露天矿汽车运输是大型露天矿主要运输方式之一，是影响露天矿生产能力和经济效益的关键因素，但是，其事故率和危害性都远高于其它开拓运输方式的露天矿事故。论文通过分析露天矿车辆运输事故原因，从“司机-卡车-道路”运输综合系统考虑，研究开发露天矿车辆三维助驾及安全预警，对于提高露天矿车辆运输安全，降低露天矿事故发生率具有重要意义。　　 论文系统地分析了有关露天矿运输、驾驶疲劳特征、疲劳监测技术、车辆助驾技术，深入矿山现场调研了露天矿车辆事故致因及安全助驾研究需求，采用多种适合于露天矿生产特点的技术手段，从司机、卡车、道路环境的角度展开卡车三维助驾及安全预警研究。　　 针对露天矿卡车司机驾驶疲劳引发的车辆运输事故，分析露天矿卡车司机驾驶疲劳的眼睛运动规律，通过进行司机驾驶监测图像脸部跟踪、眼睛特征提取与状态识别，运用PERCLOS P80算法，实现了以露天矿司机眼睛状态为驾驶疲劳判断依据的驾驶疲劳监测与安全预警；针对露天矿卡车司机缺乏可靠运输信息可能引发车辆碰撞事故，分析了露天矿卡车盲区分布特征及由此造成的露天矿运输安全隐患，通过对可行技术分析和接近预警需求的研究，综合运用三维定位技术、三维车辆构模技术、矿区三维数字地图定制技术、无线网络传输技术，实现了以GE COMAPI为三维图形引擎的露天矿车辆三维助驾及露天矿车辆三维接近预警；针对露天矿卡车运输道路环境特点与天气因素，通过安装于车体外的CCD摄像设备，进一步消除了卡车盲区安全隐患，并基于大气退化物理模型恢复算法，实现了在雨、雪、雾、灰尘等恶劣天气条件下的露天矿车辆运输道路环境探测影像增强技术，提高露天矿卡车司机的可视距离，降低事故发生率。　　 以中国煤炭开发总公司山西朔州安太堡露天煤矿为应用实例，验证了露天矿车辆三维助驾及安全预警技术的可行性。不仅对露天矿卡车司机驾驶进行了实时驾驶疲劳监测与应用，而且通过采集矿山现场的工程数据，实现了安太堡露天矿的三维数字地图以及卡车司机三维辅助引导，并实现了车辆三维接近预警与运输环境探测影像增强。