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36氪|礦區(qū)無人駕駛賽道的“冰山之下”

踏歌智行 ? 來源:未知 ? 2023-09-28 11:40 ? 次閱讀

編者按

露天煤礦在向大型化、智能化方向轉(zhuǎn)型,礦區(qū)最重要的生產(chǎn)工具——礦用車也在向大型化與智能化轉(zhuǎn)變在2023年世界制造業(yè)大會,踏歌智行發(fā)布了百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA。這是2022年,率先在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)“安全員下車”常態(tài)化后,踏歌智行再次迎來一個重要節(jié)點。未來,踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略,多學(xué)科復(fù)雜系統(tǒng)工程化能力與軟硬一體化能力的共同提升,持續(xù)滿足動態(tài)變化的市場需求。

以下文章轉(zhuǎn)載自“36氪”

露天煤礦正逐漸成長為我國煤炭供給的重要力量。

中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至2022年底,全國共有露天煤礦357處,產(chǎn)能11.62億噸,平均產(chǎn)能達(dá)到325萬噸/年,約是井工礦的3倍,其中,千萬噸級的露天礦超過了30處。2022年,露天煤礦產(chǎn)量首次突破10億噸,貢獻(xiàn)了全國23%的煤炭產(chǎn)量,較2000年提高了19個百分點。

產(chǎn)量提升同時,露天煤礦也在向大型化、智能化方向轉(zhuǎn)型。

為了提升采礦效率,由相關(guān)部門主導(dǎo),一些相鄰的小型礦區(qū)正在被整合,通過大型專業(yè)公司統(tǒng)一運(yùn)營。

體量變大,管理和運(yùn)作的難度也隨之增加,因此,相關(guān)部門出臺了不少政策,鼓勵礦區(qū)向智能化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。特別是露天礦區(qū),智能化的需求更加旺盛。

在這樣的背景下,礦區(qū)最重要的生產(chǎn)工具——礦用車也在向大型化與智能化轉(zhuǎn)變。

9月20日,在2023年世界制造業(yè)大會,踏歌智行發(fā)布了百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA。繼2022年,率先在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)“安全員下車”常態(tài)化后,踏歌智行再次迎來一個重要節(jié)點。

在日新月異的科技賽道上,礦區(qū)無人駕駛今年爆發(fā)出新的活力。踏歌智行研發(fā)副總裁鄔海杰解釋道,無論是L4級無人駕駛落地,還是新型無人礦用車的研發(fā),其背后隱藏著一個冰山理論。也就是說,在冰山下,所實現(xiàn)的技術(shù)突破,所預(yù)見的市場變化,以及所優(yōu)化的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略,都是很難從表面上看到的。

安全是一切的前提

大約在2017年,無人駕駛技術(shù)被嘗試應(yīng)用于露天礦區(qū),三年后,國家發(fā)展改革委等八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,推動自動駕駛技術(shù)在礦山迅速落地。2022年,在政策與市場剛需的雙重驅(qū)動下,礦區(qū)行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了無人駕駛技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化落地。也是在2022年,踏歌智行率先實現(xiàn)了“安全員下車”,這成為礦區(qū)車輛實現(xiàn)完全無人駕駛的標(biāo)志性進(jìn)展。在踏歌智行高級副總裁胡團(tuán)結(jié)看來,實現(xiàn)安全員常態(tài)化下車,意味著行業(yè)迎來了重要拐點。

