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文｜园区无人驾驶编辑部

随着初代矿车司机年事渐高，年轻人对从事矿车运输行业的意愿降低，矿区劳动力的补充已经是个紧缺问题，而矿区的运行环境相对封闭，且人烟稀少，促使无人驾驶矿车应用于矿区有着迫切的需求。目前，矿业操作员的平均年龄已经达到了45岁，研制无人驾驶矿车的慧拓智能公司曾预测，矿区无人驾驶的市场前景将会达到千亿级别。今天，露天矿山运用无人驾驶车辆已经是个普遍的未来趋势，目前已经有着成熟的市场，而2021年还会继续扩大。

踏歌智行：从矿内走向矿外的未来

在智能驾驶领域的企业中，踏歌智行主要为封闭场景提供无人驾驶解决方案，同时为矿区提供云端生产作业管理和运营服务，提高运输效率，保障自动驾驶汽车的运行安全，适配于大型矿卡与宽体自卸车等多种车型。

输送带运输和矿用卡车无人运输的场景互补（图源：踏歌智行）

踏歌智行创始人兼首席科学家余贵珍认为，公司主营的卡车“无人运输“业务本质是露天矿区场景下将货物从A点运输到B点。其运输载体主要是宽体自卸车和矿用卡车，宽体自卸车能够承载50吨左右的货物，而矿用卡车的载重量则达到了200吨上下。矿用卡车的单价是2000万元，比宽体车价格要低，比低价格的宽体车自动驾驶解决方案在承载能力上要高很多。所以，在矿用卡车方面。踏歌智行主要采用提供自动驾驶解决方案为主，运营技术服务为辅的方法，而宽体车的经验策略与矿用卡车相反。因此，矿用卡车80%的订单来自提供自动驾驶解决方案的策略产生，而宽体车60%的订单来自运营服务技术的提供，剩下的40%来自自动驾驶解决方案。

根据天眼查的信息显示，踏歌智行已获得金沙江联合资本，中企资本，普丰资本，辰韬资本等投资，并且与矿业运输运营企业中的宝通科技，中环协力，诺浩等都有合作，获得战略投资。前海母基金高级副总裁周泽普曾表示：“目前绝大部分无人驾驶应用场景还处于验证阶段。而踏歌智行另辟蹊径选择矿山场景。该场景低速，封闭，运货不运人，客户痛点突出。踏歌智行具有极强的技术研发实力，产品矩阵丰富，工程部署模块化，功能覆盖矿山多种业务需求。”

（大型无人矿卡）

目前，矿用无人卡车方面的业务是踏歌智行公司营收的主要来源，采购矿用卡车的多为国企，财政，支付能力都比较强，同时，矿用卡车行驶的盲区比宽体车要大，车型的巨大臃肿，更容易发生意外事故，这都促使了对矿用卡车自动驾驶化的需求更加迫切。只要矿用卡车的销售量能够达到上百以上，单笔的订单金额都可以达到5—6个亿元，踏歌智行在矿车无人驾驶的业务订单额都以千万元级乃至亿级为单位。作为2019年新入局的一家企业，踏歌智行已经实现了矿区运输场景的商业化。19年10月，普丰云华新兴产业创业投资中心就向踏歌智行投资了千万余元。

在未来，踏歌智行计划从“矿内走向矿外”，并且更加注重工程化能力。其创始人兼首席科学家余贵珍认为，只需3到4年的发展期，踏歌智行便能够进入这个领域，即便这会带来新的挑战。

慧拓智能：兼具技术与商业化能力

作为中科院自动化所青岛技术产业研究院孵化的一家高新技术企业，慧拓智能是中国最大的矿区无人化解决方案提供商，与中国工程自卸车的佼佼者徐工集团有着深度合作。作为一家有三十年技术积累的公司，慧拓智能拥有以矿区无人运输云端机群系统，无人矿车系统，挖机/电铲协同作业管理系统，矿区无人运输仿真系统，远程驾驶系统，V2X车路协同感知系统等为代表的核心技术产品。

为了共同推进煤矿无人化的全面实现，慧拓智能同我国两大矿山矿区设计院都有签订战略合作协议（中煤集团西安设计院和中煤科工集团沈阳设计院），同时，慧拓智能与国家能源集团，中煤集团，大唐集团，江铜集团，中国黄金集团等矿企和能源集团都有深入合作，与这些顶级能源公司的合作涵盖了煤炭，有色金属，非金属等矿物种类。

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宽体自卸车运行场景

慧拓智能世界首创的“愚公”平行矿山解决方案目前已经被国内多个露天矿区落地应用。自成立之初，慧拓智能便将自动驾驶技术聚焦于矿山场景的落地运用。无人化矿卡，半自动化挖掘机，智能化机群管理调度系统是目前慧拓智能的智慧矿山框架。

