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元宇宙的最早落地,居然是在矿山?

发布日期:2022-06-24   浏览次数:

元宇宙的最早落地,居然是在矿山?

 

一场围绕矿车无人化替代的技术革新,正在加速到来。

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图来自摄图网

“2022年台湾水泥正式与希迪智驾签署了14台纯电无人驾驶的采购协议,这是国内建材矿山领域最大规模的一次无人驾驶批量采购,也是该行业首个全矿山无人驾驶项目,今年9月交付后,将成为该行业全国最大规模的全矿山无人驾驶标杆项目,也正式标志着希迪智驾的纯电无人驾驶矿卡进入量产阶段。”

2009年Waymo开启自动驾驶计划时,并没有预料到Robotaxi直到今天还是差一口气,在2018年被摩根斯坦利给出了1750 亿美元的超高估值后,三年后却因商业化落地不及预期,估值跌到了300亿美金。

2021年11月,随着北京开启了首批自动驾驶商业化试点,Robotaxi运营商们苦于没有闭环商业模式的痛点,以及政府花钱买了车又要花钱补贴运营的困境,总算找到了出口。

然而,公开道路上的自动驾驶,距离真正无人驾驶(拿掉安全员)还有相当长的法律周期、政策周期、伦理周期要走。那么,在传统司机被工程师替代的这段窗口期内,自动驾驶真正谈商业化落地和盈利显然还是不现实。

但是在没人注意的某些限定场景中,例如矿山,无人驾驶的商业化轨迹已经逐渐清晰起来。

在人迹罕至的矿区,矿卡的路权也不会受到太多限制,相对简单的运营环境,也让运营商可以根据需要自行规划每辆车的行驶路线。另一方面,工程机械车辆不用上牌照,无需过多考虑交通安全,对自动驾驶技术的容错率较高,不存在很多政策法规层面的争议。更重要的一点,年轻人宁愿在城市送外卖也已经不再愿意到矿区工作,矿区正在面临无人可用的难题。

场景上的诸多优势使得矿区成为无人驾驶技术落地的沃土。据辰韬资本的预测,2022年就是国内无人矿卡商业化应用的开局之年。一场围绕矿车无人化替代的技术革新,正在加速到来。

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无人矿山,率先实现的“元宇宙”?

由于缺少人口红利,矿区的规模又更大,早在2009年,澳大利亚、巴西等国的大型矿山就开始尝试无人矿车技术。

相比而言,虽然矿区是落地自动驾驶的最佳应用场景,然而我国采矿业一直面临规模小、企业分布较散、技术水平不高、开采装备落后等问题,使得我国采矿装备制造业的水平较发达国家有一定差距,对于更前沿的自动驾驶技术更是少有关注。

在政策层面,国家对于采矿业的整治从2005年《国务院关于全面整顿和规范矿产资源开发秩序的通知》开始,到现在,采矿业已经逐步从逐利的小型矿业为主转变为由头部企业开发优质矿业资源的新格局。

而由于大型企业对于自身的品牌、形象和社会责任格外重视,加上国家政策的引导,使得近年来的采矿业开启了向着绿色化、智能化发展的趋势。

2019年,台湾水泥的一部企业宣传片《The future is worth it.》“抢”到七项电影大奖,影片中对于环境、人类和自然的思考表达了以台泥为主的采矿企业对转型和寻求社会理解的愿望。

台泥董事长张安平多次在公开场合说:“台泥要做‘一个全神贯注处理人类文明与大自然间复杂关系的绿色环境工程公司’,以前看似免费的阳光、空气、水,在不远的未来将会是最昂贵的物品,要对大自然保持敬畏和关怀。”

在水泥企业中,台泥也是首家为自动驾驶买单的企业。早在两年前,台泥邀请了希迪智驾对两台柴油矿卡进行无人驾驶改装。经过两年的技术验证和生产作业后,今年更是采购了希迪的前装无人纯电矿卡、远程驾驶舱、及整套智能管理系统,将整座水泥矿山进行全无人化改造。

想象一下,一个智能算法和人共存的世界。在环境恶劣的矿区,无人矿卡、无人铲车、无人调度系统,昼夜不停地开采、运输矿业资源。”希迪智驾车辆工程部负责人刘洲说。

“人类再也不用像机器一样工作,取而代之的是,用人工智能、5G等技术打破空间的局限,在千里之外对矿山进行必要的维护管理。我们要用技术让天下没有难采的矿。”

句容台泥矿负责人表示:“我们在矿区采用纯电无人矿卡,现阶段主要还不是从成本节省角度考虑,虽然无人矿卡在将来一定能带来成本的节约。而在现阶段更多的是一种社会责任,对于环保、科技和人文关怀的责任。我们觉得大企业应该拿出更多的资金和行动来带动整个行业的智能化、绿色化转型。”

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无人矿山实践中的技术关键点

无人驾驶的矿卡要实现真正意义上的代替人工,必须要落实到对每个技术关键点的攻克。

首当其冲的就是路面的感知问题,国内矿山碎石多、粉尘多,路况条件普遍不如国外矿山,这些都会影响到无人矿卡正常行驶,而且比马路场景要复杂的多。例如要在崎岖的非硬化道路上实时检测出尺寸大于20cm的石块,对技术而言非常具有挑战性。

以希迪智驾自研的多传感器融合感知算法为例,不仅能够识别多种障碍物、工作人员、作业车辆等目标,还实现了在夜间、雨天、雪天的正常感知,全天时全天候都能进行采矿作业。

除了感知算法,希迪智驾在车辆管理、车铲配合、自动充电、远程接管系统、故障检测系统等方面都有相应的技术储备和专项研发,为整个无人驾驶系统的稳定运行,以及无人纯电矿卡的批量化都提供了坚实的技术基础。

