1. 课程导入与矿区无人运输场景解析

矿区无人运输并不是把一辆卡车换成无人驾驶版本那么简单，它本质上是一套由“车—路—云—场”共同构成的运输系统。要理解路权规则，先要看清这套系统里有哪些角色、它们如何协同、在哪些位置可能互相干扰。本章作为全课程的导入，目标是建立三个基础认知：矿区运输系统的组成、无人运输作业的完整流程，以及路权问题究竟从何而来。

一、矿区运输系统的组成

从工程视角看，一个典型的露天矿无人运输系统可以划分为四个层次。最底层是道路与卸载/装载作业面，包括主运输干道、支线、装载点、卸载点（破碎站、排土场、储矿堆）以及加油/充电区，它们决定了车辆可行驶的物理空间与通行约束。第二层是运输车辆本体，矿用自卸车通常载重数十至数百吨，配备线控转向、制动、举升与感知套件，其转弯半径、制动距离和盲区远大于乘用车。第三层是路侧与感知设施，如装载点定位信标、交叉口感知设备、通信基站与差分定位基准站。最上层是调度与管控平台，负责任务派发、路径规划、车流组织与安全监控。

这四层之间存在明确的“指令下行、状态上行”关系：平台下发任务与路径，车辆执行并回传位置、速度、载荷与故障状态，路侧设施提供定位与感知补充。理解这一结构，是后续讨论路权归属与冲突判定的前提。

二、无人运输作业流程

把上述系统“跑起来”，就形成一条循环作业链：装载点装料 → 重载运输 → 卸载点卸料 → 空载返程 → 加油/充电 → 回到装载点。以某露天煤矿的示例参数说明（以下为教学假设，非实测）：单程重载运距约 3.2 km，平均重载车速 18 km/h，空载车速 25 km/h，装料约 6 min，卸料约 3 min，则单次循环时间约为 3.2/18×60 + 6 + 3.2/25×60 + 3 ≈ 10.7 + 6 + 7.7 + 3 ≈ 27.4 min。若配置 12 台车、考虑 85% 的时间利用率，理论小时运量约为 12×0.85×60/27.4 ≈ 22 车次。这个估算说明：运量取决于循环时间，而循环时间高度依赖路网是否通畅——一旦车辆在交叉口或装载点排队等待，循环时间被拉长，运量直接下降。

流程中真正需要被“组织”的，不是单车的动作，而是多车在同一路网上的时空关系。装载点通常只有 1～2 个泊位，多车会同时到达；主运输干道是双向或单向单车道；交叉口是天然的冲突点。这些位置正是路权规则要发挥作用的地方。

三、路权问题的提出

所谓路权，是指在特定时间、特定路段上，哪一方拥有优先通行或占用作业资源的权利。在有人驾驶时代，路权靠司机之间的观察、鸣笛、让行习惯和现场指挥来维持；而在无人运输中，车辆没有“看情况让一让”的灵活性，必须由规则和调度系统显式地分配通行权，否则就会出现两类问题：一是冲突，如两车在交叉口同时进入、重车与空车在单车道相向而行；二是死锁与低效，如多车在装载点排队互相等待，或某车长期占用关键路段导致整体车流停滞。