皮帶控制、翻板控制、溜槽控制、平煤控制、噴灑設備、鐵牛牽引控制、裝車設備控制等全流程控制環節的自動、高效運行，并且配合裝車偏載智能識別系統，可進一步計算提取空、重車的三維模型，結合煤種密度、留底煤量、預測模型數據等，實現了裝車偏載、超載、超高的識別。

激光雷達三維掃描分析處理平臺是整個系統的核心，系統應用高精度激光雷達進行裝車過程的實時3D建模，通過對建模數據智能分析，實現了包含溜槽位置實時檢測;車廂智能切分;車廂間隔實時檢測;車廂邊緣實時檢測;落料高度實時檢測;平煤裝置狀態實時檢測;車輛行車方向、車速、位置坐標實時檢測等應用傳統技術難以實現的核心檢測功能，系統在大量實時檢測數據支撐下，可自動建立空車三維模型、重車三維模型、裝車預測模型，判斷適合不同車廂、車速的裝車策略，并且在裝車完成后評估裝車質量。

系統可實現的核心功能包含了智能裝車與偏載識別兩個方面。

在智能裝車方面可實現：

1、AI車廂信息識別：基于機器視覺識別技術，實時分析現場視頻流數據，實時獲取當前車型、車號、品種、皮重、參考標重等車廂信息。

2、AI裝車控制：系統PLC可實現給煤機、皮帶、翻板、溜槽、平煤設備、噴灑設備、牽引設備、裝車設備等關鍵設備的控制。在裝車過程中，系統通過對雷達點云智能分析，實時監控裝車料位、車廂狀態等信息，分析最優控制策略，發送指令控制相應設備，增益翻板開度和擺動溜槽，牽引火車慢速行駛，進行停車、提車、加速提車等動作，保證裝料連續性。裝車完成后，系統依據車廂高度與煤高度，控制平煤器下降平煤。期間如有高煤峰，會進行平煤器上下抖動控制，配合鐵牛牽引啟動、停止，進行有效平煤。

在偏載識別方面可實現：

3、點云三維建模：系統可實現各類車型(包含雜皮車)的實時識別和點云數據分析，在車速≤1m/s時系統定位坐標準確度≤±10cm。

4、圖形渲染展示：通過三維渲染算法將實時點云渲染為更加貼合實際的三維圖形，更加清晰的展示出裝車情況。

5、密度核算：根據空重車廂建模數據比對獲取當前裝運體積，與車廂當前裝運重量進行比對核算，換算煤種密度值。

6、偏載分析：根據三維模型分析裝車情況(偏載、體積、密度等)實現偏載分析，前后偏載測量精度滿足≤3.0噸。

山東矩陣軟件工程股份有限公司以稱重軟件為起點，形成了稱重檢斤、發運管理、營銷管理系列產品線，能夠提供涵蓋大宗物資公路、鐵路大運銷、大物流的全面解決方案，且通過應用AI技術，能夠在汽車、火車智能自動裝車;火車車廂信息、安全項智能識別等方面提供更加智能高效的系統，全面助力企業信息化轉型。