此外,对中小型矿企来说,升级换代的成本也变得越发平缓。事实上,即使是资金雄厚大型矿区,从有人到无人的智慧化升级也不可能一步到位。为了实现平缓过渡,矿区人车混编作业的解决方案更加成熟,让无人矿车的替代相对平缓,减小矿车一次性换代升级的资金压力。

最后当然绕不开技术的难点,例如对于井下矿区,矿车进入上千米深的井下就面临信号传输难题。据希迪智驾技术人员介绍,其团队已经自主研发出一项无GPS的导航定位技术,通过相对地图和决策规划算法,就能实现井下1000米深度的相对定位,确保井下无人矿车不迷路。

总之,在技术和成本方面,国内智慧矿山技术提供商的发展已经到了批量落地的前夜。而且在下游产业的刚需下,自动驾驶技术对于采矿行业的持续产出有重要意义。

一方面,在从下游行业的需求来看,采矿是支撑国民经济的基础行业,贡献产值占到国民GDP的8%,对国民经济的支柱作用长久不会改变。另一方面,人口结构老龄化已成为我国普遍的社会问题,矿区工作的危险性更加剧了用工紧缺的困境。

采矿作业中时常要进行爆破,有倒车翻车的可能性,还有噪音和粉尘的污染也会影响工作人员的身体健康,种种原因导致年轻人尤其不愿意开矿卡。根据希迪智驾对台泥矿区的调查,25岁以下工人还不到2%。

高用工需求与低从业意愿,让无人矿车替代的需求激增,倒逼行业向数字化、智慧化转型。

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下半场:成熟系统化方案的角逐

近年来,在政策层面,国家和地方政府也在鼓励和推动矿山智能化的进程。2020年初,国家发改委、能源局等八部门发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提到,到2025年大型煤矿和灾害严重煤矿要基本实现智能化。

无人矿山的刚需和地方政府的鼓励让这个赛道呈现出别样的生机,矿业向无人化转型升级的紧迫性已经凸显,随之而来的是各路玩家争相入局。据悉当前入局无人矿山的企业已有将近50家。

在大规模商业化的前夜,对于大小矿企来说,自动驾驶解决方案是否好用,是否有助于采矿运营的降本增效是其下决心转型的关键。

激烈竞逐之下,一些细分领域技术上的亮点或许已经不能打动矿企。换句话说,第一梯队的玩家需要具备拿出一整套成熟完备的解决方案的实力。

那么,究竟什么才是一家无人矿山技术提供商的护城河?成立与2017年的希迪智驾,已经给出它的无人矿山解决方案。

在自动驾驶方面,希迪智驾起初基于重卡进行自动驾驶技术的研发,现在则是降维应用于低速封闭场景的纯电无人矿卡。

对于中小型矿企来说,升级换代的痛点主要是资金压力,以及难以盲目部署不成熟的运营方案所引发的经营风险。

首先在训练数据量方面,希迪智驾无人驾驶的矿车,累计运行时间达到两年以上,矿石几十万吨,运行里程达到十几万公里,大量数据积累确保整个系统的稳定运行。

其次,对于妨碍无人采矿车作业的小概率特殊情况,自动驾驶方案有多重的安全冗余进行妥善处理。通过无人中台和智能调度系统,一台远程监控设备可以监控10台自动驾驶车辆,出现问题可以随时远程接管。

在深圳的展会的测试中,部署在深圳的远程驾驶舱以极低延迟,操控了长沙部署的一辆小车。有这样的远程遥控驾驶作为安全辅助的备用方案,可以扫除矿企对无人转型经营风险的担忧。

在用户体验方面,采用希迪智驾的方案无需付出太多学习成本。用户可通过一块手持平板管理整个车队,轻松实现派车、收车、充电、故障检查等操作。特别是针对矿区需要频繁更新高精地图的问题,希迪智驾开发了有着简洁UI的高精地图编辑软件,让矿山工作人员可以轻松实现地图的自主运营。

在自动驾驶技术路线上,一直有着单车智能与车路协同的优劣之争,无人矿山行业也不例外。

但目前国内自动驾驶领先的百度已经加快了对车路协同进行的布局,如本文开头所述,从目前单车智能玩家碰到的难题来看,对车路协同方案的前瞻布局,也将会构成一家无人驾驶技术提供商更强的竞争力,甚至是技术壁垒。

从长远来看,无人驾驶的商业模式要想彻底走向成熟,单纯依赖单车智能的技术路径已经开始显露出弱点,正如行业先锋玩家Waymo至今解决不完的Corner case,也难以在短期内达到开放道路的L4水准。

从2017年成立伊始,希迪智驾敲定了“车路协同+自动驾驶”两条腿走路的技术方向。由于布局车路协同较早,希迪智驾的车路协同技术一直处于行业领先地位,其在车路协同领域的声望甚至超过了自动驾驶,有关车路协同技术的专利,都是最先拿到四跨认证(跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台)。

此外,对于无人矿车解决方案的批量落地,车路协同也有助于降低成本。把一部分智能化设备放到路端,让“聪明的路”来参与交互和运输,并与“智慧的车”协同感知,业可以减少对高精度感知硬件的使用成本。

写在最后:

落后的采矿模式与人才紧缺的压力,让矿山实现数字化和智慧化有着需求侧的迫切性。或许因为车路协同技术的应用,无人矿山解决方案的落地在最近两年内会有一个显著的改观。

放眼到更多的行业,无人驾驶归根结底是在探究一种让机器在更大程度上取代人类司机的技术。随着技术外部性的想象力逐步释放到其他行业和场景,在Robotaxi、Robobus、无人配送等领域是否也将更快开花结果?我们拭目以待吧。

来源:创业邦、希迪智驾

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2022年06月24日



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