矿山无人驾驶渐成“新常态”
□ 杨沐岩 汽车智能驾驶功能引发广泛讨论。支持者认为智能系统可辅助决策、减轻驾驶疲劳,反对者则担忧其可靠性不足、辅助功能滥用可能影响交通安全。而在露天矿山领域,无人驾驶已被广泛应用。“扎根实际需求、完善安全体系、构建协同生态”是其得以规模推广的关键。但受限于矿山特殊环境和既有车辆、设备改造难度,无人驾驶在矿山的应用仍面临诸多挑战,需持续探索优化。 矿卡“智驾”降本提效 在我国,应用于露天矿山矿卡无人驾驶已经渐成“新常态”。 露天矿开采需先进行剥离作业,将覆盖在矿体上的岩石和泥土运至排土场。由于剥离物运输任务繁重且持续时间长,人工驾驶易出现疲劳、效率下降等问题,且多个露天矿近年还面临招工难。为替代人工,2024年露天煤矿无人驾驶矿卡数量达到约2500辆,较2023年增长超120%,今年落地数量预计超过5000台。 准能集团相关负责人表示,目前该集团7台矿卡为一个编组,平均每天运行800公里、作业时长15.6小时,平均时速约20公里。旗下黑岱沟露天煤矿预计在2025年10月实现超75台无人驾驶卡车规模化应用,运行超6个月且效率达到人工的110%。 通过易控智驾综合管控平台,一整座露天矿山的无人驾驶矿卡信息在画面中汇总,选中其中一辆车,可以看到车身多个位置摄像头记录的画面。 “无人驾驶系统包含多种关键技术,主要包括感知、决策与控制三大技术模块。”易控智驾科技股份有限公司技术总监何玉东向记者介绍:“感知系统是无人驾驶的基础,通过激光雷达、视觉、超声波传感器等多种传感器获取周围环境的信息。这些传感器能够捕捉周围物体的形状、距离和运动状态。而决策与控制系统则是无人驾驶的‘大脑’,负责处理感知数据并生成行动指令。此外,无人驾驶系统还融合了先进的通信技术、高精度定位与导航技术、车路协同等多项先进技术。” 为何无人驾驶技术能够在矿山场景率先规模化应用,并同时保证安全和效率?何玉东指出:“无人驾驶的技术价值需要扎根真实需求,以场景定义技术路径,精准解决场景的核心痛点。同时,安全体系需贯穿全生命周期,通过硬件冗余设计、软件动态防护与流程化管控的有机结合,筑牢安全底线。此外,无人驾驶技术的规模化落地也依赖生态系统,需强化产学研用全链条联动,构建‘技术—产品—应用’深度融合的协同生态,为技术规模化落地提供系统性支撑。” 独特场景仍存挑战 何玉东也表示,矿山存在多种独特场景,为无人驾驶应用带来挑战。如采煤区煤灰大、激光反射率低,造成煤灰过滤及地图边界检测难度大等问题。此外,矿山内的非铺装路面坑洼、车辙较多,易对车辆造成损伤;雨雪天气或洒水后路面泥泞湿滑,容易引发车辆侧滑偏移。无人驾驶技术在矿山的应用不但要实现车辆的智能驾驶,还需要与其他装备进行协同融合,满足矿山的作业要求。 矿山无人驾驶也涉及对大量既有矿卡的改造,这些车辆吨位大、相对老旧,改造难度高。准能集团相关负责人表示,后装无人驾驶设备在稳定性、抗震性及系统算法方面仍有不足,要实现“采—运—排”全流程无人化,不仅需改造矿卡,还需对采掘设备、工程辅助设备等进行远程操控改造,进一步推进包括钻机、指挥车在内的全矿设备智能升级。 上述相关负责人表示:“针对这些难点,我们组织相关单位结合卡车健康管理系统预警和报警结果,做到状态检修和预防性维护。优先处理无人驾驶卡车及配套电铲、工程设备故障,延长作业时间,提升设备实动率。我们也重点优化装、卸载区多车管理、地图自动采集与更新、高效路径规划、挡墙自适应停靠、复杂场景智能避障等功能,高标准修筑无人驾驶运行场地,重点突破关键技术瓶颈提升无人驾驶运行效率。” |