隨著初代礦車司機(jī)年事漸高，年輕人對(duì)從事礦車運(yùn)輸行業(yè)的意愿降低，礦區(qū)勞動(dòng)力的補(bǔ)充已經(jīng)是個(gè)緊缺問題，而礦區(qū)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)封閉，且人煙稀少，促使無(wú)人駕駛礦車應(yīng)用于礦區(qū)有著迫切的需求。目前，礦業(yè)操作員的平均年齡已經(jīng)達(dá)到了45歲，研制無(wú)人駕駛礦車的慧拓智能公司曾預(yù)測(cè)，礦區(qū)無(wú)人駕駛的市場(chǎng)前景將會(huì)達(dá)到千億級(jí)別。今天，露天礦山運(yùn)用無(wú)人駕駛車輛已經(jīng)是個(gè)普遍的未來(lái)趨勢(shì)，目前已經(jīng)有著成熟的市場(chǎng)，而2021年還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。
踏歌智行：從礦內(nèi)走向礦外的未來(lái)
在智能駕駛領(lǐng)域的企業(yè)中，踏歌智行主要為封閉場(chǎng)景提供無(wú)人駕駛解決方案，同時(shí)為礦區(qū)提供云端生產(chǎn)作業(yè)管理和運(yùn)營(yíng)服務(wù)，提高運(yùn)輸效率，保障自動(dòng)駕駛汽車的運(yùn)行安全，適配于大型礦卡與寬體自卸車等多種車型。
輸送帶運(yùn)輸和礦用卡車無(wú)人運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)景互補(bǔ)（圖源：踏歌智行）
踏歌智行創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家余貴珍認(rèn)為，公司主營(yíng)的卡車“無(wú)人運(yùn)輸“業(yè)務(wù)本質(zhì)是露天礦區(qū)場(chǎng)景下將貨物從A點(diǎn)運(yùn)輸?shù)紹點(diǎn)。其運(yùn)輸載體主要是寬體自卸車和礦用卡車，寬體自卸車能夠承載50噸左右的貨物，而礦用卡車的載重量則達(dá)到了200噸上下。礦用卡車的單價(jià)是2000萬(wàn)元，比寬體車價(jià)格要低，比低價(jià)格的寬體車自動(dòng)駕駛解決方案在承載能力上要高很多。所以，在礦用卡車方面。踏歌智行主要采用提供自動(dòng)駕駛解決方案為主，運(yùn)營(yíng)技術(shù)服務(wù)為輔的方法，而寬體車的經(jīng)驗(yàn)策略與礦用卡車相反。因此，礦用卡車80%的訂單來(lái)自提供自動(dòng)駕駛解決方案的策略產(chǎn)生，而寬體車60%的訂單來(lái)自運(yùn)營(yíng)服務(wù)技術(shù)的提供，剩下的40%來(lái)自自動(dòng)駕駛解決方案。
根據(jù)天眼查的信息顯示，踏歌智行已獲得金沙江聯(lián)合資本，中企資本，普豐資本，辰韜資本等投資，并且與礦業(yè)運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)企業(yè)中的寶通科技，中環(huán)協(xié)力，諾浩等都有合作，獲得戰(zhàn)略投資。前海母基金高級(jí)副總裁周澤普曾表示：“目前絕大部分無(wú)人駕駛應(yīng)用場(chǎng)景還處于驗(yàn)證階段。而踏歌智行另辟蹊徑選擇礦山場(chǎng)景。該場(chǎng)景低速，封閉，運(yùn)貨不運(yùn)人，客戶痛點(diǎn)突出。踏歌智行具有極強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)實(shí)力，產(chǎn)品矩陣豐富，工程部署模塊化，功能覆蓋礦山多種業(yè)務(wù)需求。”
（大型無(wú)人礦卡）
目前，礦用無(wú)人卡車方面的業(yè)務(wù)是踏歌智行公司營(yíng)收的主要來(lái)源，采購(gòu)礦用卡車的多為國(guó)企，財(cái)政，支付能力都比較強(qiáng)，同時(shí)，礦用卡車行駛的盲區(qū)比寬體車要大，車型的巨大臃腫，更容易發(fā)生意外事故，這都促使了對(duì)礦用卡車自動(dòng)駕駛化的需求更加迫切。只要礦用卡車的銷售量能夠達(dá)到上百以上，單筆的訂單金額都可以達(dá)到5—6個(gè)億元，踏歌智行在礦車無(wú)人駕駛的業(yè)務(wù)訂單額都以千萬(wàn)元級(jí)乃至億級(jí)為單位。作為2019年新入局的一家企業(yè)，踏歌智行已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)運(yùn)輸場(chǎng)景的商業(yè)化。19年10月，普豐云華新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)投資中心就向踏歌智行投資了千萬(wàn)余元。
