矿山无人化运输新技术和新趋势

汇拓研发了“龚宇”全栈智能矿山解决方案，这是全球唯一的全模型矿山，国内唯一的多矿种矿山，适用于所有场景。由智能调度监控平台、应急接管平台和仿真平台组成，包括无人矿车驾驶、无人运输仿真、远程驾驶、挖掘机协同作业管理、V2X智能路侧协同系统、云端智能调度管理六个子系统。

汇拓联合创始人兼首席战略官王坚博士发表了主题为“矿山无人运输新技术与趋势”的演讲。以下是发言摘要:

慧拓联合创始人兼首席战略官王坚博士

从慧拓看近三年矿山无人驾驶行业的状态与演变

首先，结合慧拓的行业实践，谈谈矿山无人驾驶行业的状态和演变。2020年行业主题为“价值理念与技术实现”，重点关注技术实现原理、硬件配置、理论经济模型。2021年行业主题改为“无安全员重拖运”，重点是安全员下车，提高车辆最高速度，实现重拖运的可能性，提高拖运效率。2022年行业主题是“增产与管产相结合”，强调缩短装卸时间，提高路段速度，加快配矿速度，降低能耗和场景约束。未来的主题可能是智能拓展和指标优化，强调智能钻爆、配矿、清洗、洒水，强调环节和产能指标，降低油耗和电耗，降低车损和胎损。

目前我们观察到一个趋势，运输车辆正在尽可能剥离智能化，主要是提高硬件的可靠性，降低机械结构的复杂性和智能化，将车端整体结构尽可能限制在在线控制底盘和相关附件，将感知和规划部分配置在云端和路边。

近年来，“智慧矿山”建设已经成为国家战略的重要内容之一。政策推动了无人运输在矿山场景的普及，需求倒逼无人项目交付周期进一步缩短。目前，慧拓已经尝试与主机厂合作，进行预组装、量产的无人驾驶项目。

“龚宇”全栈智能矿山解决方案

汇拓研发了“龚宇”全栈智慧矿山解决方案，是全球唯一的全模型矿山，也是国内唯一的多矿种、全场景适配的矿山。该系统由智能调度监控平台、应急接管平台和仿真平台组成。“龚宇”全栈智能矿山解决方案主要包括以下产品:

一、智能调度监控平台主要完成五大功能:1 .智能运输调度，比如车辆到挖掘机2公里左右的轨迹计算。2.设备监控的安全管理，包括传感器和车身的可靠性检测。3.载人车辆防撞警告。4.数据分析关系。5.地图编辑管理，比如众包地图。

图片来源:慧拓

其次，对于无人驾驶系统，慧拓提供两种车端产品，一种是车载控制器，一种是线控VCU。第三，协同作业管理系统，装载区协同作业包括挖掘机铲斗定位、挖卡协同交互、无人车局部路径规划、无人车临时任务响应、局部路径重规划等功能；卸载区协同操作包括露天封闭场景切换、筒仓监测、落石监测、卸载位置规划等功能。

第四，遥控驾驶系统。慧拓目前主要采用遥控系统控制挖掘机和车辆。遥控驾驶系统主要包括车辆监控、紧急接管、远程操作、一舱多控、安全策略等。慧拓通过自主研发的视频编码技术、组网技术和智能控制算法，实现了视频和控制信号的高可靠性、低延迟，解决了远程驾驶中的实时性、稳定性和安全性等核心技术难题。

第五，辅助车辆智能系统。第六，防撞系统。慧拓也是ADAS的防撞产品。这种产品不仅是采矿作业的刚需，而且技术已经发展到大规模交付的成熟阶段。第七，虚拟仿真系统，首先是做场景模拟和产品测试。比如进入一个新的矿区，慧拓会先用虚拟仿真系统重构矿区场景，测试极限速度、爬坡角度等配置参数，配置后在虚拟仿真场景中运行，然后现场部署。此外，虚拟仿真系统还可以在外部平台嵌入工具，进行3D监控，实现云端实车数据，完成反向采集，但目前由于矿区地形复杂，无法实现反向控制。

