向矿而生 达无人之境：华为矿山无人驾驶解决方案亮相

3月30日,TIAA第三届矿山领域自动驾驶和安全生产融合应用成果大会在长沙举办。会议期间,业内专家分享智慧矿山的建设经验、发布标准化工作成果,共同研讨自动驾驶技术在矿山智能化建设中的应用进程,旨在协同产业推进我国矿业领域安全高效生产。华为智能汽车BU商专车领域总经理周杰受邀出席活动,并发表《向矿而生:华为无人驾驶助力智慧矿山》主题演讲,介绍华为全栈式矿山无人驾驶解决方案,以及最新的项目运营情况。

华为煤矿军团市场与产业发展总裁刘维在圆桌对话环节,就无人驾驶应用与双碳目标下的智能矿山建设面临的挑战和未来话题,分享了个人的观点与看法。

“少人无人”,矿山智能化迎里程碑

矿山是我国经济发展和社会进步的重要命脉,在完成煤炭保供任务的同时,露天矿山的开采一直以来面临着安全、效率、驾驶员短缺等方面的挑战。矿区作为无人驾驶赛道中最具先发优势的场景,随着智能矿山建设的全面提速,矿山无人驾驶产业从技术研发、试点验证、已经迈向商业化生产实施阶段。

华为提供全栈式自研矿山无人驾驶解决方案,采用“车-网-云”结构,整合“车”(智能驾驶计算平台+感知系统+算法)、“网”(5G+C-V2X)、“云”(自动驾驶云服务、动态地图云服务、智能卡车调试系统)等领域优势技术,实现安全员下车常态化作业、多编组协同,综合效率持平有人驾驶。

迎难而上,无人驾驶无惧矿区复杂场景

矿区无人驾驶主要包括采装、运输、排土/卸载环节,真实的矿区作业环节非常恶劣,面临极端天气、颠簸道路、扬尘等极端环境、落石、狭窄工作平台、重载陡坡、窄道会车、异型排土位等诸多挑战,对硬件可靠性、算法适配性、定位精确性提出严格要求。

为应对矿区复杂多样的场景,华为融合多项智能网联汽车技术,通过动态业务地图随采掘面变化实现“分钟级”更新,实现车与铲厘米级精准对位,满足采装场景需求;通过蜂窝车联网(C-V2X)技术,在车铲协同、智能绕障、编组生产等多功能助力下,保持车身稳定如履平地,满足运输场景需求;通过前期充分的测试环境道路,借助自动驾驶作业系统,实现车辆对异形排土场、综合调度、陡坡、急弯、狭窄采掘作业平台等“不大理想”作业环境的适应性,以智能路径不排队、自适应异形排土场、厘米级自动停泊,满足排土场景无人运营需求。

无人驾驶,“车-网-云”协同解决商用挑战

无人驾驶意指车辆能够实现自主驾驶,并能保证交通安全和效率提高。对于封闭的矿区场景来说,实现真正的无人驾驶不仅能够解决招工难、管理难等挑战,还能在提高矿区安全性的基础上,降低人工、燃料等运营成本,提高矿区作业的效率。而其中的技术挑战,源自于打通无人驾驶车辆和作业生产系统,形成完整的无人化生产作业体系。

面对挑战,华为与车辆机械制造企业进行合作,并针对矿区多个场景功能对车辆(机械)进行优化,借助智能驾驶计算平台MDC、高性能车规级激光雷达、毫米波雷达和摄像头及矿车无人驾驶算法等技术,让“聪明的车”实现了无人驾驶目标。

为了让“聪明的车”走向“智慧的路”,华为将5G、多维度感知能力及超视距感知等技术融入解决方案之中,实现了车辆对路侧基础设施的精准定位与感知识别;华为打造了“强大的云”通过矿山业务管理系统、车队调度管理系统和高精度动态业务地图服务实现多车、多编组无人化作业的统筹调度,通过自动驾驶监管运营服务为车辆提供了智能化运维和运营分析能力,并基于车辆端传感器数据实现自动驾驶算法的持续优化和迭代,帮助矿区无人驾驶矿卡能够实现实时运营,完成多项自动驾驶任务。

安全可靠,综合效率即将超越人工水平

基于车路云协同的矿山无人驾驶解决方案,将为智慧矿山带来三大价值:

一是实现端到端的无人化高效作业。在“云上大脑”的统筹下,可帮助矿卡提升构建全局资源调度、高精度动态业务地图、车道级路径规划等能力,实现作业面动态的快速更新、车铲智能协同、多车统筹调度、全局效率优化。即使面对复杂工况,也能利用车端全感知完成精准识别。

二是提升矿上作业的安全性与可靠性。面对以往矿上多车路权冲突问题,车路云协同方案可提供“上帝视角”,在规划层面避免多车的路径冲突问题。通过路侧设施实现全局态势感知后,可有效改善盲区障碍物检测能力,大幅提升车辆行驶的安全性和可靠性。智能化、自动化的7X24小时作业,充分保障矿上工程的运营进度。

三是快速实现无人驾驶算法的持续迭代,在全场景仿真环境下,系统的算法可在线迭代升级,越用越聪明。针对矿山所面临的复杂作业环境,随着车辆的持续运行,能够基于传感器采集的数据,高效开展无人驾驶算法优化,形成良性循环。

在疆纳项目中,通过为期一个月的实际生产作业环境连续测试,对“无人驾驶”和“有人驾驶”运营效率进行比拼。在为期一个月的运营过程中,每日运营时长可达22小时,全程无安全员连续生产。同时现阶段无人矿车综合效率达到人工驾驶效率的90%以上,未来将逐步实现超越。

生态繁荣,筑基数字底座——向矿而生

安全员下车,是无人驾驶发展的重要里程碑,但这并非智慧矿山的终点。在无人驾驶实现大规模商业化运营之后,其后续重点任务是在全作业生产流程中,能够稳定持续提高作业效率,致力于在全矿无人的生产条件下实现安全“零事故”。

全矿智能化是一个循序渐进的过程,更是需要齐心协力的过程,需要生态的繁荣发展。华为在TIAA,与众多行业伙伴一同参与标准制定和产业生态推动工作。在车端智能合作方面与同力、徐工等伙伴,共同打造了强大的生态伙伴基础。第三届矿山领域自动驾驶和安全生产融合应用成果大会期间,联合发布了露天矿山智能运载和协同作业系统系列标准。未来,基于“华为矿山AI大模型”、云路车协同的无人驾驶系统,应用生态将无限扩展衍生。华为将携手生态伙伴,向矿而生达“无人之境”,借助无人驾驶等技术一步步推动智慧矿山的高质量发展。