“無(wú)人駕駛”、“智慧礦山”作為當(dāng)前科技界、產(chǎn)業(yè)界乃至政府政策重點(diǎn)關(guān)注和支持的兩大領(lǐng)域，兩者的交叉融合——“礦山無(wú)人駕駛”更是受各界矚目的熱點(diǎn)領(lǐng)域：一方面，中金公司、華泰證券、甲子光年、億歐、辰韜資本等各類權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，礦山無(wú)人駕駛有著千億級(jí)乃至數(shù)千億級(jí)的潛在市場(chǎng)規(guī)模，同時(shí)也被看做是無(wú)人駕駛各大賽道中，有望最先實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)落地的領(lǐng)域；另一方面，作為國(guó)家“智慧礦山”戰(zhàn)略導(dǎo)向的重要一環(huán)，在國(guó)家相關(guān)各部委及各地方政府發(fā)布的相關(guān)政策里，無(wú)人駕駛也是礦山智慧化、無(wú)人化的重點(diǎn)內(nèi)容。

從企業(yè)經(jīng)營(yíng)層面，“保障安全、降本增效”是礦山無(wú)人駕駛技術(shù)核心目標(biāo)。但新興技術(shù)的落地并非“一日之功”，礦區(qū)無(wú)人駕駛本是融合了IT、汽車、采礦業(yè)等技術(shù)的綜合性應(yīng)用，疊加礦山運(yùn)輸場(chǎng)景的獨(dú)特性。本文以礦區(qū)無(wú)人駕駛領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)、車聯(lián)（TIAA）理事成員單位踏歌智行的技術(shù)與業(yè)務(wù)實(shí)踐，探討礦區(qū)無(wú)人駕駛方案在戰(zhàn)略方向、技術(shù)壁壘、規(guī)?；逃玫雀鞣矫娴奶剿?。

踏歌智行“曠谷”礦區(qū)無(wú)人駕駛解決方案，服務(wù)數(shù)百臺(tái)礦用運(yùn)輸車輛

專注礦山無(wú)人駕駛 首個(gè)實(shí)現(xiàn)常態(tài)化安全員下車作業(yè)踏歌智行成立于2016年，技術(shù)源自北航，是一家國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)、北京市專精特新“小巨人”企業(yè)。公司專注于礦用車無(wú)人駕駛技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和無(wú)人礦山整體工程化設(shè)計(jì)及實(shí)施。踏歌智行從成立之后，最先認(rèn)識(shí)到礦區(qū)在運(yùn)輸環(huán)節(jié)面臨的安全、人員招聘與管理以及效率提升和成本控制方面的痛點(diǎn)，將專注礦山場(chǎng)景確定為自己的發(fā)展策略，并圍繞該場(chǎng)景做深做透，逐步從礦區(qū)的封閉場(chǎng)景擴(kuò)展到礦區(qū)的半開放場(chǎng)景，以及后續(xù)擴(kuò)展到相關(guān)的開放場(chǎng)景。

得益于這種專注的策略選擇，目前公司業(yè)務(wù)取得了廣泛而深入的發(fā)展。據(jù)了解，截至目前踏歌智行整體已裝車智能駕駛方案300多臺(tái)，包括礦卡和寬體車，目前在手訂單達(dá)7.4億元。合作企業(yè)包括國(guó)家能源、國(guó)家電投、中煤，包鋼、首鋼，紫金礦業(yè)、江銅，海螺水泥、中國(guó)建材，北方股份、同力重工、徐工、柳工、鐵辰等一大批頭部礦企與主機(jī)廠，并以此打造了白云鄂博鐵礦、霍林河煤礦、白音華煤礦、扎哈淖爾煤礦、賀斯格烏拉南露天煤礦、鄂爾多斯永順煤礦、勝利一號(hào)露天煤礦、西藏驅(qū)龍銅多金屬礦、江西德興銅礦、海螺水泥等一系列礦業(yè)各領(lǐng)域的無(wú)人駕駛標(biāo)桿項(xiàng)目。

據(jù)了解，從2022年3月至今，踏歌智行在國(guó)家能源、國(guó)家電投旗下多個(gè)煤礦，以及鄂爾多斯永順煤礦，實(shí)現(xiàn)了礦卡/礦用寬體車的24小時(shí)“常態(tài)化去安全員作業(yè)”，這也成為礦山無(wú)人駕駛規(guī)?；逃玫闹匾獦?biāo)志，甚至在整個(gè)自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，也是具有里程碑意義的事件。

