近日，河南駐馬店，一處面積達1.8418平方公里的水泥礦礦區(qū)正式完成中級智能化驗收。其中智慧礦山無人駕駛部分是重要一環(huán)。實施方路凱智行CTO那崇寧表示，無人駕駛系統(tǒng)可實現(xiàn)礦車自主導航、精準避障與高效運輸，配合云控平臺的調(diào)度管理能力，能夠實時規(guī)劃、調(diào)整運輸路線，自主、高效地完成采運排全流程作業(yè)。

記者通過采訪了解，在中國礦山加速智能化轉型過程中，礦山無人駕駛正迎來從試驗室走向規(guī)模化應用的關鍵階段。2024年，國內(nèi)無人駕駛礦卡部署量近乎翻倍，達到2500臺，2025年國內(nèi)無人駕駛車輛預計增長至3500-4000臺。

無人駕駛解決關鍵痛點

中國礦業(yè)大學（北京）先進采礦研究院副院長、博士生導師趙志強表示，礦山行業(yè)長期存在安全和作業(yè)環(huán)境惡劣兩大核心痛點。礦區(qū)環(huán)境堪稱“移動的險境”，比如，爆破后的邊坡穩(wěn)定性多變、非鋪裝路面坑洼遍布、擋墻不規(guī)范導致車輛掉落，加上大型設備盲區(qū)大、交叉作業(yè)頻繁，傳統(tǒng)人工駕駛的存在潛在的人身傷害安全風險。另一方面，露天礦大多在新疆、內(nèi)蒙古等偏遠地區(qū)，自然環(huán)境惡劣，露天礦生產(chǎn)作業(yè)人員常面臨高溫、高寒、沙塵等極端氣候，粉塵濃度常超出健康閾值、卡車司機每天高強度駕駛8-10小時，容易疲勞駕駛，特別是夜間作業(yè)。

“目前，90后、00后對礦山‘苦臟累險’的工作環(huán)境接受度持續(xù)下降，而熟練司機培養(yǎng)周期長，在人員流失率高居不下的情況下，企業(yè)需反復投入培訓成本，形成 ‘招工-流失-再招工’ 的惡性循環(huán)。”趙志強說。

“科技向善，礦山無人駕駛并非與傳統(tǒng)勞動力搶飯碗，而是改變艱苦惡劣、單調(diào)乏味并伴有較高危險性的礦山作業(yè)場景，重構礦山開采的作業(yè)流程與組織架構，創(chuàng)造更好的作業(yè)條件，讓普通勞動者也更加愿意以一種身心健康的方式長期從事礦山工作。”那崇寧表示。

除此之外，還存在效率問題，北物聯(lián)礦山物聯(lián)網(wǎng)專委會專家田瑞豐表示，傳統(tǒng)人工駕駛受限于輪班、疲勞及復雜環(huán)境影響，作業(yè)連續(xù)性不足，運輸量受限。此外，傳統(tǒng)燃油礦卡在高原地區(qū)動力衰減、油耗飆升。

無人駕駛則能有效攻克這些難題。

據(jù)田瑞豐說，無人化運輸可顯著減少80%的人力成本，并實現(xiàn)“零傷亡”，從根本上解決安全和用工難題，從效率與成本方面看，無人礦卡支持24小時連續(xù)作業(yè)，顯著提升了運輸方量；純電無人礦卡能耗可降低70%-80%，出勤率超95%，大幅降低運營成本。

從應用場景看，目前，露天煤礦是無人駕駛礦車的主要應用領域之一，占據(jù)當前無人礦卡落地項目的80%以上；金屬礦開采同樣適用，在銅礦、鐵礦等礦區(qū)，無人駕駛礦車可在復雜地形中完成礦石運輸任務，如紫金礦業(yè)西藏銅礦已部署70余臺無人礦卡，還有高海拔礦區(qū)，如宏大時代HC135E純電礦卡在海拔5429米的新疆礦區(qū)運行，成功克服缺氧、低溫挑戰(zhàn)，此外，砂石骨料礦場也開始引入無人駕駛礦車，提升物料運輸效率，減少人工干預。

