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作者 | 邱鍇俊，編輯 | 章漣漪
從烏魯木齊開車向北、向東，離開市郊之后，就基本上全是戈壁灘了。植被稀疏，只有零星放養(yǎng)的駱駝溜達(dá)覓食。高速上跑兩個多小時，就來到了全國最大一個露天煤礦的礦區(qū)。這是一個超級能源工程的起點。這個煤礦，每年產(chǎn)出近4000萬噸優(yōu)質(zhì)煤，通過煤炭走廊直達(dá)電廠。電廠再通過1100kV特高壓直流輸電線路，跨越3293公里，途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽6個省區(qū)，把電送到千家萬戶。在這個超級能源工程中，礦山卡車也扮演重要一環(huán)。如果從空中下看，在這個煤礦上，近600輛礦卡均勻分開，如螞蟻搬家，將煤礦表層剝開的泥土、開采出來的煤礦，運到排料場或者破碎站。
碩大的礦區(qū)，無人礦卡像螞蟻般往返勞作如果你到近前看這些卡車就再走近些會發(fā)現(xiàn)，其中200多輛白色車身的卡車，駕駛室內(nèi)空無一人，但它們卻自己踩著油門踏板、轉(zhuǎn)動方向盤，跑在礦區(qū)道路上。它們，正是無人駕駛礦卡——礦山上的新物種。誰創(chuàng)造了這一新物種。這些白色的無人礦卡車身上的LOGO揭曉答案——EACON易控智駕。易控智駕，是這些無人礦卡的“造物者”。這一新物種，目前還很少，能力也還不算很強，但很可能會成為礦山運輸中的主力物種，將人類從枯燥、繁重、有一定危險性的礦卡駕駛中解放出來。一場大變革，正在發(fā)生。
01、能跑起來的無人礦卡
近幾年來，無人駕駛在很多場景開始應(yīng)用，礦山無人駕駛也是其中之一。很多玩家推出了無人駕駛礦卡的解決方案，也與主機廠合作打造了無人駕駛礦用車，運到了礦山上。只是，并不是所有的無人駕駛礦卡，都能常態(tài)化跑得起來。但在這個煤礦，易控智駕的200多臺車，已經(jīng)實現(xiàn)了7*24小時常態(tài)化運行。截至2024年8月底，這些車輛已經(jīng)跑了超1100萬公里。這個里程數(shù)是單項目行業(yè)第一。
為什么易控智駕的無人礦卡能跑得起來呢？如果您對特斯拉的智能駕駛、無人駕駛出租車、無人駕駛巴士有所了解，可能會認(rèn)為奧秘在感知能力、算法這些無人駕駛的技術(shù)上。但答案并非如此。“我們更多的是把無人駕駛和礦山的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，而不是單單解決一個算法上的問題，還幫他們解決了一些日常管理運營的事兒?！币卓刂邱{解決方案負(fù)責(zé)人肖亮說。為什么這么說？讓我們跟著一輛拉渣土的無人礦卡一起出發(fā)吧。
無人礦卡運行的第一步，要靠他們指揮。當(dāng)調(diào)度員通過云控平臺下達(dá)一個作業(yè)指令之后，原本停在停車場的無人礦卡，就會知道接收到指令，要去到什么位置哪里，和哪輛挖機合作，以及到什么排土區(qū)排土——。任務(wù)下達(dá)就在的一瞬間，這輛無人礦卡就自動出發(fā)了。
它的第一個目標(biāo)是裝載區(qū)——在這里，挖機會把煤礦表層泥土挖開，再裝到卡車上，讓卡車運走。這里遇到的難題是，車輛如何停到最合適的位置。很多情況下，無人礦卡到達(dá)目的地之后，不是馬上湊到挖機旁邊。因為往往此前已經(jīng)有一輛礦卡正在裝車了。
因此，它必須停到一個足夠近，但不能干擾前車裝車的待裝位。甚至有時已經(jīng)有一輛礦卡在等候，那就必須開到第二待裝位。當(dāng)前車裝滿車開走，第一待裝位的無人礦卡可以迅速開到合適的裝載位置。這個流程的難度是如何保證安全的同時，還保持高效。挖機根據(jù)噸位的大小，挖臂有長有短。
和無人礦卡合作的挖機，作業(yè)挖掘范圍是17米左右。而且，挖機是“坐”在一個小平臺上作業(yè)的，它需要前后左右挪動。因此，無人礦卡不僅要一次開到合適的位置，而且下次再來，還需要根據(jù)挖機的位置不斷調(diào)整。在完成一次裝載之后，一輛無人礦卡開走，另一輛馬上開到裝載位。