在无人矿山的系统中，平行系统则由四部分组成：分别是一个真实车辆（某个自然存在的实际系统）和三个虚拟车辆（多个虚拟或理想化的人工系统）。其中，无人矿卡和半自动化挖掘机的组成为真实系统（真实车），而管控中心的虚拟平行矿车（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）都为虚拟车辆。基于真是系统（真是车）回传的数据，后面三者共同构成了虚拟空间的平行矿山系统，为矿车运行的调度，管理等提供解决方案，预测和引导矿车的行驶。

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新一代平行无人矿山系统

目前，慧拓智能的区域化测试和落地应用已经很成功，如何大规模在不同的矿区上落地应用，并且将这套自动驾驶系统应用到矿区外的场景是一个问题。而矿区对无人驾驶技术的先行落地，也为其他场景的无人驾驶技术提供了研究先例和落地基础。

跃薪智能：首个5G智能矿山成功应用企业

矿山安全问题一直颇受人们关注，同时也是矿区作业过程中一个一直以来难以根除的安全隐患。在露天矿山进行大型机械开采作业时随时会担心挖掘机在不稳定的地质环境上摔落，河南跃薪智能集团运营总裁杨辉曾言：“曾经亲眼看见一台挖掘机在作业时突然消失，之后才发现该挖掘机掉进了三十米的坑中。”

其次，我国拥有2000万吨级别的露天矿山有3000多座，以每座矿山投资各类智能采矿装备2亿左右的市场容量，按照市场占有率的10%来看，就有600亿元的市场前景。这为跃薪智能进入矿山无人驾驶领域提供了准入空间，2015年开始，跃薪智能由矿山爆破工作转向，开始着手尝试无人矿山的项目，从近程遥控，远程操控，到17年，跃薪智能便已经在矿区实现了使用单车无人驾驶技术进行开采作业，在这期间，跃薪智能矿用车由柴油燃料升级为电力驱动。同时，跃薪智能也是国内首个成功将5G技术应用到矿山开采领域的智能驾驶创业公司，为提高矿区无人车的安全性和开采效率做出了很大贡献。

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20年底，在河南省郑州市举办的“2020中国500强企业高峰论坛上，跃薪智能总经理发言表示：“矿山行业在整个国民经济总值当中占有很重要的地位，矿山行业占国民GDP的7%，属于一个基础行业。”这表明矿山在智能化开采上有其本身的天然需求。

西井科技：智能化单车系统

19年9月，人工智能企业westwell西井科技在上海长宁区世贸展览馆发布了一款“无驾驶室”的全时无人驾驶电动重卡Q-Truck。Q-Truck可应用于港口，物流园区，矿区，高速路段等场景，西井科技认为Q-Truck将是全球第一步真正意义的多场景全时无人驾驶重卡。

相比豪沃T5G40吨的荷载，Q-truck的荷载量达到了80吨，此外，Q-truck还可以定制在矿区，港口，油矿等不同封闭场景的运输。目前，Q-truck的动力只达到1500牛米，小于豪沃T5Gde 4260牛米，其续航能力则在满载条件下达到了150公里吗，充电需要2个小时，因此，除了在无线电充上是一个优势外，比起其他纯电动卡车续航里程达到400公里的情况下，Q-truck在续航里程上还有待改进。但在我国西部露天矿区，这款汽车却有很大的运用前景。

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西井科技认为，实现零工伤的采矿目标，实现真正意义上的无人智能化作业流程，需要能够提高效率和整体生产力的全天候矿区内智能驾驶运输车辆，以有效防止无人驾驶车辆的互撞。在矿区作业过程中，利用整个作业组织的数据改善生产能力，并且合理化供应链，加上智能机器人辅助采矿作业的流程，将能够更好保障生产安全和生产效率。

西井科技以智能化单车系统为其自动驾驶矿用车的基点，通过能够根据实际应用场地定制化构建高精图地图来实现车辆的运动控制，同时基于深度学习和仿真平台，以及传感器的数据传输可以进行分析和推演决策环境，语义信息，进行无人车的控制和规划，在应用的道路环境下实现低速无人驾驶。

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易控智驾：注重资源整合与落地应用

北京易控智驾科技有限公司是一家高新技术企业，成立于18年5月，其专业团队涵盖了“5G网络＋无人驾驶技术＋露天开采工艺＋土方剥离工程”四位一体的人才和技术体系。

2018年易控智驾成立，同时在这一年，易控智驾完成了厂区内无人驾驶的全流程测试。2019年，易控智驾开始向矿区无人驾驶真实工矿测试，并在这一年完成了无人驾驶智能调度云平台“蜂群指挥官”的上线，年底，易控智驾在矿区投入了4台完整编组的无人驾驶矿车。2020年中旬，易控智驾在矿区投入的无人驾驶车辆达到了12台。

作为一家新成立的无人驾驶科技公司，易控智驾的矿用无人驾驶系统，露天矿无人驾驶集群管理平台，矿用车无人驾驶技术，V2X通信技术等智能无人驾驶，管理体系为解决矿区的开采作业提供了相对完整的解决方案。

