从鄂尔多斯市东胜区驱车近50公里，就到了位于该市东北部达拉特旗的大唐宝利煤矿。

与鄂尔多斯其他200多座煤矿不同，宝利露天煤矿拥有四辆安装了自动驾驶系统的宽体自卸车。“这四辆车是今年4月份来的，是慧拓智能的车。”现场工作人员表示，“效果挺好的。”

工作人员口中的慧拓智能是2014年10月诞生的自动驾驶公司，其孵化于中科院自动化所青岛智能产业技术研究院。公司自成立之初就聚焦矿山场景，以ACP平行驾驶理论为基础，打造矿区运输无人化解决方案。

今年9月，慧拓智能已在宝利煤矿实现了商业化落地运营，由此成为国内首个完成矿区自动驾驶商业化落地运营的企业。

到达当地时，这四辆三黄一白无人矿车正在有条不紊地工作。由于几天前的降雨，矿区作业还未完全恢复，现场作业车辆较少。

随后试乘了其中一辆黄色宽体自卸车，车内主驾驶和副驾驶位置分别坐有一名安全员和一位为记者讲解的程序员，保证随时接管车辆。在采矿点，慧拓智能改装的半自主化挖掘机先进行装载作业，作业完毕后，宽体自卸车装载着近25吨的矿土开始沿主干线低速自动驾驶到卸矿点，途中经过了两个直角弯。

近15分钟的试乘过程中发现，该车在面对地面深坑、较大石块等情况时，能够及时检测到并自动避开;遇到稍浅的坑时，车辆则选择直接行驶过去。因此，在试乘过程中感到略微颠簸，考虑到矿石是宽体自卸车的主要运输对象，该车的总体表现还算过关。

试乘完毕后，记者与慧拓智能联合创始人兼CEO陈龙、研究院院长田滨、副院长高玉聊了聊公司近况、商业模式、未来计划以及他对目前行业的看法。

无人矿区的三种解决方案

早在十年前，陈龙就涉足无人驾驶领域。他毕业于武汉大学和新加坡国立大学，是中山大学数据科学与计算机学院副教授兼博导，曾经获得过2010中国无人车未来挑战赛(IVFC)综合路段测试的冠军。

多年的学习和研究经历，让陈龙认定，矿区既是自动驾驶实现落地的最早场景，也是能最终为这项技术买单的场景。“想要在开放道路场景下实现无人驾驶的商业化落地，还需整个行业为此进行长期努力。”陈龙表示，“但矿区不一样，国外已经有多个成熟的无人化矿区实现运营盈利，这为国内企业指引了方向。”据他所述，目前国内每台自动驾驶车每年能节省近60万元的司机成本——这对矿企十分有吸引力。

陈龙介绍称，公司研发了三种解决方案：无人化矿卡、半自主化挖掘机，以及智能化机群管理调度系统。前两者可以节省大量人力成本，提高矿卡和挖掘机的工作效率，辅以后者则可以实现整个矿山的作业规划与管理。

这三方面，构成了慧拓智能当下的智慧矿山框架。

以试乘的黄色无人驾驶宽体自卸车为例。从外观看，这辆同力重工TLI65非公路宽体矿用车，装有1台32线激光雷达和3台16线激光雷达，以及3台毫米波雷达。高玉介绍道：“这些传感器可以感知周围60米范围内的障碍物。”

(宽体自卸车)

他同时表示，车内还配备了摄像头、GPS定位系统与5G设备，以用于远程控制和信号传输，当车在行驶过程中遇到一些无法解决的问题时，远程操控室的工作人员就会进行接管。陈龙认为，远程控制十分必要，“人类必须掌握驾驶的最终控制权。我们需要有一个第三方应急接管系统，一旦发生紧急事件，系统就会报警，我们可以远程将车行驶到安全区域。”

远程控制系统位于距离采矿点一百多米的管控中心内。在这里，还有应急接管系统和机群调度系统。系统中的挖机采用半自主式的作业方式，可以控制无人驾驶车的入场和出场，“由于矿物所处的地质硬度不同，挖机较难自主控制力度。”田滨表示，“与矿车相比，这个(挖掘机)无人化的迫切程度也没有那么高。”

(远程控制系统)

