隨著初代礦車司機年事漸高，年輕人對從事礦車運輸行業(yè)的意愿降低，礦區(qū)勞動力的補充已經(jīng)是個緊缺問題，而礦區(qū)的運行環(huán)境相對封閉，且人煙稀少，促使無人駕駛礦車應(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)達到了45歲，研制無人駕駛礦車的慧拓智能公司曾預(yù)測，礦區(qū)無人駕駛的市場前景將會達到千億級別。今天，露天礦山運用無人駕駛車輛已經(jīng)是個普遍的未來趨勢，目前已經(jīng)有著成熟的市場，而2021年還會繼續(xù)擴大。
踏歌智行：從礦內(nèi)走向礦外的未來
在智能駕駛領(lǐng)域的企業(yè)中，踏歌智行主要為封閉場景提供無人駕駛解決方案，同時為礦區(qū)提供云端生產(chǎn)作業(yè)管理和運營服務(wù)，提高運輸效率，保障自動駕駛汽車的運行安全，適配于大型礦卡與寬體自卸車等多種車型。
輸送帶運輸和礦用卡車無人運輸?shù)膱鼍盎パa（圖源：踏歌智行）
踏歌智行創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家余貴珍認為，公司主營的卡車“無人運輸“業(yè)務(wù)本質(zhì)是露天礦區(qū)場景下將貨物從A點運輸?shù)紹點。其運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到了200噸上下。礦用卡車的單價是2000萬元，比寬體車價格要低，比低價格的寬體車自動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駕駛解決方案為主，運營技術(shù)服務(wù)為輔的方法，而寬體車的經(jīng)驗策略與礦用卡車相反。因此，礦用卡車80%的訂單來自提供自動駕駛解決方案的策略產(chǎn)生，而寬體車60%的訂單來自運營服務(wù)技術(shù)的提供，剩下的40%來自自動駕駛解決方案。
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)運輸運營企業(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。前海母基金高級副總裁周澤普曾表示：“目前絕大部分無人駕駛應(yīng)用場景還處于驗證階段。而踏歌智行另辟蹊徑選擇礦山場景。該場景低速，封閉，運貨不運人，客戶痛點突出。踏歌智行具有極強的技術(shù)研發(fā)實力，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。”
（大型無人礦卡）
目前，礦用無人卡車方面的業(yè)務(wù)是踏歌智行公司營收的主要來源，采購礦用卡車的多為國企，財政，支付能力都比較強，同時，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，這都促使了對礦用卡車自動駕駛化的需求更加迫切。只要礦用卡車的銷售量能夠達到上百以上，單筆的訂單金額都可以達到5—6個億元，踏歌智行在礦車無人駕駛的業(yè)務(wù)訂單額都以千萬元級乃至億級為單位。作為2019年新入局的一家企業(yè)，踏歌智行已經(jīng)實現(xiàn)了礦區(qū)運輸場景的商業(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余元。
在未來，踏歌智行計劃從“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)家余貴珍認為，只需3到4年的發(fā)展期，踏歌智行便能夠進入這個領(lǐng)域，即便這會帶來新的挑戰(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)，慧拓智能是中國最大的礦區(qū)無人化解決方案提供商，與中國工程自卸車的佼佼者徐工集團有著深度合作。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)無人運輸云端機群系統(tǒng)，無人礦車系統(tǒng)，挖機/電鏟協(xié)同作業(yè)管理系統(tǒng)，礦區(qū)無人運輸仿真系統(tǒng)，遠程駕駛系統(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。
為了共同推進煤礦無人化的全面實現(xiàn)，慧拓智能同我國兩大礦山礦區(qū)設(shè)計院都有簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議（中煤集團西安設(shè)計院和中煤科工集團沈陽設(shè)計院），同時，慧拓智能與國家能源集團，中煤集團，大唐集團，江銅集團，中國黃金集團等礦企和能源集團都有深入合作，與這些頂級能源公司的合作涵蓋了煤炭，有色金屬，非金屬等礦物種類。
寬體自卸車運行場景
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)被國內(nèi)多個露天礦區(qū)落地應(yīng)用。自成立之初，慧拓智能便將自動駕駛技術(shù)聚焦于礦山場景的落地運用。無人化礦卡，半自動化挖掘機，智能化機群管理調(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：分別是一個真實車輛（某個自然存在的實際系統(tǒng)）和三個虛擬車輛（多個虛擬或理想化的人工系統(tǒng)）。其中，無人礦卡和半自動化挖掘機的組成為真實系統(tǒng)（真實車），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)測車），管控調(diào)度和接管平臺（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)，為礦車運行的調(diào)度，管理等提供解決方案，預(yù)測和引導(dǎo)礦車的行駛。