在未來(lái)，踏歌智行計(jì)劃從“礦內(nèi)走向礦外”，并且更加注重工程化能力。其創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家余貴珍認(rèn)為，只需3到4年的發(fā)展期，踏歌智行便能夠進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，即便這會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。
慧拓智能：兼具技術(shù)與商業(yè)化能力
作為中科院自動(dòng)化所青島技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院孵化的一家高新技術(shù)企業(yè)，慧拓智能是中國(guó)最大的礦區(qū)無(wú)人化解決方案提供商，與中國(guó)工程自卸車的佼佼者徐工集團(tuán)有著深度合作。作為一家有三十年技術(shù)積累的公司，慧拓智能擁有以礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸云端機(jī)群系統(tǒng)，無(wú)人礦車系統(tǒng)，挖機(jī)/電鏟協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)，礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸仿真系統(tǒng)，遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)，V2X車路協(xié)同感知系統(tǒng)等為代表的核心技術(shù)產(chǎn)品。
為了共同推進(jìn)煤礦無(wú)人化的全面實(shí)現(xiàn)，慧拓智能同我國(guó)兩大礦山礦區(qū)設(shè)計(jì)院都有簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議（中煤集團(tuán)西安設(shè)計(jì)院和中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)設(shè)計(jì)院），同時(shí)，慧拓智能與國(guó)家能源集團(tuán)，中煤集團(tuán)，大唐集團(tuán)，江銅集團(tuán)，中國(guó)黃金集團(tuán)等礦企和能源集團(tuán)都有深入合作，與這些頂級(jí)能源公司的合作涵蓋了煤炭，有色金屬，非金屬等礦物種類。
寬體自卸車運(yùn)行場(chǎng)景
慧拓智能世界首創(chuàng)的“愚公”平行礦山解決方案目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)多個(gè)露天礦區(qū)落地應(yīng)用。自成立之初，慧拓智能便將自動(dòng)駕駛技術(shù)聚焦于礦山場(chǎng)景的落地運(yùn)用。無(wú)人化礦卡，半自動(dòng)化挖掘機(jī)，智能化機(jī)群管理調(diào)度系統(tǒng)是目前慧拓智能的智慧礦山框架。
在無(wú)人礦山的系統(tǒng)中，平行系統(tǒng)則由四部分組成：分別是一個(gè)真實(shí)車輛（某個(gè)自然存在的實(shí)際系統(tǒng)）和三個(gè)虛擬車輛（多個(gè)虛擬或理想化的人工系統(tǒng)）。其中，無(wú)人礦卡和半自動(dòng)化挖掘機(jī)的組成為真實(shí)系統(tǒng)（真實(shí)車），而管控中心的虛擬平行礦車（描述車），管控中心的大數(shù)據(jù)分析與深度學(xué)習(xí)功能（預(yù)測(cè)車），管控調(diào)度和接管平臺(tái)（引導(dǎo)車）都為虛擬車輛。基于真是系統(tǒng)（真是車）回傳的數(shù)據(jù)，后面三者共同構(gòu)成了虛擬空間的平行礦山系統(tǒng)，為礦車運(yùn)行的調(diào)度，管理等提供解決方案，預(yù)測(cè)和引導(dǎo)礦車的行駛。
新一代平行無(wú)人礦山系統(tǒng)
目前，慧拓智能的區(qū)域化測(cè)試和落地應(yīng)用已經(jīng)很成功，如何大規(guī)模在不同的礦區(qū)上落地應(yīng)用，并且將這套自動(dòng)駕駛系統(tǒng)應(yīng)用到礦區(qū)外的場(chǎng)景是一個(gè)問題。而礦區(qū)對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)的先行落地，也為其他場(chǎng)景的無(wú)人駕駛技術(shù)提供了研究先例和落地基礎(chǔ)。
躍薪智能：首個(gè)5G智能礦山成功應(yīng)用企業(yè)
