踏歌智行露天矿无人运输系统

露天矿无人运输系统汇报内容发展背景发展现状发展实践发展趋势12342发展背景矿山是国民经济重要原材料支撑95%能源、80%原材料、70%农资矿业提供矿物质运输是物资的第一道运输我国有大中型露天矿区超过1000处安全生产“十三五”矿山机械化、自动化产业升级

“中国制造2025”规划提出智慧矿山2015年2020年2月明确运用无人驾驶打造一批数字矿山2017年《建材工业智能制造数字转型三年行动计划（2020-2022年）》疫情刺激新基建客观上推动无人驾驶34能落地有痛点高频次——无人驾驶最好落地场景矿区运输痛点突出招工难成本高事故频矿区运输工作环境恶劣，司机老龄化严重，年轻司机从业意愿低，招工难、管理难问题越来越突出人力成本、管理成本持续提升；因司机操作不规范造成的车辆维修、油耗等成本高居不下车型大盲区多，晚上作业驾驶疲劳，导致人员伤亡事故频频发生，无人驾驶是根本的解决手段露天矿运输最适合无人驾驶封闭无人线路固定低速、点对点矿区运输场景特点矿区是最适合自动驾驶落地的场景之一1、机器替人经济价值核心价值2、无人驾驶本质安全3、生产更加稳定可靠发展背景45国外矿山无人驾驶应用：1、卡特彼勒、小松、别拉斯等推出的无人矿车10年2、澳洲、加拿大、巴西等近300辆无人矿车投入运营3、和人工驾驶比，总成本降15%，每年多工作500小时中国矿区特点及需求：1、除了大型矿车之外，中国特色矿区自卸车与宽体车需求大2、由于中国人工成本低，需要开发更低成本露天矿运输系统3、矿区工艺和环境更加复杂，需要满足混行无人运输系统开发自主可控的矿山无人运输系统发展背景5汇报内容发展背景发展现状发展实践发展趋势123461990年卡特彼勒研发无人驾驶矿车2010年小松、别拉斯无人矿卡主要在澳洲各大矿区实验运营2018年2019年我国首台在用矿卡无人驾驶车辆踏歌智行同北京航空航天大学共同研制我国矿山首个无人驾驶实现编组运行同期澳洲、加拿大、巴西等已累计近300辆无人驾驶矿车投入运营2G语音低速数据4G移动宽带数据通讯发展5G中国移动互联网物联网矿卡发展历程71990年2010年通信技术快速发展，推动系统智能应用无人驾驶矿卡发展7提升无人驾驶系统交互量中国移动5G专网环境下，端边云交互更快、手段更全、方式更安全传输的信息：文字、声音、视频、激光点云等高可靠性大带宽低时延融合感知高精数字地图融合控制实时调度更高传输速率低时延控制更低数据丢包率0.1Gbps1Gbps100ms10ms1%0.01%85G专网-更可靠的交互5G计算资源部署