图片来源:慧拓

慧拓不同场景下的无人运输实践

目前慧拓负责的是端到端的无人运输物流工作，比如不仅有煤矿从地下到地面的运输，还有洗煤仓库到车站的运输，钢铁从钢厂到物流车和仓库的运输。下面介绍几个案例:

首先是冀东水泥-阳泉矿，这是全国首个全矿纯电动无人驾驶设计项目。冀东水泥-阳泉矿已设置8台宇通纯电动运输车，有望成为行业首个全矿无人驾驶项目，将于2022年12月验收。还有华润水泥——天阳矿，也设置了5台宇通纯电动运输车。下图是国家能源集团-准能公司的矿区项目，这是世界上最大的无人矿区，165辆无人车的规模。慧拓负责两个矿区36辆运输车的无人化改造，项目一期验收将于2022年12月底完成，目标是实现人工效率100%。

通常的要求是达到90%的劳动效率，因为“减员”节省下来的成本有12%可以抵扣。但目前矿区运输的重点是保证生产能力，其次是节约成本。所以无人运输需要赶上100%的劳动效率。

图片来源:慧拓

此外，慧拓的合作案例还包括大唐国际集团-鲍莉煤矿、国家能源集团地下矿山-神东公司、中国黄金集团武山铜矿等。总的来说，慧拓是中科院自动化所孵化的全栈无人矿山解决方案提供商、产品和运营服务商。现已成长为国内最大的无人矿山解决方案提供商，共承担矿区无人项目30个，海上项目多项。是国内首家承接海外矿区运输项目的无人公司。

(以上内容来自慧拓联合创始人兼首席战略官王坚博士在2022年9月20日由Gaspar主办的2022第二届商用车自动驾驶大会上发表的主题演讲《矿山无人驾驶交通新技术与趋势》。)汇拓研发了“龚宇”全栈智能矿山解决方案，全球唯一全模型矿山，国内唯一多矿种矿山，适用于所有场景。它由智能调度监控平台、应急接管平台和仿真平台组成，包括……ing六个子系统:无人矿车驾驶、无人运输模拟、远程驾驶、挖掘机协同作业管理、V2X智能路侧协同系统、云端智能调度管理。

汇拓联合创始人兼首席战略官王坚博士发表了主题为“矿山无人运输新技术与趋势”的演讲。以下是发言摘要:

慧拓联合创始人兼首席战略官王坚博士

从慧拓看近三年矿山无人驾驶行业的状态与演变

首先，结合慧拓的行业实践，谈谈矿山无人驾驶行业的状态和演变。2020年行业主题为“价值理念与技术实现”，重点关注技术实现原理、硬件配置、理论经济模型。2021年行业主题改为“无安全员重拖运”，重点是安全员下车，提高车辆最高速度，实现重拖运的可能性，提高拖运效率。2022年行业主题是“增产与管产相结合”，强调缩短装卸时间，提高路段速度，加快配矿速度，降低能耗和场景约束。未来的主题可能是智能拓展和指标优化，强调智能钻爆、配矿、清洗、洒水，强调环节和产能指标，降低油耗和电耗，降低车损和胎损。

目前我们观察到一个趋势，运输车辆正在尽可能剥离智能化，主要是提高硬件的可靠性，降低机械结构的复杂性和智能化，将车端整体结构尽可能限制在在线控制底盘和相关附件，将感知和规划部分配置在云端和路边。

近年来，“智慧矿山”建设已经成为国家战略的重要内容之一。政策推动了无人运输在矿山场景的普及，需求倒逼无人项目交付周期进一步缩短。目前，慧拓已经尝试与主机厂合作，进行预组装、量产的无人驾驶项目。