不過在井工礦方面，田瑞豐表示，無人駕駛還處于起步階段，但包括雷科智途、長沙迪邁等企業(yè)也在積極布局，其巨大的市場潛力和安全效益使其成為未來重要的發(fā)展方向。“路凱智行也已經(jīng)通過技術合作的方式與傳統(tǒng)井工礦設備廠商合作，為井工礦無人化、智能化建設進行賦能。”那崇寧表示。

中國礦山無人駕駛潛力巨大

那崇寧表示，國內(nèi)露天礦山運輸服務市場規(guī)模約2500億元每年，億歐智庫測算，預計到2030年國內(nèi)整體智慧礦山自動駕駛的潛在市場空間為3869.9億元，發(fā)展前景廣闊。同時，海外露天礦山運輸服務市場規(guī)模約每年6000億元。

目前，中國在礦山無人駕駛領域已居全球領先地位，市場規(guī)模持續(xù)擴大。

趙志強稱，中國企業(yè)的優(yōu)勢首先體現(xiàn)在技術創(chuàng)新上，已攻克環(huán)境感知、導航定位、決策控制等核心技術難題，部分技術處于國際領先。露天礦山場景中存在人工駕駛礦卡以及灑水車、平地機、指揮車、等輔助車輛，無人礦卡混編混行不可避免，國內(nèi)的無人駕駛公司很好地解決了這個技術難點。

以路凱智行為例，該公司解決方案目前已實現(xiàn)連續(xù)超1100天常態(tài)化、安全運營，支持有人與無人駕駛車輛混編混行，在弱網(wǎng)狀態(tài)下大規(guī)模無人駕駛車隊依舊可以保持正常運營，在國內(nèi)正在快速規(guī)模化復制，布局多礦種場景。

“中國在無人駕駛領域還擁有成本優(yōu)勢，中國完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系使無人礦卡及相關設備制造成本降低，在全球市場極具競爭力。此外就是豐富的項目實踐經(jīng)驗，國內(nèi)礦山資源豐富、類型多樣，為企業(yè)提供大量測試與應用場景，積累海量數(shù)據(jù)與實戰(zhàn)經(jīng)驗，有助于快速迭代優(yōu)化技術，更好適應全球不同礦山環(huán)境。”趙志強繼續(xù)說。

就目前發(fā)展存在的挑戰(zhàn)看，田瑞豐認為主要有以下幾個方面：在技術上，復雜地形（翻漿路面、陡坡）仍需高精度避障算法；極端嚴苛環(huán)境下（高溫、高濕、低照、揚塵、逆光），傳感器可靠性及定位精度仍面臨挑戰(zhàn)（如井下傳統(tǒng)衛(wèi)星定位失效，對高精定位感知和車路協(xié)同深度依賴）；在標準上，行業(yè)還存在缺乏統(tǒng)一的測試認證體系問題，影響了技術規(guī)模化復制和互操作性；在商業(yè)模式上，早期重資產(chǎn)的持車模式（TaaS）導致企業(yè)虧損較大，此外，很多企業(yè)面臨客戶集中度較高風險。此外，井工礦本身的問題影響了智能化進程，例如，多數(shù)井工煤礦基礎設施（如高速網(wǎng)絡環(huán)境）和現(xiàn)有定位系統(tǒng)建設滯后，制約了無人駕駛運輸設備的功能發(fā)揮；現(xiàn)有車輛調(diào)度系統(tǒng)功能常規(guī)，缺乏統(tǒng)一調(diào)配。

對于未來的發(fā)展，田瑞豐建議相關企業(yè)，要做好技術卡位，深入布局傳感芯片等核心感知技術，并強化多源融合高精度定位（尤其針對井下環(huán)境），降低對傳統(tǒng)高算力平臺的依賴。逐步優(yōu)化商業(yè)模式，減少重資產(chǎn)持車比例，聚焦高毛利的軟件服務、運營支持與技術授權，積極響應“一帶一路”倡議，聯(lián)合中資礦企抱團出海，拓展國際市場；積極參與礦區(qū)無人駕駛相關標準的制定，搶占行業(yè)話語權，引導行業(yè)健康發(fā)展。

（企業(yè)供圖）