近年来,在5G、大数据、人工智能等新技术的推动下,无人驾驶正加速落地,尤其在矿山、港口、特定园区、干线物流等封闭路段的应用场景中,具备高级别无人驾驶功能的卡车、物流车等的部署越来越多。
在矿山行业,国家发改委等八部委早在2020年初发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》就明确提出,到2025年,要实现露天煤矿的无人化运输。在技术发展和行业政策的双重加持下,矿山无人驾驶的应用已经成为矿山智能化建设的必然趋势。
为了进一步提速无人驾驶在智慧矿山中的应用,华为煤矿军团结合自身对行业的深入理解,以及在智能驾驶技术上的积累和能力,在2022年正式推出了面向露天矿山的无人驾驶端到端全自研解决方案,并成功实现商用部署和实施。
3月30日,在长沙举办的“第三届矿山领域自动驾驶和安全生产融合应用成果大会”上,华为全面深入分享了无人驾驶解决方案在智慧矿山上的创新实践,并现场参与了《2022年露天矿山自动驾驶建设成果》白皮书和车联(TIAA)矿山智能运载和协同作业标准体系下的《露天矿山 智能运载和协同作业系统 通用要求》等4项TIAA团体标准的发布,以及自动驾驶应用与双碳目标下的智慧矿山建设面临的挑战和未来产业圆桌对话,为智慧矿山建设贡献出自己的智慧和力量。
“车-路-云”协同,构建可靠无人驾驶系统
针对当下露天矿山无人驾驶应用的旺盛需求,以及在落地过程中所面临的诸多挑战,华为致力成为矿山无人驾驶领域的产业贡献者、解决方案提供者、行业推动者和价值守护者。为此,华为将人工智能、云计算、车联网、智能驾驶、高精地图等技术,与现代煤炭开采深度融合,推出了露天矿无人驾驶系统解决方案,以实现露天矿自动驾驶矿车“采-运-排”全流程持续作业。
作为矿山生产系统的重要组成部分,华为露天矿无人驾驶系统采用“车-路-云”协同技术,并整合车(智能驾驶计算平台+感知系统+算法)、路(5G+V2X )、云(自动驾驶云服务、高精地图云服务、智能卡调系统)等领域优势技术,可以实现安全员下车常态化作业、多编组协同,综合效率与有人驾驶持平,解决露天矿无人驾驶商用面临的安全、效率、可靠性等难题。
在云端,华为构建了“智慧大脑”实现多车多编组的统一调度,同时基于车端传感器获取的环境信息,可以实现矿区高精地图的众包更新,随采掘面、排土区的工作环境变换,对自动驾驶车辆进行装卸区位置和路径的动态调整;同时,借助路侧和车端感知以及V2X通信能力,云端可以实现全局态势感知,对道路上存在的风险事件进行超视距预警。
在车端,华为通过和车辆制造企业进行合作,对车辆进行了相应的改装;并以华为自研的MDC(移动数据中心)为大脑,借助高性能车规级激光雷达、毫米波雷达和摄像头对周边环境进行观察,借助车联网系统与其他车辆进行沟通。
在路端,华为以5G网络和C-V2X为基础,可实现网络全覆盖;借助场端智能感知系统可实现在矿山场景中的超视距感知,克服在矿区中的盲区,减少可能的碰撞风险。毕竟矿山的爆破和挖机开采会使采掘面的工作环境迅速变化,单车传感器无法完善应对随时的工作环境变化。
正是得益于“车-路-云”协调统一的架构支撑,华为露天矿无人驾驶系统才得以以短时延通讯为渠道,将车端、路端和云端的传感和计算紧密结合在一起,避免了单一视角所带来的局限,从而为矿山行业构建更加安全、可靠的无人驾驶系统。
以开放合作实现互利共赢,推动产业成熟
近年来,露天矿山自动驾驶已经走过了起步阶段、技术研发调试阶段和实地测试运营阶段,即将进入规模化运营阶段。尤其在政策驱导与需求牵引的双重驱动与助力下,露天矿山自动驾驶市场规模将快速攀升。有预测显示,2025年露天矿山自动驾驶市场规模可达200亿元,潜在市场空间近3000亿元。
面对这一市场机遇,为了加速行业合作,推动产业成熟,华为将从以下四个方面携手行业客户和伙伴共同开展工作:
首先,在政策方案上,一方面,从单独作业面向全矿无人有序演进过程中,在验收要求中增加矿山无人驾驶渗透率的评价要求。另一方面,自动驾驶的发展要符合科学规律,从不稳定到稳定生产,从有安全员到无安全员,均需要不同的技术能力支持;政策要合理引导技术的分级应用,增加管制机构和用户对自动驾驶的了解,同时避免技术滥用。
其次,在标准体系上,华为将积极参加团标标准和行业标准制定,同时呼吁行业尽快开展行业标准制定,对生产效率、安全要求、故障率等的要求和测试制定相应标准。
第三,在开发研究能力上,华为将充分开放自身能力和产业合作,华为开放其矿山无人驾驶的硬件产品和软件组件, 希望和行业伙伴和客户一道推动产业步入成熟发展阶段。
第四,在推动产业成熟上,华为将与主机厂共同打造新的底盘技术,与运维运营伙伴共同培养能力,与科研院所合作从头设计全矿无人矿山。
伴随着矿山企业对自动驾驶技术的了解不断加深,相应的应用需求也在不断拓展。未来,华为将在继续加大研发投入、构建完善产品体系的同时,为自动驾驶行业伙伴提供开放的软硬件能力,并与客户一起开展联合创新,推动完善矿山无人驾驶产业,助力智慧矿山的高质量发展。