近日，由盖世汽车主办的2021中国商用车自动驾驶大会隆重召开。本次峰会主要聚焦商用车自动驾驶行业发展趋势，共同探讨从感知、决策到执行层面的核心技术，以及港口、矿区、干线物流、园区等不同终端场景的产业化落地方案。作为智慧矿山无人化领域科技公司中的领导者，慧拓受邀参会并由首席战略官王健作题为《基于矿用卡车的全栈式无人驾驶解决方案》演讲，以下为演讲核心内容：

慧拓智能首席战略官CSO王健博士

各位嘉宾大家上午好，非常高兴能再次跟大家分享慧拓在无人驾驶矿山领域的经验。

近年来矿山领域很火，一方面国家政策、资本市场都非常关注，另一方面也得益于国际上矿山技术创新，行业发展很快。现阶段，国内对标的主要是卡特和小松，具体而言，是其在澳大利亚、智利、阿根廷等地的矿区所使用的无人驾驶产品。

国内无人驾驶的矿山，尤其是有色和煤炭行业，目前正按照国家八个部委的要求在大力推广无人驾驶露天矿的智能化和井下智能工作面。国内煤炭、有色、砂石水泥等行业积极从试点到批量应用发展。

宝日希勒露天矿：全天候、真无人驾驶

接下来谈一下技术方案，现在国内几家主流做矿山赛道的无人驾驶公司都比较趋同，采用的都是数字孪生的技术。

首先是无人驾驶系统，顶层是调度管理系统，包括五大功能：

配铲，根据全局地图和作业面算出轨迹

传感器诊断

交通规则

软件定义驾驶员数据分析，比如说雨天、晴天驾驶模式不一样，自动调优就是在这里面做的

地图采集，因为矿山地图每周可能都要变，需要经常刷新

第二个系统是仿真平台，这也是我们慧拓的强项，做孪生测试时经常使用。第三是应急接管遥控驾驶；第四是云上的部分云端智能调度系统，中间跟RTK、Mesh连接的是我们自己的设备。第五是挖机协同管理系统，可以配套车路协同产品来计算铲斗，最后是车路协同系统，这样六个系统构成了我们整个方案。

愚公YUGONG无人矿山整体解决方案六大核心子系统

在云端智能调度与管理系统中，可以看到的我们路权管理，车辆实时状态，每天每台成车用了多少油，爬了多少坡，采了多少土等等。

这是我们现在使用的控制器，我们主要对外销售的是自研的玄武控制器，它可以支持12路摄像头，8路激光雷达，毫米波雷达，惯导，T-box连接，数据出来之后进入到下面的VCU，这样构成了单车的解决方案。

除了玄武，我们还有装在挖机上的低成本协作式控制器，现在挖机主要还是人工开，对于算力要求和感知要求都不高，只需要运用简单算力把斗算出来就可以了。

这是远程驾驶系统，现在在国内用的比较多有两个场景，一个是遥控挖机，一个是遥控推土机。

车路协同系统是路测产品，电是太阳能供电，储能的，再加上4G网络。

还有通过虚拟仿真技术，我们在北京的实验室中做矿山1：1重构。

慧拓自研产品

讲几个比较简单的技术，这是一般的传感器布局，我们主激光雷达加做石头扫描和路沿扫描，加上毫米波雷达和激光雷达主要做AEB，后桥上面有两个激光雷达主要是做挡墙扫描的，相机主要是做远程驾驶的。

慧拓是现在唯一既有露天矿案例，还有井下案例的矿山领域无人驾驶解决方案、产品和运营服务提供商。

首先讲定位技术，矿山定位技术要比城市道路复杂的多，城市道路上个千寻或者其他低成本的定位，但是矿山往往没有千寻布站，需要专有站。坑上到坑下垂直落差少则100多米，多则300多米，大家去过新疆旅游的话会知道，新疆有可可托海三号坑那种共和国功勋坑特别深，垂直几百米很常见，那种情况下遮挡其实很严重，需要做很好的定位。

其次是感知融合技术，慧拓现在也是多模方案，每8毫秒处理一次图像，加上物理级融合和相机语义和Tbox补盲融合构成的。

第三讲我们的车路协同，矿上面做车路协同很多，我们把路侧感知信号推回给车辆，车辆再补一个石头，因为矿山落石是很多的。

而后是地图采集，这个就非常复杂了，这个我们花了好长好长时间来做，如何做到不需要航拍去更新地图，这也是慧拓花了很长时间摸索出来的一套方法。

小保当井工矿无人驾驶无轨胶轮车

还有我们的故障分析，慧拓从2016年开始做矿，到现在做了五年多时间，其中有三年多时间都是用来做无人驾驶功能，后来将近两年时间做功能以外的故障诊断。因为矿车经常会出现比如说断轴、底板开裂、轮胎爆炸、润滑油管断裂等问题，如果没有人之后要有很多方法解决这个问题，所以这个要花好长时间来做诊断。

最后讲我们最近新开发的系统，我们叫做软件定义驾驶员。因为矿车跟乘用车有很大的区别，乘用车是千车千面，但是矿车是千车一面，希望所有车开起来都像是一个老司机，这个老司机是永无止境的老司机，它要一直学，在不同天气情况下和不同矿里面的使用习惯进行学习，所以在场景改变条件下要动态调车上十几个参数，比如说最大转弯半径，最大的制动距离，跟车距离，最大限速，交通路口谁先进谁后进。这些东西学习不是固定的，今天下雨了换个样子，明天下雪了换个样子，这是需要软件数据分析系统，这个也花了好长时间来做。