机群调度系统则能够通过车与车、车与中心之间的通讯，实现作业任务的下发。“作业下发的传统方式是驾驶员每天亲自领任务，这种效率特别低。”高玉介绍道，“我们的智能化机群调度系统可以实现单人远程下发作业任务，指定任何一辆无人车或挖掘机按规定作业。”

除此以外，这套系统还能实现复杂交通路口的智能化调度。“车辆通过十字路口的总时间能降低30%以上。”他补充说，“前几天下雨了，矿区还没完全恢复作业。平时大概有一百多辆宽体车在宝利煤矿同时作业。”

(机群调度系统)

这也是智能调度系统与矿区的传统卡车调度系统的最大不同之处——传统卡调系统只能起到监控作用。为了实现这种远程控制和智能化调度，慧拓智能在宝利煤矿的最大交叉口安装了路侧单元，包括一个32线的激光雷达、一个摄像头，以及一些路由器和通信终端。“我们会根据具体情况评估合适建立路侧单元的点，”陈龙表示，“基本安装在核心路口。”

但想要实现矿山场景下的自动驾驶，还需要解决定位、低温、震动(颠簸)等难题。由于矿区GPS信号覆盖度差，矿车的自定位相对困难。“我们利用组合定位技术来解决，包括使用GPS、IMU、激光雷达、高精地图等，至少目前已经实现了局部区域的自定位。”田滨表示。

低温和震动问题则主要针对传感器产生。“目前传感器的低温极限一般在零下20摄氏度以内，而鄂尔多斯经常出现零下三四十摄氏度的低温环境。”田滨解释道，“震动和颠簸比较大，对传感器和自动驾驶系统的稳定性都是一大考验。”对此，慧拓智能选择通过装载传感器保温装置和路侧单元来解决问题。

平行驾驶理论下的智慧矿山

据陈龙介绍，慧拓智能最初由王飞跃发起建立，后者是公司的首席科学家，也是“ACP平行驾驶”理论的创始人。正是以该理论为基础，慧拓智能研发了无人化矿卡、半自主化挖掘机，智能化机群管理调度系统这三种解决方案。

2004年，时任中国科学院自动化研究所研究员的王飞跃发表了《平行系统方法与复杂系统的管理和控制》一文，其中提到，“平行系统，即由某个自然存在的实际系统，及与之相对应的一个或多个虚拟或理想化的人工系统所共同组成的系统”。

特定到自动驾驶场景，平行系统分为四个部分：一个真实车辆(某个自然存在的实际系统)，以及三个虚拟车辆(多个虚拟或理想化的人工系统)。

田滨解释道，通过收集真实车辆在驾驶过程中所获得的海量数据，三个虚拟车辆在虚拟世界中，分别起到建立环境与车辆模型，验证模型准确性、预测车辆位置轨迹，以及引导真实车辆运行等作用。简单而言，就是能够描述车、预测车和引导车。

在无人矿山系统中，平行系统的四部分就具体为：无人矿卡和半自主化挖掘机组成的真实系统(真实车)、管控中心的虚拟平行矿山(描述车)、管控中心的大数据分析与深度学习功能(预测车)、管控调度和接管平台(引导车)。以真实系统回传的数据为基础，后三者共同构成了虚拟空间的平行矿山系统，能够预测和引导真实车辆的行驶，解决调度难、管理难等问题。

“它是一种比较高级的网联驾驶解决方案。”田滨表示，与传统V2X不同，平行驾驶在网联驾驶和自动驾驶基础上，专门做了一块平行化(搭建平行世界)的工作，“中心智能会强一点，有一些计算功能在其中。”

与V2X相同的是，平行系统也需要路侧单元、通讯网络和基站的辅助。在宝利煤矿，通过联通建立的5G基站和自建的路侧单元，慧拓智能可以实现车与车、车与中心之间的通讯。

在平行驾驶理论的指导下，慧拓智能于2016年就与徐工集团合作研发了徐工智能化系列产品，包括110吨无人矿卡、15吨半自主式挖机、智能调度机群系统等。2018年，二者共同发布平行无人矿山系统。

到了2019年，慧拓智能开始尝试商业化落地。

今年4月，公司与宝利煤矿、华威矿业签署三方战略合作协议，开始试运营矿区无人运输系统。经过5个月的试运营后，慧拓智能于9月份在宝利煤矿完成落地，成为国内首个完成矿区自动驾驶商业化落地运营的企业。

