当前，我国露天煤矿无人驾驶技术正处于快速发展阶段，未来应在标准规范、精细化管理方面持续攻坚。
▲图为胜利一号矿无人驾驶矿卡。踏歌智行/供图
随着绿色矿山建设上升为国家战略，煤炭行业绿色发展已成必然趋势。由于矿山作业需要全天候运作且环境相对恶劣，无人驾驶技术正成为推动智能矿山建设的重点。近日，踏歌智行、易控智驾、华为等企业纷纷发布矿山无人驾驶最新技术成果和解决方案。在此背景下，煤矿行业在矿区无人运输规模化运营、新能源无人矿车推广应用等方面当下正得到持续探索。受访专家指出，当前，我国露天煤矿无人驾驶技术正处于快速发展阶段，未来应在标准规范、精细化管理方面持续攻坚。
处于快速崛起阶段
近年来，国家陆续发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》、《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》等多项政策，明确提出“机械化换人、自动化减人”“到2025年露天煤矿实现智能连续作业和无人运输”等要求。
“国内矿山无人驾驶技术虽然起步晚，但经过多年人才储备、网络设施建设等，矿区无人驾驶技术已取得显著进步。”易控智驾战略副总裁林巧介绍，根据相关统计数据，2023年底，预计全国无人驾驶矿用车约1100多台，已有部分实现常态化无人驾驶，并接入矿上生产作业闭环管理。不过，大部分单矿车辆数量较少，10台以下为主。
“我国矿山无人驾驶技术正处于快速崛起阶段，技术上趋于成熟，在国家倡导下，行业推动以大型央企为引领，煤矿无人驾驶也有越来越多的商业化应用，呈现规模化落地趋势。”踏歌智行高级副总裁胡团结表示，无人驾驶是矿山智能化体系中重要组成部分，可提升运营效率、降低燃料成本、减少车辆维护成本等。
以踏歌智行为例，其研发的无人混动新能源刚性宽体车，相比传统燃油车辆综合能耗下降30%。再如，在重点项目中，华润水泥肇庆大排矿投入38辆载重70吨的纯电动无人驾驶宽体车，共节约人力成本60%、降低能耗成本91%，相比人工作业效率提高26%。
重视安全风险防范
统计数据显示，此前，露天矿山重大安全事故多发生在运输环节，而在积极推动露天矿山实现无人驾驶转型的过程中，安全风险同样会带来巨大经济损失，甚至阻碍行业发展。
在“无人则安”的迫切需求下，矿山运输在降低安全风险方面的需求日益增多。林巧提醒，安全是基石，效率是核心。安全问题是运输系统稳定运行的关键，对于矿山无人驾驶而言，如果运行一段时间就发生安全事故，将不利于无人驾驶技术的发展。
“矿山的安全太重要了，我们必须要有不止一道安全屏障。”胡团结指出，在实践过程中，无人驾驶车辆行驶中可能面临网络、系统突然中断等问题，需要更多层面的安全考虑，在通讯、定位、制动、感知和控制等多方面进行冗余配置，保证车载系统安全运行。“例如，我们研发的路侧协同系统可对矿区4G/5G蜂窝网络薄弱的区域进行网络补盲和冗余通信，其感知功能也可对路侧周边矿区环境进行全天候监测并及时上报环境变化。”
此外，通过云平台统筹也将帮助提升矿区无人驾驶运行安全。胡团结表示，除了车自身的感知系统，系统通过云控平台也能进行障碍物识别。“车辆自身的感知系统是安全的最后一道屏障，同时还要加上路权管理。比如，当有一个社会车辆进入区域，装了定位装置后，云平台就能够对其进行精准定位，从而适当控制住车辆之间的距离。”
胡团结举例称，踏歌智行研发的车载感知可实现360度无死角，有效感知范围最远超过100米，稳定识别最小障碍物尺寸为30厘米×30厘米，循迹行驶过程中可实现自主安全避障、停车、绕行或骑行，保证高效作业。
需求向精细化迈进
很多受访专家指出，目前，矿山无人驾驶面临的最主要痛点就是快速变化的市场需求。“我们的合作客户对无人驾驶的要求越来越多。不同矿区有不同特点，无人驾驶也需要因地制宜进行不同的技术设计。”胡团结表示，随着参与企业越来越多，也需要尽快制定行业标准。“在与矿企客户合作过程中我们发现，生产链各环节融合会出现不匹配情况，未来最好能够形成‘一条链、一个图、一张网’，提升产业链供应水平。”
“无人驾驶是一个比较新的行业和技术，无人矿用运输车并没有统一标准，随着技术不断完善，会慢慢形成一些企业标准，再逐步形成行业标准和国家标准。”胡团结指出，事实上，在技术层面对于跑通整个无人驾驶链路现已不存在关键性障碍，当前的任务是如何实现更精细控制、更低损耗、更安全高效、车辆更长的生命周期，以及如何更符合矿山这一应用场景的工艺需求。
“无人驾驶听着挺高大上，但有好多细节技术需要一个个攻克。”胡团结坦言，同时，无人驾驶也在向着更精细化的管理方向发展。“比如，突然遇到下雨或洒水太多导致路面湿滑，无人驾驶车辆通过技术、算法的提升从而避免打滑；再如，矿区灰尘较大，激光雷达可能认为这些灰尘是一堵墙，影响车辆正常运行，我们利用毫米波雷达，通过融合感知技术，就能精准识别灰尘。”
林巧指出，无人驾驶技术的提升需要系统化考虑，包括远程驾驶系统的接管、稳定可靠的运行等。同时，矿区无人驾驶车辆也有许多工程问题需要与技术进行适配。
