华为露天矿山无人驾驶的一小步，智慧矿山的一大步

对于大型煤矿而言，露天矿山无人驾驶既是建设智慧矿山的重要一环，也是我国智能矿山绿色发展中迈出的关键一步。

近年来，在5G、大数据、人工智能等新技术的推动下，无人驾驶正加速落地，尤其在矿山、港口、特定园区、干线物流等封闭路段的应用场景中，具备高级别无人驾驶功能的卡车、物流车等的部署越来越多。

在矿山行业，国家发改委等八部委早在2020年初发布的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》就明确提出，到2025年，要实现露天煤矿的无人化运输。在技术发展和行业政策的双重加持下，矿山无人驾驶的应用已经成为矿山智能化建设的必然趋势。

为了进一步提速无人驾驶在智慧矿山中的应用，华为煤矿军团结合自身对行业的深入理解，以及在智能驾驶技术上的积累和能力，在2022年正式推出了面向露天矿山的无人驾驶端到端全自研解决方案，并成功实现商用部署和实施。

3月30日，在长沙举办的“第三届矿山领域自动驾驶和安全生产融合应用成果大会”上，华为全面深入分享了无人驾驶解决方案在智慧矿山上的创新实践，并现场参与了《2022年露天矿山自动驾驶建设成果》白皮书和车联（TIAA）矿山智能运载和协同作业标准体系下的《露天矿山 智能运载和协同作业系统 通用要求》等4项TIAA团体标准的发布，以及自动驾驶应用与双碳目标下的智慧矿山建设面临的挑战和未来产业圆桌对话，为智慧矿山建设贡献出自己的智慧和力量。

无人驾驶加速落地，矿山行业先行一步

2022年，无人驾驶在多个场景开始从试点实验向着小批量、常态化运营迈进。在矿山行业，为了进一步推动无人驾驶的落地，去年8月，应急管理部、国家矿山安全监察局发布的《“十四五”矿山安全生产规划》指出，要加强矿山智能化关键技术的研发，辅助运输环节无人驾驶等在内的关键技术和装备的突破重点。

事实上，对于大型煤矿而言，露天矿山无人驾驶既是建设智慧矿山的重要一环，也是我国智能矿山绿色发展中迈出的关键一步。有数据显示，在露天矿开采过程中，矿山运输的基建投资约占矿山基建总投资额的60%，运输成本和劳动量分别占矿石总成本和总劳动量的一半以上，因此无人驾驶的应用可以大幅降低矿山运输成本。

不仅如此，运输也是安全隐患最大的环节，如今，矿区一线工人的工作环境恶劣，驾驶员流动性大，招工难问题日益突出；露天矿山无人驾驶的应用，既可以降低生产安全风险，也可以实现更高的工作效率和更低的运营成本，显著增加矿山的经济效益。

相比较公开道路上无人驾驶面临的环境场景复杂、设备成本高、算力瓶颈等问题，露天矿山无人驾驶具有道路环境封闭、交通参与者少、路线相对固定、车速较低、装卸作业无需人工操作等特点，可以最大程度避免无人驾驶应用过程中出现的潜在突发事件和高风险情况。

尽管如此，露天矿山无人驾驶要从小规模测试，向全场景、全流程延伸，走向真正的无人化和7×24可持续作业的规模化商用，依旧面临诸多挑战。比如，持续作业需要考虑全业务流程场景，除了采-运-排之外，还有车辆加油/充电、全路段避障/避炮、辅助车辆混行等，复杂场景也会给自动驾驶算法提出更高要求。

同时，大规模生产作业中，随着作业车辆数量、作业规模和效率的提升，作业任务调度、高精地图动态更新、作业点位动态分配、精准路径规划等都会给自动驾驶作业系统提出更高要求。

除此之外，矿山不同工况特点，如综合调度、陡坡、急弯、狭窄采掘作业平台等，都会给技术的可靠性和通用性带来挑战；而在商用阶段，如何实现车辆状态监控、故障预警、故障快速定位等的智能运维也是一大难题。

“车-路-云”协同，构建可靠无人驾驶系统

针对当下露天矿山无人驾驶应用的旺盛需求，以及在落地过程中所面临的诸多挑战，华为致力成为矿山无人驾驶领域的产业贡献者、解决方案提供者、行业推动者和价值守护者。为此，华为将人工智能、云计算、车联网、智能驾驶、高精地图等技术，与现代煤炭开采深度融合，推出了露天矿无人驾驶系统解决方案，以实现露天矿自动驾驶矿车“采-运-排”全流程持续作业。

作为矿山生产系统的重要组成部分，华为露天矿无人驾驶系统采用“车-路-云”协同技术，并整合车（智能驾驶计算平台+感知系统+算法）、路（5G+V2X ）、云（自动驾驶云服务、高精地图云服务、智能卡调系统）等领域优势技术，可以实现安全员下车常态化作业、多编组协同，综合效率与有人驾驶持平，解决露天矿无人驾驶商用面临的安全、效率、可靠性等难题。