車內(nèi)攝像頭與無(wú)人機(jī)同步拍攝鄂爾多斯永順煤礦常態(tài)化安全員下車

模式創(chuàng)新+多元人才+前瞻技術(shù)?= 行業(yè)的開創(chuàng)者與定義者

踏歌智行認(rèn)為，創(chuàng)新的商業(yè)模式、多元化的人才理念，以及前瞻性的技術(shù)路徑選擇是公司能夠大步前行，并走在行業(yè)前沿的重要原因。

解決方案交付與運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)服務(wù)兩種主流商業(yè)模式，踏歌智行是目前唯一真正踐行了兩種商業(yè)模式，并取得不俗的商業(yè)化成果的公司。踏歌智行認(rèn)為兩種模式可以互相補(bǔ)充，互為促進(jìn)，缺一不可?；谶@一認(rèn)知，踏歌智行并沒有僅僅將自己定位為礦業(yè)的服務(wù)者，而同時(shí)是礦業(yè)生態(tài)鏈的參與者，這一特征在礦山運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)服務(wù)模式下尤為突出——參與者必須能夠深度理解礦山運(yùn)輸?shù)牡讓舆壿?，而不像單純的解決方案交付那樣，客戶一定程度上可以作為服務(wù)企業(yè)的行業(yè)Know-how導(dǎo)師。也正是基于這一思考，再加上公司尤其重視項(xiàng)目的工程交付，踏歌智行團(tuán)隊(duì)里有大量來自采礦專業(yè)的成員，以及在礦山摸爬滾打多年的行業(yè)專家。所以說，“IT+汽車+采礦”三類人才的優(yōu)化組合，是踏歌智行團(tuán)隊(duì)與眾不同的地方之一。

踏歌智行服務(wù)的全國(guó)首個(gè)運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目——鄂爾多斯永順煤礦

圖為該礦編組作業(yè)的部分車輛

在技術(shù)方案方面，踏歌智行發(fā)展自主研發(fā)能力，搭建了成熟的感知-規(guī)控-協(xié)同-云控-仿真的全棧式技術(shù)鏈。踏歌智行創(chuàng)造了多個(gè)行業(yè)的第一，包括早期首先實(shí)現(xiàn)礦車無(wú)人駕駛的場(chǎng)測(cè)與實(shí)測(cè)，最早的編組作業(yè)、混編作業(yè)與夜間作業(yè)，以及最早的安全員下車到現(xiàn)在的24小時(shí)常態(tài)化安全員下車。得益于創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)“信息技術(shù)+汽車技術(shù)”的復(fù)合背景，在實(shí)現(xiàn)單車作業(yè)的基礎(chǔ)上，踏歌智行最早在行業(yè)內(nèi)提出“車-地-云”的全礦無(wú)人駕駛解決方案架構(gòu)；并發(fā)布業(yè)內(nèi)首創(chuàng)、專為礦區(qū)自動(dòng)駕駛研發(fā)的系列車規(guī)級(jí)域控制器，該系列產(chǎn)品已通過3C認(rèn)證、入網(wǎng)認(rèn)證及多項(xiàng)車規(guī)級(jí)認(rèn)證，有效保證了“曠谷”系統(tǒng)在礦區(qū)惡劣環(huán)境下的高效、可靠作業(yè)。

5月份驅(qū)龍礦區(qū)依然處于大雪覆蓋的氣候環(huán)境

目前該項(xiàng)目已完成部署開始實(shí)測(cè)

踏歌智行成熟的產(chǎn)品與方案，保證了5400米海拔下紫金巨龍銅礦無(wú)人駕駛項(xiàng)目的順利推進(jìn)

此外，踏歌智行亦致力于行業(yè)賦能與共同發(fā)展。基于在礦區(qū)無(wú)人駕駛的技術(shù)積累，截至目前，踏歌智行共參編20 余項(xiàng)礦區(qū)無(wú)人駕駛標(biāo)準(zhǔn)，也是目前唯一承建工信部特種車輛重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的同類企業(yè)。公司已申請(qǐng)自動(dòng)駕駛發(fā)明專利 90 余項(xiàng)，獲得發(fā)明專利授權(quán)約50項(xiàng)，并曾榮獲“中國(guó)汽車工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)”等殊榮。