以宝利煤矿为起点，慧拓智能也瞄向了更远的未来。陈龙透露了公司的两项未来规划。一是以现有技术为基础，与矿主和运输队成立三方合资公司，负责技术运营工作;二是走出矿区，研发矿区场景外的自动驾驶技术，“我们将之称为‘短倒物流’，就是将煤(矿)从矿里运输到冶炼厂、洗煤厂、火车站等矿外地点。”他介绍道。

矿区自动驾驶产业热闹下的深思

有别于之前大热的RoboTaxi，矿区场景的自动驾驶鲜少在公众面前亮相。但在资本遇冷、企业缺乏自我造血能力的当下，矿区自动驾驶有望迎来新的发展机遇。“很快，明年就会出现多个示范样例，后年就能较大规模铺开。”陈龙预测道。

除慧拓智能外，目前专注矿区场景的自动驾驶公司还有希迪智驾、踏歌智行、易控智驾、伯镭科技等。以上企业均处于早期发展阶段，成立时间在2014年-2018年之间，但今年以来，无一例外的传出融资喜讯。根据天眼查，踏歌智行甚至在今年完成了两轮融资——与没有拿到融资的去年形成鲜明对比。

该场景之所以被资本看重，主要因为落地迅速和业界刚需。从易控智驾在鄂尔多斯开始测试，到踏歌智行与包钢合作研发成功矿用卡车无人驾驶运输系统，再到希迪智驾在内蒙某矿场正式交付远程智能驾驶矿卡项目、慧拓智能在宝利煤矿实现商业化落地运营。在RoboTaxi商业化遥遥无期的当下，该赛道企业的落地进展让业界眼前一亮。

“在很多行业中，人们都担心AI会取代人类，但煤矿行业人才稀缺，我们是在帮助行业发展。”陈龙表示。

据不完全统计，目前国内卡车司机缺口在千万人次左右。而矿山工作环境恶劣，空气中充满粉尘，甚至有放射性物质，更是鲜有年轻司机出现。“干活的还是那批人，年轻人补不上。”宝利煤矿工作人员称，“矿区司机私下谈论最多的话题恐怕就是跳槽，他们都希望换一个环境好、工资高的工作。”

矿区无人化的实现显得尤为迫切。这里安全事故易发，一旦发生人员伤亡，矿区就面临着被关停的风险，损失巨大。

在国外，美国的卡特彼勒(Caterpillar)、日本的小松(Komatsu)等公司于上世纪90年代就开始研发矿区场景下的自动驾驶，王飞跃就曾与卡特彼勒合作研究露天铜矿的无人车和自动化技术。目前，以上公司均已实现商业化落地。

虽然技术领先，但国外产品较难进入中国市场。“一方面价格高，另一方面是政策问题。”陈龙称，“现在国家十分注重自主知识产权的保护及核心技术的开发应用。”业内人士表示，目前大多数大型矿卡的招标采购都是国产的，这给了专注该领域的国内初创公司一定的存活空间。

“这是一个几千亿的市场，比大家预期的要大得多。”他透露，目前国内矿区司机实行“三班倒”制度，每个司机的年薪近20万元左右，因此每台车的人力成本约为五六十万元，“汽车运行效率也能至少提高30%。”此外，自动驾驶车还可以通过节省油耗和轮胎磨损来减少成本。

但矿区场景自动驾驶在发展过程中不是没有遇到困难。除了技术上的难点外，陈龙坦言，“现在产品化手段是关键。”对于现阶段的慧拓智能而言，更大的困难在于将宝利煤矿的无人矿山系统进行泛化处理，从而能够快速、稳定地移植到不同矿区中。

这也是该赛道其他玩家所面临的挑战——完成区域化测试和落地之后如何大规模在不同矿区“铺开”，以及如何将这套自动驾驶系统应用到矿区外更广泛的场景。

矿区自动驾驶的玩家都在探索，以让商业模式具有更广阔的发展空间，特别是在寒冬之下，这决定了其能否获得资本的青睐。它们的目标，不仅是一座座矿山，还有一条条矿区外的道路。