在云端，华为构建了“智慧大脑”实现多车多编组的统一调度，同时基于车端传感器获取的环境信息，可以实现矿区高精地图的众包更新，随采掘面、排土区的工作环境变换，对自动驾驶车辆进行装卸区位置和路径的动态调整；同时，借助路侧和车端感知以及V2X通信能力，云端可以实现全局态势感知，对道路上存在的风险事件进行超视距预警。

在车端，华为通过和车辆制造企业进行合作，对车辆进行了相应的改装；并以华为自研的MDC（移动数据中心）为大脑，借助高性能车规级激光雷达、毫米波雷达和摄像头对周边环境进行观察，借助车联网系统与其他车辆进行沟通。

在路端，华为以5G网络和C-V2X为基础，可实现网络全覆盖；借助场端智能感知系统可实现在矿山场景中的超视距感知，克服在矿区中的盲区，减少可能的碰撞风险。毕竟矿山的爆破和挖机开采会使采掘面的工作环境迅速变化，单车传感器无法完善应对随时的工作环境变化。

正是得益于“车-路-云”协调统一的架构支撑，华为露天矿无人驾驶系统才得以以短时延通讯为渠道，将车端、路端和云端的传感和计算紧密结合在一起，避免了单一视角所带来的局限，从而为矿山行业构建更加安全、可靠的无人驾驶系统。

凸显三大价值，为智慧矿山奠定坚实基础

如今，华为基于车路云协同的露天矿无人驾驶解决方案的应用，不仅可以帮助矿山企业实现安全员下车、无人作业常态化，还可以在综合效率上挑战，甚至超越人工水平；同时，还能实现7*24小时作业，全天候全工况生产；并借助车规级自研硬件和全栈软件算法，全面提升可靠性。具体来说，华为露天矿无人驾驶解决方案可以为矿山企业带来以下三大价值：

首先，实现端到端无人化高效作业。打造“云上大脑”，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，实现作业面动态更新、车铲智能协同、多车统筹调度、全局效率优化。

其次，提供更高的安全性和可靠性。车路云协同方案在解决多车路权冲突的过程中，能基于“上帝视角”在规划层面避免路径冲突和多车死锁，还可通过路侧设施实现全局态势感知，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。

第三，基于车云协同，可快速实现自动驾驶算法的持续迭代。针对矿山所面临的复杂作业环境，随着车辆的持续运行，可基于传感器采集的数据，高效开展自动驾驶算法优化，形成正循环。

在西北某矿，华为露天矿无人驾驶解决方案的应用已经为西北某矿带来了以下三大成效：1、无人化水平大幅提升，实现土方装运排核心环节生产无人作业；2、人力成本大大降低，无人驾驶运输大幅节省换班时长，每车可节约人工成本40万/年；3、提升了投资效益，相比较传统驾驶方式，无人驾驶综合投资回报可提升20%。

在内蒙古伊敏露天矿，通过与华为合作推进“纯电无驾舱宽体自卸车”自动驾驶系统项目建设，伊敏露天矿不仅实现全矿无人驾驶技术的常态化实施，也成为全国露天煤矿行业智能化建设先行先试的“优质试验田”，为更多矿山企业开展无人驾驶项目提供了参考借鉴。

以开放合作实现互利共赢，推动产业成熟

近年来，露天矿山自动驾驶已经走过了起步阶段、技术研发调试阶段和实地测试运营阶段，即将进入规模化运营阶段。尤其在政策驱导与需求牵引的双重驱动与助力下，露天矿山自动驾驶市场规模将快速攀升。有预测显示，2025年露天矿山自动驾驶市场规模可达200亿元，潜在市场空间近3000亿元。

面对这一市场机遇，为了加速行业合作，推动产业成熟，华为将从以下四个方面携手行业客户和伙伴共同开展工作：

首先，在政策方案上，一方面，从单独作业面向全矿无人有序演进过程中，在验收要求中增加矿山无人驾驶渗透率的评价要求。另一方面，自动驾驶的发展要符合科学规律，从不稳定到稳定生产，从有安全员到无安全员，均需要不同的技术能力支持；政策要合理引导技术的分级应用，增加管制机构和用户对自动驾驶的了解，同时避免技术滥用。

其次，在标准体系上，华为将积极参加团标标准和行业标准制定，同时呼吁行业尽快开展行业标准制定，对生产效率、安全要求、故障率等的要求和测试制定相应标准。

第三，在开发研究能力上，华为将充分开放自身能力和产业合作，华为开放其矿山无人驾驶的硬件产品和软件组件， 希望和行业伙伴和客户一道推动产业步入成熟发展阶段。

第四，在推动产业成熟上，华为将与主机厂共同打造新的底盘技术，与运维运营伙伴共同培养能力，与科研院所合作从头设计全矿无人矿山。

伴随着矿山企业对自动驾驶技术的了解不断加深，相应的应用需求也在不断拓展。未来，华为将在继续加大研发投入、构建完善产品体系的同时，为自动驾驶行业伙伴提供开放的软硬件能力，并与客户一起开展联合创新，推动完善矿山无人驾驶产业，助力智慧矿山的高质量发展。

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    审核/李晓娜

    审签/赵腊平   

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