踏歌智行是目前同類企業(yè)中唯一承建工信部特種車輛重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的公司

24小時(shí)常態(tài)化安全員下車作業(yè)：“真”無(wú)人運(yùn)輸已來

如果說“模式創(chuàng)新+多元人才+前瞻技術(shù)”是踏歌智行發(fā)展的路徑選擇，24小時(shí)常態(tài)化安全員下車作業(yè)則是公司乃至行業(yè)發(fā)展的里程碑式成果。

對(duì)于常態(tài)化安全員下車，從技術(shù)維度的保障，踏歌智行認(rèn)為這是一個(gè)多維技術(shù)+數(shù)據(jù)+多重冗余的命題。結(jié)合包含各類車輛在內(nèi)的，一萬(wàn)多輛車的運(yùn)行全生命周期管理的診斷數(shù)據(jù)是安全員下車的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和算法精度保障；從硬件、感知、通訊、再到平臺(tái)，踏歌智行均采用雙冗余到多冗余設(shè)計(jì)。以線控單元的制動(dòng)為例，踏歌智行發(fā)明了其獨(dú)有的冗余制動(dòng)腿，完全模擬人的怎么踩剎車,可以保障線控制動(dòng)萬(wàn)一失效情況下的安全。踏歌智行獨(dú)有的虛擬安全員設(shè)置，則實(shí)現(xiàn)了“有安全員”和“無(wú)安全員”之間的完美過渡，也為后期常態(tài)化無(wú)安全員提供了系統(tǒng)保障。

國(guó)家能源集團(tuán)旗下某大型煤礦無(wú)人駕駛礦卡常態(tài)化安全員下車

創(chuàng)新技術(shù)和運(yùn)營(yíng)模式，未來向哪走？?

談及行業(yè)未來的發(fā)展，踏歌智行從技術(shù)、安全員下車、商業(yè)模式演進(jìn)等方向談了自己的看法。

首先是技術(shù)維度。踏歌智行前瞻性的布局技術(shù)路線，包括在融合感知技術(shù)、線控底盤技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及電動(dòng)化與無(wú)人化技術(shù)融合等方面的深耕：

融合感知技術(shù)。將感知技術(shù)視為自動(dòng)駕駛第一道關(guān)卡不為過。在乘用車自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，一直有將視覺技術(shù)應(yīng)用到極致與結(jié)合激光雷達(dá)等進(jìn)行融合感知的路線之爭(zhēng)。而在礦區(qū)無(wú)人駕駛領(lǐng)域，由于安全性與作業(yè)持續(xù)性第一，用戶成本不敏感。融合感知一直是最佳選擇，并且這種趨勢(shì)將持續(xù)下去。以踏歌智行為例，其“曠谷”方案感知部分，采用多源異構(gòu)融合感知，包括毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭，大型礦卡各個(gè)方向部署的傳感器總數(shù)量達(dá)20多個(gè)，并且還率先納入紅外傳感器，以提升夜間作業(yè)的安全性。

線控底盤技術(shù)。一定程度上，“IT+車+礦”衡量著礦區(qū)無(wú)人駕駛企業(yè)的綜合技術(shù)實(shí)力，在三大維度中，對(duì)線控底盤技術(shù)的投入是含“車”量的一個(gè)重要指標(biāo)。線控底盤技術(shù)目前遠(yuǎn)談不上完善，無(wú)論是轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等，都給無(wú)人駕駛方案的感知、決策、地圖、定位、控制算法等環(huán)節(jié)帶來極大挑戰(zhàn)。這是一個(gè)需要無(wú)人駕駛方案企業(yè)和礦車主機(jī)廠協(xié)作研發(fā)的領(lǐng)域，并且這一合作未來需要進(jìn)一步深化。