礦山安全問題一直頗受人們關(guān)注，同時(shí)也是礦區(qū)作業(yè)過程中一個(gè)一直以來(lái)難以根除的安全隱患。在露天礦山進(jìn)行大型機(jī)械開采作業(yè)時(shí)隨時(shí)會(huì)擔(dān)心挖掘機(jī)在不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境上摔落，河南躍薪智能集團(tuán)運(yùn)營(yíng)總裁楊輝曾言：“曾經(jīng)親眼看見一臺(tái)挖掘機(jī)在作業(yè)時(shí)突然消失，之后才發(fā)現(xiàn)該挖掘機(jī)掉進(jìn)了三十米的坑中。”
其次，我國(guó)擁有2000萬(wàn)噸級(jí)別的露天礦山有3000多座，以每座礦山投資各類智能采礦裝備2億左右的市場(chǎng)容量，按照市場(chǎng)占有率的10%來(lái)看，就有600億元的市場(chǎng)前景。這為躍薪智能進(jìn)入礦山無(wú)人駕駛領(lǐng)域提供了準(zhǔn)入空間，2015年開始，躍薪智能由礦山爆破工作轉(zhuǎn)向，開始著手嘗試無(wú)人礦山的項(xiàng)目，從近程遙控，遠(yuǎn)程操控，到17年，躍薪智能便已經(jīng)在礦區(qū)實(shí)現(xiàn)了使用單車無(wú)人駕駛技術(shù)進(jìn)行開采作業(yè)，在這期間，躍薪智能礦用車由柴油燃料升級(jí)為電力驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，躍薪智能也是國(guó)內(nèi)首個(gè)成功將5G技術(shù)應(yīng)用到礦山開采領(lǐng)域的智能駕駛創(chuàng)業(yè)公司，為提高礦區(qū)無(wú)人車的安全性和開采效率做出了很大貢獻(xiàn)。
20年底，在河南省鄭州市舉辦的“2020中國(guó)500強(qiáng)企業(yè)高峰論壇上，躍薪智能總經(jīng)理發(fā)言表示：“礦山行業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值當(dāng)中占有很重要的地位，礦山行業(yè)占國(guó)民GDP的7%，屬于一個(gè)基礎(chǔ)行業(yè)。”這表明礦山在智能化開采上有其本身的天然需求。
西井科技：智能化單車系統(tǒng)
19年9月，人工智能企業(yè)westwell西井科技在上海長(zhǎng)寧區(qū)世貿(mào)展覽館發(fā)布了一款“無(wú)駕駛室”的全時(shí)無(wú)人駕駛電動(dòng)重卡Q-Truck。Q-Truck可應(yīng)用于港口，物流園區(qū)，礦區(qū)，高速路段等場(chǎng)景，西井科技認(rèn)為Q-Truck將是全球第一步真正意義的多場(chǎng)景全時(shí)無(wú)人駕駛重卡。
相比豪沃T5G40噸的荷載，Q-truck的荷載量達(dá)到了80噸，此外，Q-truck還可以定制在礦區(qū)，港口，油礦等不同封閉場(chǎng)景的運(yùn)輸。目前，Q-truck的動(dòng)力只達(dá)到1500牛米，小于豪沃T5Gde 4260牛米，其續(xù)航能力則在滿載條件下達(dá)到了150公里嗎，充電需要2個(gè)小時(shí)，因此，除了在無(wú)線電充上是一個(gè)優(yōu)勢(shì)外，比起其他純電動(dòng)卡車?yán)m(xù)航里程達(dá)到400公里的情況下，Q-truck在續(xù)航里程上還有待改進(jìn)。但在我國(guó)西部露天礦區(qū)，這款汽車卻有很大的運(yùn)用前景。
西井科技認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)零工傷的采礦目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)人智能化作業(yè)流程，需要能夠提高效率和整體生產(chǎn)力的全天候礦區(qū)內(nèi)智能駕駛運(yùn)輸車輛，以有效防止無(wú)人駕駛車輛的互撞。在礦區(qū)作業(yè)過程中，利用整個(gè)作業(yè)組織的數(shù)據(jù)改善生產(chǎn)能力，并且合理化供應(yīng)鏈，加上智能機(jī)器人輔助采礦作業(yè)的流程，將能夠更好保障生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。
西井科技以智能化單車系統(tǒng)為其自動(dòng)駕駛礦用車的基點(diǎn)，通過能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)地定制化構(gòu)建高精圖地圖來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)基于深度學(xué)習(xí)和仿真平臺(tái)，以及傳感器的數(shù)據(jù)傳輸可以進(jìn)行分析和推演決策環(huán)境，語(yǔ)義信息，進(jìn)行無(wú)人車的控制和規(guī)劃，在應(yīng)用的道路環(huán)境下實(shí)現(xiàn)低速無(wú)人駕駛。