由于易控智駕的感知、控制、決策規(guī)劃算法的能力不斷優(yōu)化，無人駕駛車輛的等待策略，采用“擬人化”方式，挖機等待僅數(shù)十秒，就能繼續(xù)裝載，與傳統(tǒng)人工作業(yè)相同。而很多運營商的無人礦卡，會在挖機口停得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，以避免和前車軌跡干涉。從待裝位開到裝載位，需要1分半到2分鐘左右，這樣裝載挖機的效率就下降了。
無人礦卡裝載完成后，就會沿著規(guī)劃的行駛路線，開往排土區(qū)。排土區(qū)有的在礦外，有的在礦內(nèi)。無人礦卡只在礦內(nèi)封閉場景運營，負(fù)責(zé)往礦內(nèi)排土，單趟距離有長有短，但一般在3-5公里。礦區(qū)的道路，比城市道路，確實簡單得多，首先不會有行人、自行車、社會車輛，其次路線也是封閉的，但也它有特殊的難點。
首先，雖然沒有其他社會車輛，但無人礦卡會遇到有人駕駛的礦卡、平整路面的工程車、降塵灑水車、加油車、工程指揮車等。其次，車輛載荷變化大，空重載相差百噸，車輛需要動態(tài)自適應(yīng)控制。礦區(qū)道路都是非鋪裝路面，道路缺乏明確的特征，地形變化多，地面起伏大，有坡道，且路邊就是懸崖，還有L型、U型的急彎。
第三，礦區(qū)沙塵很多，因為在戈壁灘上，所以霧霾天氣、沙塵天氣也是常有的事。礦區(qū)環(huán)境比較惡劣，冬季極寒溫度達(dá)零下45℃、夏天高溫地表溫度達(dá)70℃。無論是道路狀態(tài)，還是視野環(huán)境都不算優(yōu)。這些問題無人礦卡如何應(yīng)對？面對與其他車輛交互問題。無人礦卡的行駛路線一般被設(shè)置成雙向車道，只有遇到停止車輛擋道、或者交匯口，需要相互避讓。同時，無人礦卡對于其他車輛，有雙重感知。
一方面，易控智駕的無人礦卡渾身裝滿傳感器，本身就“耳聰目明”。它周身布有1個主激光雷達(dá)，3個補盲激光雷達(dá)，1個毫米波雷達(dá)，5個攝像頭，能夠靈敏地感知周邊環(huán)境。
從車上配置攝像頭看車輛周邊環(huán)境另一方面，不僅無人礦卡，而且與之同編組的有人礦卡、作業(yè)車、工程指揮車等各種車輛，也裝載了定位、通信設(shè)備，通過V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，也能夠互相“告知”彼此的位置，在交匯的時候減速或者停車避讓。
工程指揮車車頂也配置了定位設(shè)備面對道路狀態(tài)復(fù)雜難題，在礦區(qū)道路上行駛的無人礦卡，還需要精準(zhǔn)地走在路線上，包括完成爬坡、轉(zhuǎn)彎的動作。除了車輛本身的智能硬件，能夠看路，以及精度達(dá)到厘米級的定位設(shè)備，易控智駕還會繪制礦區(qū)的高精地圖，精度同樣也能達(dá)到厘米級別。加上遍布礦區(qū)的5G通信，車輛能夠快速、精準(zhǔn)感知自己的位置，保持路線的準(zhǔn)確。
易控智駕繪制的礦區(qū)高精地圖此外，在礦區(qū)，根據(jù)安全生產(chǎn)的要求，特別是坑下（可以理解為作業(yè)區(qū)），干線、排土場往往限速35公里/時……因此無人礦卡是在低速狀態(tài)行駛，安全冗余比較高，像L型、U型彎，都能安全、穩(wěn)定通過。至于爬坡，同樣根據(jù)安全規(guī)定，一般不能超過8%，對于無人礦卡而言，這樣的俯仰角度，對于激光雷達(dá)、攝像頭等硬件，都在冗余范圍內(nèi)。
至于動力，礦卡都裝備了大功率發(fā)動機或者大功率驅(qū)動電機，重載上坡也是輕而易舉。以易控智駕的車型ET100為例，它載重能力可達(dá)100噸，驅(qū)動電機峰值功率800KW，和一個超過20L排量的柴油發(fā)動機可以相提并論。礦區(qū)車輛的限速規(guī)定，是歷年來礦卡司機駕駛背景下定的規(guī)則。
易控智駕希望，礦方能夠允許無人駕駛車輛提速，這樣無人礦卡的運營效率就能夠提升。對于最后一個難點，就是沙塵、泥土和惡劣環(huán)境對無人礦卡感知設(shè)備的影響，易控智駕一方面通過技術(shù)和算法，來“過濾”掉沙塵等的干擾；
