慧拓研發(fā)了世界唯一全機(jī)型、國(guó)內(nèi)唯一多礦種、全場(chǎng)景適配的“愚公”全棧式智慧礦山解決方案，由智能調(diào)度與監(jiān)控平臺(tái)、應(yīng)急接管平臺(tái)、仿真平臺(tái)組成，包含礦車無人駕駛、無人運(yùn)輸仿真、遠(yuǎn)程駕駛、挖機(jī)協(xié)同作業(yè)管理、V2X智能路側(cè)協(xié)同系統(tǒng)、云端智能調(diào)度與管理六大子系統(tǒng)。

慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席戰(zhàn)略官王健博士以《礦山無人化運(yùn)輸新技術(shù)和新趨勢(shì)》為主題展開演講，以下是演講內(nèi)容整理：

慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席戰(zhàn)略官王健博士

慧拓視角下的近三年礦山無人駕駛行業(yè)狀態(tài)及演進(jìn)情況

首先結(jié)合慧拓的行業(yè)實(shí)踐談一談礦山無人駕駛行業(yè)狀態(tài)及演進(jìn)情況。2020年，行業(yè)主題是“價(jià)值理念和技術(shù)實(shí)現(xiàn)”，主攻技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理，硬件配置，理論經(jīng)濟(jì)模型。2021年，行業(yè)主題變?yōu)椤盁o安全員和重載拉運(yùn)”，主攻安全員下車、車輛最高速度提升、重載拉運(yùn)的實(shí)現(xiàn)可能、拉運(yùn)效率提升。2022年，行業(yè)主題是“增產(chǎn)和管理結(jié)合”，強(qiáng)調(diào)縮短裝卸時(shí)間、提升路段速度、加快配礦相應(yīng)、減少能耗和場(chǎng)景約束。進(jìn)入未來，主題可能是智能擴(kuò)展和指標(biāo)優(yōu)化，強(qiáng)調(diào)智能鉆爆、配礦、清掃、灑水，強(qiáng)調(diào)環(huán)節(jié)和能力指標(biāo)，降低油耗電耗，車損胎損。

目前我們觀察到的一個(gè)趨勢(shì)是，運(yùn)輸車在盡可能地把智能性剝離，主要提高硬件可靠性，降低機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和智能性，讓車端的總體結(jié)構(gòu)盡可能限制在線控底盤和相關(guān)配件，將感知和規(guī)劃部分配置在云端和路端。

近年來，“智慧礦山”建設(shè)成為國(guó)家戰(zhàn)略的重要內(nèi)容之一，政策推動(dòng)礦山場(chǎng)景下無人運(yùn)輸?shù)钠占埃枨蟮贡茻o人駕駛項(xiàng)目的交付周期進(jìn)一步縮短，目前慧拓已經(jīng)嘗試同主機(jī)廠合作，進(jìn)行前裝量產(chǎn)的無人化項(xiàng)目。

“愚公”全棧式智慧礦山解決方案

慧拓研發(fā)了世界唯一全機(jī)型、國(guó)內(nèi)唯一多礦種、全場(chǎng)景適配的“愚公”全棧式智慧礦山解決方案，由智能調(diào)度與監(jiān)控平臺(tái)、應(yīng)急接管平臺(tái)、仿真平臺(tái)組成，“愚公”全棧式智慧礦山解決方案主要包括以下產(chǎn)品：

第一，智能調(diào)度與監(jiān)控平臺(tái)，主要是完成5個(gè)大的功能：1、運(yùn)輸智能化調(diào)度，比如車輛到挖機(jī)大概2公里運(yùn)距的軌跡計(jì)算。2、設(shè)備監(jiān)測(cè)安全管理，包含對(duì)傳感器和車輛本體的可靠性檢測(cè)。3、有人車防碰撞預(yù)警。4、數(shù)據(jù)分析關(guān)系。5、地圖編輯管理，比如眾包采集地圖。

圖片來源：慧拓

第二，無人駕駛系統(tǒng)，慧拓提供兩種車端產(chǎn)品，一種是整車控制器，一種是線控VCU。第三，協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)，裝載區(qū)協(xié)同作業(yè)包含挖機(jī)鏟斗定位、挖卡協(xié)同交互、無人車局部路徑規(guī)劃、無人車臨時(shí)任務(wù)響應(yīng)及局部路徑重新規(guī)劃等功能；卸載區(qū)協(xié)同作業(yè)包括露天封閉場(chǎng)景切換、料倉(cāng)監(jiān)控、落石監(jiān)測(cè)、卸載位規(guī)劃等功能。