易控智駕：注重資源整合與落地應(yīng)用
北京易控智駕科技有限公司是一家高新技術(shù)企業(yè)，成立于18年5月，其專業(yè)團(tuán)隊(duì)涵蓋了“5G網(wǎng)絡(luò)＋無(wú)人駕駛技術(shù)＋露天開采工藝＋土方剝離工程”四位一體的人才和技術(shù)體系。
2018年易控智駕成立，同時(shí)在這一年，易控智駕完成了廠區(qū)內(nèi)無(wú)人駕駛的全流程測(cè)試。2019年，易控智駕開始向礦區(qū)無(wú)人駕駛真實(shí)工礦測(cè)試，并在這一年完成了無(wú)人駕駛智能調(diào)度云平臺(tái)“蜂群指揮官”的上線，年底，易控智駕在礦區(qū)投入了4臺(tái)完整編組的無(wú)人駕駛礦車。2020年中旬，易控智駕在礦區(qū)投入的無(wú)人駕駛車輛達(dá)到了12臺(tái)。
作為一家新成立的無(wú)人駕駛科技公司，易控智駕的礦用無(wú)人駕駛系統(tǒng)，露天礦無(wú)人駕駛集群管理平臺(tái)，礦用車無(wú)人駕駛技術(shù)，V2X通信技術(shù)等智能無(wú)人駕駛，管理體系為解決礦區(qū)的開采作業(yè)提供了相對(duì)完整的解決方案。
提高無(wú)人礦區(qū)的自動(dòng)駕駛作業(yè)的效率需要5G的加持，與中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)聯(lián)通，中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商有著合作的易控智駕，也聯(lián)合了硬件服務(wù)商華為和中興。同時(shí)，易控智駕還有成熟的分布式架構(gòu)將復(fù)雜的車輛總線信息處理，移動(dòng)通信數(shù)據(jù)處理，負(fù)載均衡，大數(shù)據(jù)管理與分析，服務(wù)器集群技術(shù)等信息技術(shù)構(gòu)造的自動(dòng)駕駛礦用車運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。
易控智駕作為一個(gè)以落地應(yīng)用為導(dǎo)向，注重資源整合的無(wú)人礦卡公司，其創(chuàng)始人兼CEOWason是個(gè)多次創(chuàng)業(yè)并且成功的商人，中煤科工露天礦專家孫慶山則是易控智駕的露天礦總工程師。與其合作的同力重工更是國(guó)內(nèi)礦用車的龍頭企業(yè)。
對(duì)易控智駕而言，礦山的無(wú)人駕駛對(duì)其是有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的，不用擔(dān)心路權(quán)，需求和技術(shù)的問題，同時(shí)，礦用車無(wú)人駕駛技術(shù)在國(guó)外已有多年實(shí)施的應(yīng)用案例，已經(jīng)得到了充分的驗(yàn)證。在未來(lái)，無(wú)人駕駛技術(shù)的規(guī)模化落地也會(huì)是易控智駕的一個(gè)發(fā)展方向。
伯鐳科技：泛在機(jī)器人技術(shù)與智能礦山
作為上海市重點(diǎn)扶持的一家智能機(jī)器人科技企業(yè)，伯鐳智能科技的產(chǎn)品目前已經(jīng)服務(wù)于光伏巡檢，礦山運(yùn)營(yíng)和園區(qū)管理等多個(gè)場(chǎng)景。而伯鐳科技iDrive智能駕駛系統(tǒng)已經(jīng)是L4的自動(dòng)駕駛級(jí)別，可以適應(yīng)多個(gè)不同的限定區(qū)域運(yùn)行。其智慧礦山解決方案集成了無(wú)人駕駛系統(tǒng)，工程機(jī)械遠(yuǎn)程控制和調(diào)度系統(tǒng)，三維可視化展示系統(tǒng)，對(duì)礦山進(jìn)行信息的可視化管理，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控人員，車輛，設(shè)備的工作狀態(tài)。并且，通過在礦山建立大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心，基于可視化數(shù)據(jù)，協(xié)助管理者實(shí)時(shí)調(diào)度礦用車輛和工程機(jī)械的場(chǎng)景布局。