新一代平行無人礦山系統(tǒng)
目前，慧拓智能的區(qū)域化測試和落地應(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，并且將這套自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)用到礦區(qū)外的場景是一個問題。而礦區(qū)對無人駕駛技術(shù)的先行落地，也為其他場景的無人駕駛技術(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，同時也是礦區(qū)作業(yè)過程中一個一直以來難以根除的安全隱患。在露天礦山進行大型機械開采作業(yè)時隨時會擔(dān)心挖掘機在不穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境上摔落，河南躍薪智能集團運營總裁楊輝曾言：“曾經(jīng)親眼看見一臺挖掘機在作業(yè)時突然消失，之后才發(fā)現(xiàn)該挖掘機掉進了三十米的坑中。”
其次，我國擁有2000萬噸級別的露天礦山有3000多座，以每座礦山投資各類智能采礦裝備2億左右的市場容量，按照市場占有率的10%來看，就有600億元的市場前景。這為躍薪智能進入礦山無人駕駛領(lǐng)域提供了準入空間，2015年開始，躍薪智能由礦山爆破工作轉(zhuǎn)向，開始著手嘗試無人礦山的項目，從近程遙控，遠程操控，到17年，躍薪智能便已經(jīng)在礦區(qū)實現(xiàn)了使用單車無人駕駛技術(shù)進行開采作業(yè)，在這期間，躍薪智能礦用車由柴油燃料升級為電力驅(qū)動。同時，躍薪智能也是國內(nèi)首個成功將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)無人車的安全性和開采效率做出了很大貢獻。
20年底，在河南省鄭州市舉辦的“2020中國500強企業(yè)高峰論壇上，躍薪智能總經(jīng)理發(fā)言表示：“礦山行業(yè)在整個國民經(jīng)濟總值當(dāng)中占有很重要的地位，礦山行業(yè)占國民GDP的7%，屬于一個基礎(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西井科技在上海長寧區(qū)世貿(mào)展覽館發(fā)布了一款“無駕駛室”的全時無人駕駛電動重卡Q-Truck。Q-Truck可應(yīng)用于港口，物流園區(qū)，礦區(qū)，高速路段等場景，西井科技認為Q-Truck將是全球第一步真正意義的多場景全時無人駕駛重卡。
相比豪沃T5G40噸的荷載，Q-truck的荷載量達到了80噸，此外，Q-truck還可以定制在礦區(qū)，港口，油礦等不同封閉場景的運輸。目前，Q-truck的動力只達到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到了150公里嗎，充電需要2個小時，因此，除了在無線電充上是一個優(yōu)勢外，比起其他純電動卡車續(xù)航里程達到400公里的情況下，Q-truck在續(xù)航里程上還有待改進。但在我國西部露天礦區(qū)，這款汽車卻有很大的運用前景。
西井科技認為，實現(xiàn)零工傷的采礦目標，實現(xiàn)真正意義上的無人智能化作業(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)智能駕駛運輸車輛，以有效防止無人駕駛車輛的互撞。在礦區(qū)作業(yè)過程中，利用整個作業(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)為其自動駕駛礦用車的基點，通過能夠根據(jù)實際應(yīng)用場地定制化構(gòu)建高精圖地圖來實現(xiàn)車輛的運動控制，同時基于深度學(xué)習(xí)和仿真平臺，以及傳感器的數(shù)據(jù)傳輸可以進行分析和推演決策環(huán)境，語義信息，進行無人車的控制和規(guī)劃，在應(yīng)用的道路環(huán)境下實現(xiàn)低速無人駕駛。
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)團隊涵蓋了“5G網(wǎng)絡(luò)＋無人駕駛技術(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，同時在這一年，易控智駕完成了廠區(qū)內(nèi)無人駕駛的全流程測試。2019年，易控智駕開始向礦區(qū)無人駕駛真實工礦測試，并在這一年完成了無人駕駛智能調(diào)度云平臺“蜂群指揮官”的上線，年底，易控智駕在礦區(qū)投入了4臺完整編組的無人駕駛礦車。2020年中旬，易控智駕在礦區(qū)投入的無人駕駛車輛達到了12臺。
作為一家新成立的無人駕駛科技公司，易控智駕的礦用無人駕駛系統(tǒng)，露天礦無人駕駛集群管理平臺，礦用車無人駕駛技術(shù)，V2X通信技術(shù)等智能無人駕駛，管理體系為解決礦區(qū)的開采作業(yè)提供了相對完整的解決方案。