另一方面也輔以人工檢查。運行一定時間之后，無人礦卡就會被調(diào)度到檢查點，由人工檢查是否有污漬、損壞現(xiàn)象，在清理、維護(hù)之后，再把車輛調(diào)度回運營路線上。經(jīng)過3-5公里的跋涉，無人礦卡終于開到了排土區(qū)。但排土并不是我們想象的那么簡單，不是一個倒車，把斗舉起來，把土倒掉就完事。
首先，無人礦卡都要精準(zhǔn)開到平臺自動生成的排土位。從易控智駕的監(jiān)控平臺鳥瞰圖能看到，在排土區(qū)外沿，有一排格子，綠色的格子，就是可以排土的位置，而紅色的，是不能排土的位置。
其次，光開進(jìn)綠色格子還不夠，還必須精準(zhǔn)停在標(biāo)記為黃線的擋墻前。如果速度過快，沖過了擋墻，那么車輛就會掉下去。礦卡司機容易在這里發(fā)生事故，一旦掉下去，接近30米高落差，可能就是車毀人亡。
同時，排土區(qū)還是一個不斷動態(tài)調(diào)整的過程。在一個排土位上，礦卡倒了幾車土之后，原來的空地就填起來了一部分，下次就得更靠外一些。但此時，剛填起來的地面未必結(jié)實，在車輛碾壓時，也會有沉降，或者地面上有也可能會灑落的大的石塊等問題。所以，每排幾車土之后，就需要有推土機平整作業(yè)，把路面灑落的石塊、土塊推出去，壓實路面，同時重修一個擋墻。
按規(guī)定，擋墻必須是車輪的五分之二到五分之三高。既能擋住車輪，保證安全，又不至于太高，讓車斗卸料困難。而且，擋墻之前的地面，要形成3°-5°的反坡，讓車往后倒時減速，而且斗舉起來高度更高。
在排土區(qū)作業(yè)的無人礦卡那么，無人礦卡如何精準(zhǔn)開車到位，并且和作業(yè)車協(xié)作呢？在駕駛部分，無人礦卡依舊依靠自身的感知硬件、先驗的高精地圖信息、調(diào)度給出的排土位信息，能夠精準(zhǔn)到位。尤其是擋墻，無人礦卡除了事先收到的厘米級別精度的擋墻位置，還通過車后方激光雷達(dá)和攝像頭，去感知擋墻的位置和高度，確保車輛停到擋墻前。在司機駕駛礦卡的時代，判斷擋墻修補是一個麻煩。關(guān)于擋墻的信息，需要人工拿尺子量，再用相機拍照，上傳信息后，再派作業(yè)車來修擋墻。
而無人礦卡在每次排土過程中，就已經(jīng)自動收集了擋墻高度、反坡的坡度等信息，如果已經(jīng)不能繼續(xù)排土了，就會直接鎖定這個排土位，并上傳信息到云端，調(diào)度平臺下任務(wù)信息至推土機，進(jìn)行擋墻平整。同時，如果擋墻修建的較矮，不滿足礦山作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時，那么無人礦卡會自動識別矮擋墻，自動選擇場地排土，這樣一方面更加安全，另一方面可以在地面留下土塊，供平整作業(yè)車來修擋墻，更加高效。
無人礦卡對于排土區(qū)擋墻信息的收集、反饋和實時調(diào)整，正是易控智駕將無人駕駛和礦山生產(chǎn)相結(jié)合的一個典型案例。無人礦卡不是單向接收礦方的信息，還成為礦方的“眼睛”，反向給礦方提供信息，幫助提升了效率。在排土區(qū)排完土之后，無人礦卡會就回到駕駛路線上，開回裝載區(qū)，等待裝載并開啟新一輪運輸。但是，對于這輛無人礦卡而言，跟上一次相比，挖機位置可能發(fā)生了變化、排土區(qū)也可能發(fā)生了變化，怎么辦？
實際上，易控智駕進(jìn)入到一個礦區(qū)之后，建立的高精地圖也是在實時更新的。挖機位置移動、排土位移動之后，信息都會傳遞到云端，高精地圖就會更新，并將新的信息給到所有無人礦卡。因此，這次無人礦卡，可能會比上一輪裝載和運輸，位置稍有不同。
無人礦卡就是這樣，一輪一輪地裝載、行駛、排土，不知疲倦，還時時刻刻收集周邊信息和云端互動，融入了礦山各個物種之間，協(xié)同作戰(zhàn)。
02、效率接近有人駕駛
很多人的認(rèn)知中，無人礦卡應(yīng)該全年每天24小時無休。但實際上，無人礦卡的運營時長，只比有人礦卡的時長多一兩個小時。這是因為，易控智駕的無人礦卡雖然可以7*24不間斷運營，不過，與之配合的挖機還是人工操作，需要休息。車輛也要點檢、加油。