從技術(shù)角度來看,要做到這一點其實并不容易。畢竟,與鋪裝道路相比,礦山環(huán)境更為復(fù)雜,沒有清晰的行車道、交通信號燈指引,隨著車輛不斷往來作業(yè),路況會隨時發(fā)生變化。尤其是礦區(qū)塵土飛揚(yáng),工況環(huán)境更惡劣。這是在乘用車領(lǐng)域做無人駕駛無法想象的困難。在此背后,踏歌智行有一整套自頂向下的系統(tǒng)設(shè)計作為支撐。在這套系統(tǒng)里,有一個貫穿始終的理念,在踏歌智行內(nèi)部被稱為“失效安全”。這是基于功能安全的一個設(shè)計,當(dāng)系統(tǒng)功能出現(xiàn)單點失效,整個系統(tǒng)會果斷做到安全停車。正是由于該功能得以實現(xiàn),才最終替代了安全員在車上的角色,實現(xiàn)安全員下車。為了保證“失效安全”穩(wěn)定運(yùn)行,踏歌智行的研發(fā)團(tuán)隊從硬件層面做了冗余的雙控制器架構(gòu),保證系統(tǒng)在單點失效的時候會有冗余的控制器進(jìn)行接管,同時有獨立供電機(jī)械自動腿待命,必要時候,有一套旁路制動系統(tǒng),可以獨立供電、獨立控制車輛進(jìn)行剎停。除了硬件層面的調(diào)整與優(yōu)化,軟件層面的改動更是不計其數(shù),包括了大量的感知、決策、規(guī)劃、控制、算法等方面的提升。此外,踏歌智行還制定了整套的,可以引導(dǎo)工程交付團(tuán)隊實現(xiàn)安全員下車的細(xì)則和流程。其中包含了一系列復(fù)雜的操作,比如踏歌智行需要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)故障分析、接管分析和一系列評審,最后使得交付團(tuán)隊能夠快速地對車輛的健康狀態(tài)進(jìn)行判定。在安全員真正下車前,還需要進(jìn)行模擬安全員下車的測試,經(jīng)過模擬階段,踏歌智行積累了海量的數(shù)據(jù),經(jīng)過反復(fù)驗證之后,確保整個流程安全無虞,才真正實現(xiàn)安全員下車。通過常態(tài)化的“安全員下車”達(dá)到了礦區(qū)運(yùn)輸?shù)摹氨举|(zhì)安全”,這是踏歌智行推出新型無人礦用車的首要前提,因為“安全是用戶在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的第一訴求”。

“正向設(shè)計” 貫穿始終

在無人駕駛規(guī)模化落地的同時,礦區(qū)也有了新的發(fā)展趨勢。在國企改革和去產(chǎn)能的大背景下,煤炭行業(yè)兼并重組步入快車道。一些相鄰的小礦區(qū)被整合在一起,通過大型專業(yè)公司統(tǒng)一運(yùn)營。這樣一來,單礦產(chǎn)出量會明顯提升,相應(yīng)的,礦車噸位也需要加大——這是踏歌智行推出大噸位寬體車的一個重要原因。

鄔海杰認(rèn)為,踏歌智行此次推出的新車,首先是在安全層面解決了用戶痛點,即真正的無人化。其次,應(yīng)用新能源技術(shù),是百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA的一大核心亮點,相比燃油車,其綜合能耗降低30%以上。同時這款車型未來可支持純電動、甲醇、氫等燃料作為驅(qū)動力,可以在不同業(yè)務(wù)場景下有效節(jié)約噸公里的運(yùn)營成本,同時新能源車型相比傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機(jī)、變速箱結(jié)構(gòu)也更簡單,使得設(shè)備維修保養(yǎng)成本也能進(jìn)一步下降。第三,踏歌智行打造的數(shù)據(jù)閉環(huán),能夠在車輛全生命周期,持續(xù)滿足客戶在數(shù)據(jù)層面的需求。踏歌智行的系統(tǒng),能夠使車輛車身數(shù)據(jù)和平臺打通,每臺車都變成了一個數(shù)字化終端。所有關(guān)于車輛的數(shù)據(jù),都可以在平臺查詢。這可以幫助用戶清晰地了解整個生產(chǎn)作業(yè)過程,每一個環(huán)節(jié)所需要的時間、人力和經(jīng)濟(jì)成本,所有數(shù)據(jù)變得可視化,能夠被精確分析,進(jìn)一步達(dá)到提升生產(chǎn)效率、降低成本的目標(biāo)。上述三點可歸因為“以客戶需求為導(dǎo)向”,這與踏歌智行“正向設(shè)計”的理念異曲同工。鄔海杰舉例,比如負(fù)責(zé)整車感知的傳感器布局和線束設(shè)計等,如何與新車實現(xiàn)更深入的融合,避免有一些意外跌落的石塊導(dǎo)致設(shè)備受損,這都體現(xiàn)了這款新車的正向設(shè)計。鄔海杰還列舉了TG136HA具備的幾個核心優(yōu)勢。從車身結(jié)構(gòu)來說,是一個剛性連接,也就是說,這款車的前車架和后車架實現(xiàn)了整體的剛性連接,通過前后油氣懸架的方式,能夠具備舒適、可靠的承載能力。相對于傳統(tǒng)寬體礦車而言,這樣的懸架結(jié)構(gòu),能夠有效延長車輛的使用壽命,并且在作業(yè)中具有高度的抗震動性。為了更好地將無人駕駛技術(shù)落地,在這款新車上,踏歌智行新增了一個應(yīng)急轉(zhuǎn)向和冗余制動的功能,也就是把上文提到的“失效安全”的整套方案,應(yīng)用于這款新車,在提升效率的同時,兼顧了高安全性。可以說,這款新車充分體現(xiàn)了踏歌智行在此前多年,于礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域積累的經(jīng)驗和技術(shù)?!斑^去,我們承接了大量的不同的礦區(qū)客戶,他們位于全國不同的區(qū)域,這使得我們積累了多年的珍貴數(shù)據(jù),針對我們此前遇到的一些有代表性的問題,在新車型上加強(qiáng)了應(yīng)對設(shè)計?!?/span>以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)是一方面,無人駕駛技術(shù)商造車的另一個保障是能夠有效運(yùn)行、持續(xù)迭代技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊。據(jù)胡團(tuán)結(jié)介紹,踏歌智行是國家級專精特新“小巨人”企業(yè),在無人駕駛方面做了許多前瞻性研究,承接了國家重點的研發(fā)計劃?!霸谔じ柚切?,我們培養(yǎng)了一大群懂車、懂礦的技術(shù)人才,這些是無人駕駛領(lǐng)域最懂礦山應(yīng)用場景的特殊人才。”在踏歌智行的研發(fā)團(tuán)隊,還包括專業(yè)的車輛工程學(xué)人才,有院士做顧問,北航教授、碩博研究生參與其中??梢哉f,強(qiáng)大的研發(fā)陣容是踏歌智行技術(shù)不斷創(chuàng)新、突破的強(qiáng)大引擎。