提高無人礦區(qū)的自動駕駛作業(yè)的效率需要5G的加持，與中國移動，中國聯(lián)通，中國電信三大運營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，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，移動通信數(shù)據(jù)處理，負載均衡，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)造的自動駕駛礦用車運營平臺。
易控智駕作為一個以落地應(yīng)用為導(dǎo)向，注重資源整合的無人礦卡公司，其創(chuàng)始人兼CEOWason是個多次創(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內(nèi)礦用車的龍頭企業(yè)。
對易控智駕而言，礦山的無人駕駛對其是有產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的，不用擔(dān)心路權(quán)，需求和技術(shù)的問題，同時，礦用車無人駕駛技術(shù)在國外已有多年實施的應(yīng)用案例，已經(jīng)得到了充分的驗證。在未來，無人駕駛技術(shù)的規(guī)模化落地也會是易控智駕的一個發(fā)展方向。
伯鐳科技：泛在機器人技術(shù)與智能礦山
作為上海市重點扶持的一家智能機器人科技企業(yè)，伯鐳智能科技的產(chǎn)品目前已經(jīng)服務(wù)于光伏巡檢，礦山運營和園區(qū)管理等多個場景。而伯鐳科技iDrive智能駕駛系統(tǒng)已經(jīng)是L4的自動駕駛級別，可以適應(yīng)多個不同的限定區(qū)域運行。其智慧礦山解決方案集成了無人駕駛系統(tǒng)，工程機械遠程控制和調(diào)度系統(tǒng)，三維可視化展示系統(tǒng)，對礦山進行信息的可視化管理，從而實時監(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)助管理者實時調(diào)度礦用車輛和工程機械的場景布局。
伯鐳科技的泛在機器人通常被定義為第三代機器人技術(shù)，為解決各種機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)運而生，比起單體機器人研究，泛在機器人技術(shù)更多關(guān)注多個機器人的協(xié)作，環(huán)境智能化等問題。目前，泛在機器人領(lǐng)域的延展不在于自動化技術(shù)，而是目前信息技術(shù)的發(fā)展無法為泛在機器人提供足夠數(shù)據(jù)支撐。顯然，伯鐳科技主要做的是一個互聯(lián)網(wǎng)平臺和自動化改造的算法，包括實現(xiàn)這個系統(tǒng)設(shè)計所需要的模塊，因此，泛在機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器來開始系統(tǒng)設(shè)計的。
作為一個偏愛封閉“小場景”的自動駕駛公司，智能礦山是伯鐳科技的業(yè)務(wù)重心之一。通過泛在機器人技術(shù)為礦山打造機械智能作業(yè)平臺，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臺自動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)”，在整體的運輸效率上超過了人工駕駛運輸車，伯鐳科技還計劃在烏海市智能礦山投入100臺無人駕駛礦用自卸車，實現(xiàn)整個礦區(qū)的無人駕駛運輸。同時，伯鐳科技還聯(lián)合甘肅移動，華為公司和創(chuàng)遠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。
胡心怡認為，礦山場景是剛需場景，除了探索技術(shù)與場景需求的匹配性外，重要的是解決需求問題，因為需求是每時每刻都存在的，只要能夠解決需求問題，就不愁沒有市場。對伯鐳科技而言，系統(tǒng)的調(diào)整，對場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，無人駕駛的車輛最高車速達到38km/h，超過了有人駕駛規(guī)定的30km/h，提升了26.7%。5臺卡車無人化工業(yè)運行后，無人駕駛運輸效率將超過有人駕駛。”神寶能源公司露天煤礦礦長長于海旭表示。
事實上，許多走開放道路無人運輸卻舉步維艱的自動駕駛公司也有考慮進入礦區(qū)無人運輸?shù)南敕ǎ欢短斓V區(qū)的前期投入成本太高，目前只有國營單位才有實力做得起來，同時，國營單位對外開放露天礦區(qū)運營市場的幾率很小，一些工程機械公司因累計施工量，價格和效率等問題也不能保證在礦區(qū)運輸上能夠共同長期合作。
但是，礦區(qū)是自動駕駛落地最快的場景之一，并且在國外早已有成熟的落地項目可以參考，國內(nèi)對建立智慧礦區(qū)的需求也極為迫切。平安證券預(yù)計：到 2035 年，各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。存量煤礦改造市場規(guī)模將達到上萬億，其中智能設(shè)備市場約 8000 億元，與智能化相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、集成平臺市場約 2000 億元。新建單個千萬噸級煤礦投資 10 億元，市場整體規(guī)模較大。而智慧礦山的應(yīng)用經(jīng)驗還可實現(xiàn)到對智慧城市的建設(shè)，為解決自動駕駛落地難，造血慢的問題提供解決方案和實際應(yīng)用方法。