第四，遠(yuǎn)控駕駛系統(tǒng)，目前慧拓主要用遠(yuǎn)控系統(tǒng)控制挖機(jī)和車輛，遠(yuǎn)控駕駛系統(tǒng)主要包括車輛監(jiān)控、應(yīng)急接管、遠(yuǎn)程作業(yè)、一艙多控、安全策略等環(huán)節(jié)，慧拓通過自主研發(fā)的視頻編碼技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)和智能控制算法實(shí)現(xiàn)了視頻和控制信號(hào)的高可靠、低延時(shí)，解決了遠(yuǎn)程駕駛中實(shí)時(shí)、穩(wěn)定和安全的核心技術(shù)問題。

第五，輔助車輛智能系統(tǒng)。第六，防碰撞系統(tǒng)。慧拓也做ADAS的防碰撞產(chǎn)品，這一產(chǎn)品不僅是礦區(qū)作業(yè)的剛需，而且技術(shù)發(fā)展到了規(guī)?；桓兜某墒祀A段。第七，虛擬仿真系統(tǒng)，首先是做場(chǎng)景仿真和產(chǎn)品測(cè)試，比如要進(jìn)入新的礦區(qū)，慧拓會(huì)先用虛擬仿真系統(tǒng)重構(gòu)礦區(qū)場(chǎng)景，測(cè)試極限時(shí)速、爬坡角度、其他配置參數(shù)，配置好之后在虛擬仿真場(chǎng)景內(nèi)跑一遍，再進(jìn)行實(shí)地部署。此外，虛擬仿真系統(tǒng)還可以將工具嵌入外部平臺(tái)，進(jìn)行3D監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)真車數(shù)據(jù)上云，完成背向的采集，但目前由于礦區(qū)地形的復(fù)雜性，還不能實(shí)現(xiàn)反向控制。

圖片來源：慧拓

慧拓的不同場(chǎng)景無人運(yùn)輸實(shí)踐

慧拓目前負(fù)責(zé)的不僅有煤礦從地下向地上的運(yùn)輸、還有從洗煤倉(cāng)到車站的運(yùn)輸、鋼鐵從鋼鐵廠向物流車、倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)輸?shù)榷说蕉说臒o人運(yùn)輸物流工作，以下介紹幾個(gè)案例：

首先是冀東水泥-陽(yáng)泉礦，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)面向全礦純電動(dòng)無人設(shè)計(jì)項(xiàng)目，冀東水泥-陽(yáng)泉礦中設(shè)置了8臺(tái)宇通純電運(yùn)輸車，有希望成為業(yè)內(nèi)首個(gè)全礦無人駕駛的項(xiàng)目，到2022年12月份驗(yàn)收。還有華潤(rùn)水泥-田陽(yáng)礦，也設(shè)置了5臺(tái)宇通純電運(yùn)輸車。下圖是國(guó)家能源集團(tuán)-準(zhǔn)能公司的礦區(qū)項(xiàng)目，這是全世界規(guī)模最大的無人駕駛礦區(qū)，設(shè)置了165臺(tái)無人駕駛車的規(guī)模，慧拓在其中負(fù)責(zé)兩個(gè)礦區(qū)共36臺(tái)運(yùn)輸車的無人駕駛改造工作，該項(xiàng)目到2022年12月底完成一階段驗(yàn)收，目標(biāo)是達(dá)到人工的100%效率。

通常的要求是達(dá)到90%的人工效率，這是因?yàn)榭梢缘挚鄣簟皽p員化”所節(jié)省12%的成本。然而，目前礦區(qū)運(yùn)輸?shù)闹攸c(diǎn)在于保產(chǎn)能，其次才是節(jié)約成本。因此無人運(yùn)輸需要追齊100%的人工效率。

圖片來源：慧拓

此外，慧拓的合作案例還有大唐國(guó)際集團(tuán)-寶利煤礦，國(guó)家能源集團(tuán)-神東公司的井下礦，中國(guó)黃金集團(tuán)-烏山銅礦?？偟膩碚f，慧拓是中科院自動(dòng)化所孵化的一家全棧式無人礦山整體解決方案、產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)服務(wù)提供商，已經(jīng)成長(zhǎng)為目前國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的無人駕駛礦山的解決方案提供商，總共承接30處礦區(qū)的無人駕駛項(xiàng)目，并且承接了不少出海項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)首個(gè)承接了海外礦區(qū)運(yùn)輸項(xiàng)目的無人駕駛公司。

（以上內(nèi)容來自慧拓聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席戰(zhàn)略官王健博士于2022年9月20日由蓋世汽車主辦的2022第二屆商用車自動(dòng)駕駛大會(huì)發(fā)表的《礦山無人化運(yùn)輸新技術(shù)和新趨勢(shì)》主題演講。）

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