慧拓防碰撞系统

慧拓现在是矿山赛道业内估值最高的公司，上个月完成了单笔最高的融资，获得融资除了因为慧拓有很多订单以外，更核心的还是因为慧拓有很强的技术研发落地实力。

在技术方面，我们主要有以下几点优势：第一，慧拓通过众多项目积累已经适配主要OEM宽体车适配，我们对底盘调校还是比较好的；第二，多传感器深度融合技术；第三，矿山道路下的智能避障技术。活的东西需要等，死的东西需要绕，动的车辆需要跟，这是我们主要的三种方法；第四，是首个实现对电缆准确检测，我们主要用在煤矿上面，煤矿有电铲，电铲有电缆，车辆要穿过过去，有的时候会把电缆识别成障碍物就不走了，这个时候就要识别电缆的高度；第五，精准停靠与残留物料检测。后向雷达识别档墙位置，识别档墙高度和形状，倒车路径重新规划；第六，实现地图自动采集更新。我们希望做到人工不干预，无人机不干预，当然这个还是很复杂的；第七，防车辙碾压，因为矿上面都是黄土，总沿着一条路走会产生车辙，车辙产生之后对轮胎就有磨损，这个时候就需要均匀碾压；第八，矿卡节能主动安全控制技术。现在如果一个区域都是无人车可以实现全车不停车通过，只有装和卸是停的，中间是不停车的，这样的话就非常节能。

以小松在澳大利亚的铁矿为例，中间车辙特别明显，我们的中间是没有明显白色的印记，就是当时国外修路水平比国内修路要好，不会产生明显车辙，但国内修路没有那么硬实。

这是我们颠簸路面识别，能够准确识别出路面的平整度来决定提前减速的量，虽然上面没有人，不用考虑舒适型，但是需要考虑车辆振动对于传感器寿命的影响，所以还要均匀通过路面的，而不能一直颠簸过去

还要重点讲下虚拟仿真，我们用这套技术来做验证。慧拓现在之所以可以部署的很快，我们慧拓可以做到拿到一个矿从下单开始算起一直到交付，所有时间加在一起只有40天时间。这里面很大的依赖性都是依赖于虚拟仿真，我们会把矿1：1去做还原，基于真实的动力学去重构真实的路面，我来看这个车在这样一个工作下面参数怎么调校，把十几个参数调校好固化下来再去执行，其实备货时间，电源箱制作，工装安装都很流畅，因为现在所有车型我们都已经做过了，难的地方是矿上本身的适配，这个适配特别麻烦，但这个东西都在虚拟仿真里面做好了。

慧拓无人运输仿真系统与真实作业场景效果对比

这是我们采取的安全措施，现在也越来越正规化了，慧拓现在朝着上市的路线在走，朝着规范化的方法来做，对可靠性的要求越来越高，所以很多地方我们都是双机热备，防止偶然性的发生。

这是我们的感知融合技术，我们现在有三种天气必须要做，大雨、扬尘、大雪，这三种气候条件在矿上面是非常常见的。比如说现在9月份，昨天在海拉尔就准备下雪了，从9月份一直要下到明年5月份，所以要抗低温，因为车不进暖库，一直在外面冻着，需要冷启动，冷启动表面温度都有-40多度，对于计算设备还好一些，但是对通讯设备影响很大，Tbox起不来，这就需要很多保温装置来做，这个就很麻烦。

简单介绍一下慧拓，慧拓是2014年成立，到2017年开始正式运营。公司总部在青岛，但公司绝大多数人，包括高管、研发都在北京，还有鄂尔多斯售后技术支持团队，以及在深圳和加拿大的研究院。

这个车是在云锡集团，车上是没有人的，我们现在已经有4个矿实现真无人驾驶，每天24小时接管一次，是目前业内最高的水平了。

这个是紫金矿业，也是最西边、海拔最高在做无人驾驶的矿。这个矿做的时候对电动化要求要比无人化要高很多，因为海拔高，海拔高对无人化影响没有太大影响，对于内燃机充放电是有比较显著影响的。

宝武马钢在铁矿业率先实现下安全员的无人驾驶

这是另外一个矿，在中国宝武马钢。现在有10台燃油版的车在这里运行，刚好给了我们两个挖机，两个台阶是全无人的，24小时两班作业的。这个道路是铁矿，所以相对来讲比较硬，下雨是不停工的。但不停工会导致很多泥浆被溅起来，对传感器影响很大，需要做很多防护的能力才行，这个矿也实现了安全员下车。我们现在最高的记录可以达到有人车90%的效率，实测半年后的结果显示，无人驾驶已经跟人开基本上接近了。

慧拓现在的战略是先实现从有人到无人，从无人到超人，到超人的时候效率要达到有人车的效率120%，在今年年底先实现所有矿安全员全部下车，明年开始实现超人。

这是井下车，这个是神东公司，主要是用来运锚杆，运物料的，这种车是L1级正向和侧向两个防碰撞，防疲劳。

好，谢谢大家。