云端與大數(shù)據(jù)全生命周期運(yùn)維技術(shù)。礦區(qū)無(wú)人駕駛方案作為一個(gè)作業(yè)系統(tǒng)，云端的調(diào)度能力、服務(wù)能力、數(shù)據(jù)采集與處理能力，對(duì)保障礦區(qū)全局作業(yè)的秩序與可持續(xù)性、方案的持續(xù)高效優(yōu)化、實(shí)時(shí)掌握車輛多維運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、保障車輛的使用壽命與成本等具有重要意義，這已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)共識(shí)。但基于此，通過與主機(jī)廠的合作，以及結(jié)合大批量車輛運(yùn)營(yíng)實(shí)踐過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，以多維數(shù)據(jù)推動(dòng)算法改進(jìn)、解決方案迭代以及礦車“買-用-養(yǎng)”全流程的成本持續(xù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)車輛的“全生命周期運(yùn)營(yíng)”，是切實(shí)提升礦區(qū)無(wú)人駕駛方案安全性和經(jīng)濟(jì)性的必要條件。這一點(diǎn)在礦區(qū)的無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式下，表現(xiàn)得尤為突出。

無(wú)人化與電動(dòng)化的融合。礦山作業(yè)場(chǎng)景，有大量的空載上坡、重載下坡的應(yīng)用場(chǎng)景，其能量轉(zhuǎn)化特征非常適合電動(dòng)方案應(yīng)用；相較有人駕駛，無(wú)人駕駛可以提供一種穩(wěn)定的行駛狀態(tài)，能更高效地發(fā)揮電動(dòng)車的節(jié)能優(yōu)勢(shì)；同時(shí)電動(dòng)方案的普及亦會(huì)給無(wú)人駕駛方案的相關(guān)技術(shù)包括線控底盤的發(fā)展，帶來較大便利。

常態(tài)化安全員下車的極致進(jìn)化。如前述，常態(tài)化安全員下車是綜合多維技術(shù)融合發(fā)展的一個(gè)結(jié)果。并且，它是真正發(fā)揮礦山無(wú)人駕駛在“保障安全、降本增效”這一口號(hào)下的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和“無(wú)人化”的本質(zhì)安全的必要條件。盡管踏歌智行率先達(dá)成該目標(biāo)，并且在這一方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和優(yōu)勢(shì)，但他們依然認(rèn)為，常態(tài)化安全員下車，將會(huì)是一個(gè)持續(xù)并且不斷逼近極致的過程，以實(shí)現(xiàn)更為極致的用戶體驗(yàn)。

礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式將備受矚目。踏歌智行認(rèn)為，礦山無(wú)人駕駛市場(chǎng)解決方案模式和運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式未來將長(zhǎng)期并駕齊驅(qū)，互為補(bǔ)充，但如果不能真正意義上切入運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式，其發(fā)展的邊界將極大受限，因?yàn)檫\(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式可以提供海量的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，和營(yíng)收的數(shù)量級(jí)提升。因此這個(gè)受限將體現(xiàn)在方案的持續(xù)迭代、業(yè)務(wù)體量的快速拓展兩個(gè)方面。

不過切入運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)，非常考驗(yàn)企業(yè)的綜合能力。企業(yè)需要有足夠成熟的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)常態(tài)化的安全員下車就是必要的前提條件，否則這個(gè)經(jīng)濟(jì)模型是難以跑通的，因此踏歌智行認(rèn)為“常態(tài)化安全員下車”定義了礦區(qū)無(wú)人駕駛的新邊界；基于大數(shù)據(jù)的車輛全生命周期管理能力也是技術(shù)實(shí)力的重要指標(biāo)；企業(yè)需要有足夠的行業(yè)Know-how，其主要表現(xiàn)，就是團(tuán)隊(duì)中必須有真正“懂礦”的人；其三，足夠廣泛的生態(tài)合作，除與上下游技術(shù)生態(tài)的合作外，該模式更是一個(gè)商業(yè)與金融問題，更考量服務(wù)企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)生態(tài)的布局能力和共贏的商業(yè)思維。開拓技術(shù)上下游、金融合作伙伴、礦車后市場(chǎng)合作伙伴、礦車主機(jī)廠等，技術(shù)與業(yè)務(wù)的兩條生態(tài)鏈，必須有足夠的儲(chǔ)備。

比照現(xiàn)在與未來，該公司相關(guān)人士表示，“我們占得了常態(tài)化安全員下車與‘無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)+解決方案交付’雙模式的先機(jī)，礦區(qū)無(wú)人駕駛領(lǐng)域中無(wú)人觸及的未知邊界已經(jīng)呈現(xiàn)在我們眼前，等待著我們的探索。”

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