从车载计算上升至端边云多平台协同计算车载端计算、路侧边缘计算、云端核心计算分布式计算平台车端AI到多边AI协同计算，算力分配更灵活快捷车载计算平台5G赋能车载单元核心机房边缘计算端边云协同云智能计算95G专网-更敏捷的计算提升融合感知能力中国移动5G专网的高带宽、低延时实现了路车融合感知，提升感知精度车端、路端、云端融合感知，拓展单车感知范围单车定位感知中国移动5G专网端边云融合定位感知云端融合路端车端5G赋能105G专网-更精确的感知汇报内容发展背景发展现状发展实践发展趋势1234112017.12国内首次实现矿用车无人驾驶为矿用车垄断企业北方股份、细分市占率第一企业同力重工首次实现无人驾驶2018.1完成模拟测试场单车测试在北京市昌平区流村测试场（模拟矿区环境）进行长达半年的测试完成伊泰、乌兰集团煤矿无人运输宽体车单车测试2018.6国内首次完成宽体车矿区实际测试2018.9完成白云鄂博矿区大型矿卡多型号单车及编组测试签订智慧矿山研发合作协议完成矿区测试2019.5完成矿区无人驾驶矿卡5G作业试运行在白云鄂博矿完成两辆无人矿卡与一辆电铲配合的生产试运行，首次利用5G进行生产作业2019.6与包钢集团、中国移动内蒙古分公司、华为联合发布全球首个5G矿区无人驾驶运输系统全球首个5G矿区无人驾驶运输系统发布2019.7在白云鄂博东矿完成200吨左右4台在用矿卡的改造，实现全部车辆无人驾驶运行。国内首次矿区无人驾驶中标，共1亿合同2019.8专家意见：世界首次矿区在用矿卡4台车运营，建议批量推广在用矿车无人驾驶通过专家评审2019.10中标国电投无人驾驶运输系统；中标包钢集团无人驾驶运输系统。签订200台宽体车运输合同。世界首次矿区在用矿卡4台车运营矿区无人驾驶运输进展122019.12签署露天矿“一致行动人”协议与矿用车垄断企业北方股份、签署一致行动人协议，共同推进露天矿无人驾驶行业发展、技术开发和升级维护2020.2完成无人驾驶矿用卡车批量前装设计工作针对NTE200车型进行了无人驾驶系统前装工作的设计工作，为我国大型矿卡首次批量前装无人驾驶系统奠定基础完成10台NTE200矿用卡车的前装合同签署2020.3国内首个大型矿卡批量前装无人驾驶合同2020.6完成白云鄂博矿区大型矿卡、鄂尔多斯永顺煤矿宽体车、国家电投霍林河矿区大型矿卡的长时间生产及夜班运行测试完成长时间生产、夜班运行测试2020.6完成矿区无人矿卡工程师下车运行在白云鄂博矿完成四辆无人矿卡的工程师下车运行，标志着系统的成熟度大幅提高2020.6与中国移动内蒙古分公司、华为公司等联合成立全球首个5G无人矿卡联合实验室全球首个5G无人矿卡联合实验室成立2020.7在白云鄂博矿区完成了无人矿卡的无安全员全流程运行测试，无人矿卡按照云控平台调度进行作业建成国内首个全矿区无人驾驶项目示范标杆2020.7在白云鄂博矿区完成了无人矿卡的自动收发车功能试运行，满足了全流程无人驾驶的条件完成无人矿卡自动收发车功能试运行2020~2021多个项目洽谈中…..国内首次无人矿卡安全员下车运营矿区无人驾驶运输进展13感知：非结构化道路路面检测与融合感知技术协同：基于V2X的车路协同控制技术控制：特种车无人驾驶轨迹跟踪与精准停靠控制调度：无人运输协同作业智能调度技术优化：基于大数据的无人运输能耗与效率优化露天矿卡无人运输关键技术1415车载+路侧多传感器融合路侧感知点LTE-V融合感知区车载:激光雷达+毫米波雷达路侧:毫米波雷达提高全天候路面有效识别距离，确保制动车辆障碍物路面两侧挡墙车宽弯急盲区大目标空间匹配时序校准异构数据融合障碍物高精度定位路车多传感器融合的感知技术15车辆横向/纵向智能控制路面坑洼扰动频16人工驾驶对照分析[θ1,θ2,θ3,θ4,

…]行为建模模式识别特征提取参数建模机器学习应用反馈无人驾驶实现了大型矿卡无人驾驶精准控制车辆横向/纵向智能控制技术16车铲协同与动态路径规划车与铲作业协同难停靠位置精度<0.3m角度<1°实现高效协同作业17路车智能融合控制技术行车装载卸载会车全天候装-运-卸多场景智能融合控制作业18矿区无人协同作业生产作业：根据矿区生产作业流程调度无人矿卡路权管理：高效路权分配、协调有序、本质安全监控统计：实时监控、数据统计及分析、高效管理云控平台19云控平台调度技术汇报内容发展背景发展现状发展实践发展趋势123420多基全域感知：车载（车基）、路侧（路基）、无人机（空基）融合状态智能辨识：大数据挖掘、微观自我学习、提升矿区认知水平群体融合控制：路径高效规划、路车融合控制、群体协同作业系统智能：露天矿区全面无人化—200台矿卡同时作业稳定支持多矿卡实时在线数据交互21服务器混合云路侧端端-边-云：北航、踏歌与中国移动、华为全方位合作车载端：华为5G通信模组、TBOX车载通信终端、和c-v2x车载模组；路侧边