伯鐳科技的泛在機(jī)器人通常被定義為第三代機(jī)器人技術(shù)，為解決各種機(jī)器人在功能組件上的異構(gòu)和分布式導(dǎo)致的通信和協(xié)作問題應(yīng)運(yùn)而生，比起單體機(jī)器人研究，泛在機(jī)器人技術(shù)更多關(guān)注多個(gè)機(jī)器人的協(xié)作，環(huán)境智能化等問題。目前，泛在機(jī)器人領(lǐng)域的延展不在于自動(dòng)化技術(shù)，而是目前信息技術(shù)的發(fā)展無(wú)法為泛在機(jī)器人提供足夠數(shù)據(jù)支撐。顯然，伯鐳科技主要做的是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和自動(dòng)化改造的算法，包括實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的模塊，因此，泛在機(jī)器人的硬件板塊是通過與硬件廠商合作，基于硬件廠商提供的機(jī)器來(lái)開始系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。
作為一個(gè)偏愛封閉“小場(chǎng)景”的自動(dòng)駕駛公司，智能礦山是伯鐳科技的業(yè)務(wù)重心之一。通過泛在機(jī)器人技術(shù)為礦山打造機(jī)械智能作業(yè)平臺(tái)，提供智能礦山解決方案。
2020年，伯鐳科技在內(nèi)蒙古烏海市礦山投入了5臺(tái)自動(dòng)駕駛礦用自卸車用于土石方剝離，通過結(jié)合伯鐳科技的“礦車調(diào)度系統(tǒng)”，在整體的運(yùn)輸效率上超過了人工駕駛運(yùn)輸車，伯鐳科技還計(jì)劃在烏海市智能礦山投入100臺(tái)無(wú)人駕駛礦用自卸車，實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦區(qū)的無(wú)人駕駛運(yùn)輸。同時(shí)，伯鐳科技還聯(lián)合甘肅移動(dòng)，華為公司和創(chuàng)遠(yuǎn)科技打造了一套集齊礦車，鏟車，鉆車聯(lián)合作業(yè)的智慧礦山系統(tǒng)，為解決高海拔高寒的惡劣采礦環(huán)境提供了解決方案，實(shí)現(xiàn)操作人員與生產(chǎn)設(shè)備分離，在消除操作員的人生安全隱患上提供了很大幫助。
胡心怡認(rèn)為，礦山場(chǎng)景是剛需場(chǎng)景，除了探索技術(shù)與場(chǎng)景需求的匹配性外，重要的是解決需求問題，因?yàn)樾枨笫敲繒r(shí)每刻都存在的，只要能夠解決需求問題，就不愁沒有市場(chǎng)。對(duì)伯鐳科技而言，系統(tǒng)的調(diào)整，對(duì)場(chǎng)景的深入了解都是需要不斷的去積累和花心思去做的事情。
“目前，無(wú)人駕駛的車輛最高車速達(dá)到38km/h，超過了有人駕駛規(guī)定的30km/h，提升了26.7%。5臺(tái)卡車無(wú)人化工業(yè)運(yùn)行后，無(wú)人駕駛運(yùn)輸效率將超過有人駕駛。”神寶能源公司露天煤礦礦長(zhǎng)長(zhǎng)于海旭表示。
事實(shí)上，許多走開放道路無(wú)人運(yùn)輸卻舉步維艱的自動(dòng)駕駛公司也有考慮進(jìn)入礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸?shù)南敕ǎ欢短斓V區(qū)的前期投入成本太高，目前只有國(guó)營(yíng)單位才有實(shí)力做得起來(lái)，同時(shí)，國(guó)營(yíng)單位對(duì)外開放露天礦區(qū)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的幾率很小，一些工程機(jī)械公司因累計(jì)施工量，價(jià)格和效率等問題也不能保證在礦區(qū)運(yùn)輸上能夠共同長(zhǎng)期合作。
但是，礦區(qū)是自動(dòng)駕駛落地最快的場(chǎng)景之一，并且在國(guó)外早已有成熟的落地項(xiàng)目可以參考，國(guó)內(nèi)對(duì)建立智慧礦區(qū)的需求也極為迫切。平安證券預(yù)計(jì)：到 2035 年，各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化。存量煤礦改造市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到上萬(wàn)億，其中智能設(shè)備市場(chǎng)約 8000 億元，與智能化相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、集成平臺(tái)市場(chǎng)約 2000 億元。新建單個(gè)千萬(wàn)噸級(jí)煤礦投資 10 億元，市場(chǎng)整體規(guī)模較大。而智慧礦山的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)還可實(shí)現(xiàn)到對(duì)智慧城市的建設(shè)，為解決自動(dòng)駕駛落地難，造血慢的問題提供解決方案和實(shí)際應(yīng)用方法。