“龚宇”全栈智能矿山解决方案

汇拓研发了“龚宇”全栈智慧矿山解决方案，是全球唯一的全模型矿山，也是国内唯一的多矿种、全场景适配的矿山。该系统由智能调度监控平台、应急接管平台和仿真平台组成。“龚宇”全栈智能矿山解决方案主要包括以下产品:

一、智能调度监控平台主要完成五大功能:1 .智能运输调度，比如车辆到挖掘机2公里左右的轨迹计算。2.设备监控的安全管理，包括传感器和车身的可靠性检测。3.载人车辆防撞警告。4.数据分析关系。5.地图编辑管理，比如众包地图。

图片来源:慧拓

其次，对于无人驾驶系统，慧拓提供两种车端产品，一种是车载控制器，一种是线控VCU。第三，协同作业管理系统，装载区协同作业包括挖掘机铲斗定位、挖卡协同交互、无人车局部路径规划、无人车临时任务响应、局部路径重规划等功能；卸载区协同操作包括露天封闭场景切换、筒仓监测、落石监测、卸载位置规划等功能。

第四，遥控驾驶系统。慧拓目前主要采用遥控系统控制挖掘机和车辆。遥控驾驶系统主要包括车辆监控、紧急接管、远程操作、一舱多控、安全策略等。慧拓通过自主研发的视频编码技术、组网技术和智能控制算法，实现了视频和控制信号的高可靠性、低延迟，解决了远程驾驶中的实时性、稳定性和安全性等核心技术难题。

第五，辅助车辆智能系统。第六，防撞系统。慧拓也是ADAS的防撞产品。这种产品不仅是采矿作业的刚需，而且技术已经发展到大规模交付的成熟阶段。第七，虚拟仿真系统，首先是做场景模拟和产品测试。比如进入一个新的矿区，慧拓会先用虚拟仿真系统重构矿区场景，测试极限速度、爬坡角度等配置参数，配置后在虚拟仿真场景中运行，然后现场部署。此外，虚拟仿真系统还可以在外部平台嵌入工具，进行3D监控，实现云端实车数据，完成反向采集，但目前由于矿区地形复杂，无法实现反向控制。

图片来源:慧拓

慧拓不同场景下的无人运输实践

目前慧拓负责的是端到端的无人运输物流工作，比如不仅有煤矿从地下到地面的运输，还有洗煤仓库到车站的运输，钢铁从钢厂到物流车和仓库的运输。下面介绍几个案例:

首先是冀东水泥-阳泉矿，这是全国首个全矿纯电动无人驾驶设计项目。冀东水泥-阳泉矿已设置8台宇通纯电动运输车，有望成为行业首个全矿无人驾驶项目，将于2022年12月验收。还有华润水泥——天阳矿，也设置了5台宇通纯电动运输车。下图是国家能源集团-准能公司的矿区项目，这是世界上最大的无人矿区，165辆无人车的规模。慧拓负责两个矿区36辆运输车的无人化改造，项目一期验收将于2022年12月底完成，目标是实现人工效率100%。

通常的要求是达到90%的劳动效率，因为“减员”节省下来的成本有12%可以抵扣。但目前矿区运输的重点是保证生产能力，其次是节约成本。所以无人运输需要赶上100%的劳动效率。

图片来源:慧拓

此外，慧拓的合作案例还包括大唐国际集团-鲍莉煤矿、国家能源集团地下矿山-神东公司、中国黄金集团武山铜矿等。总的来说，慧拓是中科院自动化所孵化的全栈无人矿山解决方案提供商、产品和运营服务商。现已成长为国内最大的无人矿山解决方案提供商，共承担矿区无人项目30个，海上项目多项。是国内首家承接海外矿区运输项目的无人公司。

(以上内容来自慧拓联合创始人兼首席战略官王坚博士在2022年9月20日由Gaspar主办的2022第二届商用车自动驾驶大会上发表的主题演讲《矿山无人驾驶交通新技术与趋势》。)

标签：合创远程理念

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