另外，礦區(qū)經(jīng)常要采取爆破作業(yè)等，車輛必須停駛避炮。所以，無人礦卡“無人”的優(yōu)勢還得不到充分發(fā)揮，但已經(jīng)有部分體現(xiàn)。無人礦卡的運營時長，只比有人礦卡的時長多一兩個小時。
不過，無人礦卡的優(yōu)勢已經(jīng)部分體現(xiàn)出來。比如春節(jié)期間，礦上的司機都想回家過年。2024年的春節(jié)，易控智駕無人駕駛車隊不“放假”，持續(xù)運營，保障了煤礦的產(chǎn)出，以及下游熱電廠的發(fā)電和春節(jié)期間老百姓用電的需求。那，無人礦卡的優(yōu)勢是什么呢？
首先是安全。礦區(qū)內(nèi)對于人車安全十分重視，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重事故，整個礦區(qū)都會面臨暫停運營，甚至關(guān)停的風(fēng)險。而為了減少、杜絕事故的出現(xiàn)，最根本的方法便是“少人則安，無人則安”。
正在排土的無人礦卡。礦卡背后是落差15-30米的陡坡所以近兩年，礦方以及各地方政府都逐漸對無人礦卡產(chǎn)生了剛需。內(nèi)蒙古地方政府甚至提出，“要求礦山減少至30%的人力，在擴(kuò)產(chǎn)能的同時還需要減人、無人駕駛。”其次則是錢。
無人化作業(yè)后減少寬體車司機交接班，班餐及夜間休息時間，直接增加10%以上作業(yè)時間；無人駕駛運輸系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)控制模型、優(yōu)化調(diào)度模型的控制指揮下，能夠減少油量消耗和維保備件消耗、輪胎成本維，總體經(jīng)濟(jì)效益要好得多。不過，在運輸結(jié)算中，無人礦卡可以比有人礦卡有更強的議價能力。
因此，在收入端，無人礦卡已經(jīng)快能創(chuàng)造和有人礦卡差不多的收入。在成本端，無人礦卡不需要司機，能一年省下數(shù)十萬成本。另外，易控智駕還開發(fā)了增程動力的礦卡，通過增程式發(fā)電機發(fā)電，車輛用純電驅(qū)動，相比燃油礦卡，能夠節(jié)省燃料20-30%左右。
易控智駕無人礦卡的驅(qū)動電機值得一提的是，就在這個煤礦旁邊，就是華電五彩灣發(fā)電廠，是名副其實的坑口電。如果用這么便宜、便捷的電力，來做無人礦卡的能源，不是很劃算嗎？肖亮表示，雖然是坑口電，但露天煤礦多數(shù)為重載上坡的場景，純電動車輛存在設(shè)備投資成本大、充電時間長等問題。
隨著新能源技術(shù)成熟及電池成本的降低，易控將會更多地在礦區(qū)投入應(yīng)用純電車型。目前，在易控智駕的山東鄒城石灰石礦、紫金礦業(yè)紫金山項目上，易控智駕已經(jīng)開始采用純電動車型來做無人駕駛。總體而言，無人礦卡的成本，比有人駕駛的礦卡，當(dāng)前還要貴很多。
一方面動力從燃油改成增程，增加了發(fā)電機、驅(qū)動電機和動力電池；
另一個方面智能化的硬件——激光雷達(dá)、計算平臺、線控平臺等等，都是額外成本，此外還有無人駕駛的研發(fā)投入等等。
這使得無人礦卡總體的收支平衡還需要一段時間，通過技術(shù)提升和規(guī)模效應(yīng)實現(xiàn)提效降本，是易控智駕最為期待的一項。也就是說，易控智駕要努力擴(kuò)大車隊規(guī)模，攤薄硬件成本和研發(fā)成本，就有實現(xiàn)盈利的可能。
資源稟賦好，新疆地區(qū)露天煤礦產(chǎn)能還在擴(kuò)大，由此需要礦卡數(shù)量也會大量增加，易控智駕無人駕駛使用效果得到了很多礦方認(rèn)可，因此大部分礦方表示新增礦卡要以無人駕駛為主。
礦方明確，新增礦卡要以無人礦卡為主，畢竟，這種無需擔(dān)憂人身安全，裝載效率和司機駕駛礦卡接近，并且還在不斷提升的運輸方式，顯然更加劃算?；谝卓刂邱{在新疆煤礦等礦區(qū)的表現(xiàn)，易控智駕也在國內(nèi)外推進(jìn)礦山無人駕駛的大規(guī)模復(fù)制。
預(yù)計在2024年底，易控智駕無人礦卡投入運營數(shù)量將會達(dá)到1000臺左右。無人駕駛的時代，在礦山，要率先到來。