提高无人矿区的自动驾驶作业的效率需要5G的加持，与中国移动，中国联通，中国电信三大运营商有着合作的易控智驾，也联合了硬件服务商华为和中兴。同时，易控智驾还有成熟的分布式架构将复杂的车辆总线信息处理，移动通信数据处理，负载均衡，大数据管理与分析，服务器集群技术等信息技术构造的自动驾驶矿用车运营平台。

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易控智驾作为一个以落地应用为导向，注重资源整合的无人矿卡公司，其创始人兼CEOWason是个多次创业并且成功的商人，中煤科工露天矿专家孙庆山则是易控智驾的露天矿总工程师。与其合作的同力重工更是国内矿用车的龙头企业。

对易控智驾而言，矿山的无人驾驶对其是有产业优势的，不用担心路权，需求和技术的问题，同时，矿用车无人驾驶技术在国外已有多年实施的应用案例，已经得到了充分的验证。在未来，无人驾驶技术的规模化落地也会是易控智驾的一个发展方向。

伯镭科技：泛在机器人技术与智能矿山

作为上海市重点扶持的一家智能机器人科技企业，伯镭智能科技的产品目前已经服务于光伏巡检，矿山运营和园区管理等多个场景。而伯镭科技iDrive智能驾驶系统已经是L4的自动驾驶级别，可以适应多个不同的限定区域运行。其智慧矿山解决方案集成了无人驾驶系统，工程机械远程控制和调度系统，三维可视化展示系统，对矿山进行信息的可视化管理，从而实时监控人员，车辆，设备的工作状态。并且，通过在矿山建立大数据网络中心，基于可视化数据，协助管理者实时调度矿用车辆和工程机械的场景布局。

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伯镭科技的泛在机器人通常被定义为第三代机器人技术，为解决各种机器人在功能组件上的异构和分布式导致的通信和协作问题应运而生，比起单体机器人研究，泛在机器人技术更多关注多个机器人的协作，环境智能化等问题。目前，泛在机器人领域的延展不在于自动化技术，而是目前信息技术的发展无法为泛在机器人提供足够数据支撑。显然，伯镭科技主要做的是一个互联网平台和自动化改造的算法，包括实现这个系统设计所需要的模块，因此，泛在机器人的硬件板块是通过与硬件厂商合作，基于硬件厂商提供的机器来开始系统设计的。

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作为一个偏爱封闭“小场景”的自动驾驶公司，智能矿山是伯镭科技的业务重心之一。通过泛在机器人技术为矿山打造机械智能作业平台，提供智能矿山解决方案。

2020年，伯镭科技在内蒙古乌海市矿山投入了5台自动驾驶矿用自卸车用于土石方剥离，通过结合伯镭科技的“矿车调度系统”，在整体的运输效率上超过了人工驾驶运输车，伯镭科技还计划在乌海市智能矿山投入100台无人驾驶矿用自卸车，实现整个矿区的无人驾驶运输。同时，伯镭科技还联合甘肃移动，华为公司和创远科技打造了一套集齐矿车，铲车，钻车联合作业的智慧矿山系统，为解决高海拔高寒的恶劣采矿环境提供了解决方案，实现操作人员与生产设备分离，在消除操作员的人生安全隐患上提供了很大帮助。

胡心怡认为，矿山场景是刚需场景，除了探索技术与场景需求的匹配性外，重要的是解决需求问题，因为需求是每时每刻都存在的，只要能够解决需求问题，就不愁没有市场。对伯镭科技而言，系统的调整，对场景的深入了解都是需要不断的去积累和花心思去做的事情。

“目前，无人驾驶的车辆最高车速达到38km/h，超过了有人驾驶规定的30km/h，提升了26.7%。5台卡车无人化工业运行后，无人驾驶运输效率将超过有人驾驶。”神宝能源公司露天煤矿矿长长于海旭表示。

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事实上，许多走开放道路无人运输却举步维艰的自动驾驶公司也有考虑进入矿区无人运输的想法，然而，露天矿区的前期投入成本太高，目前只有国营单位才有实力做得起来，同时，国营单位对外开放露天矿区运营市场的几率很小，一些工程机械公司因累计施工量，价格和效率等问题也不能保证在矿区运输上能够共同长期合作。

但是，矿区是自动驾驶落地最快的场景之一，并且在国外早已有成熟的落地项目可以参考，国内对建立智慧矿区的需求也极为迫切。平安证券预计：到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化。存量煤矿改造市场规模将达到上万亿，其中智能设备市场约 8000 亿元，与智能化相关的基础设施、集成平台市场约 2000 亿元。新建单个千万吨级煤矿投资 10 亿元，市场整体规模较大。而智慧矿山的应用经验还可实现到对智慧城市的建设，为解决自动驾驶落地难，造血慢的问题提供解决方案和实际应用方法。