三大商業(yè)模式并驅(qū) 全面滿足用戶需求

9月1日,踏歌智行完成了4億元人民幣的C2輪融資,距離該公司上一輪億元級融資,還不足十個月。這也是礦區(qū)無人駕駛賽道2023年金額最大的一筆融資。本次融資由合肥產(chǎn)投、國家能源集團(tuán)旗下國能低碳基金(下文簡稱:國能低碳基金)聯(lián)合領(lǐng)投,黃山新時代文旅基金、魯信創(chuàng)投、清石資管集團(tuán)、北京北航資產(chǎn)經(jīng)營有限公司、合肥鑫城等跟投。“礦區(qū)無人駕駛是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),符合國家‘智慧礦山’、‘綠色礦山’的發(fā)展方向,促進(jìn)傳統(tǒng)采礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級,帶動硬科技產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展?!焙戏十a(chǎn)投集團(tuán)總經(jīng)理江鑫認(rèn)為。這筆億元級規(guī)模的投資,在自動駕駛行業(yè)寒氣逼人的大環(huán)境下,顯得尤為珍貴。除了人才規(guī)模、技術(shù)優(yōu)勢,能夠獲得資本機(jī)構(gòu)的青睞,還與踏歌智行的三大商業(yè)模式密不可分。為了全面覆蓋客戶應(yīng)用無人駕駛技術(shù)的多維需求,踏歌智行形成了“解決方案交付”、“無人運(yùn)輸運(yùn)營”、“新能源無人車輛設(shè)計與銷售”三種商業(yè)模式。這三種商業(yè)模式彼此融合,相互促進(jìn),已經(jīng)獲得了不少成功案例。比如,一些具有央企背景的礦區(qū)企業(yè),自身已擁有礦車設(shè)備,基于提升效率、安全性考慮產(chǎn)生無人化改裝需求,這就需要技術(shù)商拿出無人駕駛解決方案,輸出技術(shù)。目前,踏歌智行已經(jīng)覆蓋超過20個國央企客戶、數(shù)十種車型,包括在勝利一號礦完成的國能集團(tuán)首個通過終驗的礦卡無人駕駛項目,以及為國電投集團(tuán)承建的、也是業(yè)內(nèi)唯一國家級能源集團(tuán)層面的綜合管控平臺項目。通過無人運(yùn)輸運(yùn)營模式,踏歌智行在華潤水泥肇慶砂石骨料礦打造了車輛數(shù)量最多的全礦新能源無人運(yùn)輸、在國能新疆準(zhǔn)東露天煤礦打造了快速落地?zé)o安全員高效運(yùn)行的標(biāo)桿,通過跑通經(jīng)濟(jì)模型,為自身與客戶雙方創(chuàng)造更大收益。

此外,基于軟硬件一體化考慮,踏歌智行與業(yè)內(nèi)頭部礦用車廠商聯(lián)合,把無人駕駛技術(shù)、線控技術(shù)、新能源的三電技術(shù)和整車底盤技術(shù)高度集成,經(jīng)過長期磨合才設(shè)計出這樣一款滿足礦區(qū)未來發(fā)展需求的一個新車型。通過深度參與設(shè)計、制造新能源無人駕駛礦車,能夠最大限度發(fā)揮踏歌智行的研發(fā)水平。此次,踏歌智行推出的業(yè)內(nèi)噸位最大的無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車,可載重百噸以上,填補(bǔ)了市場空白。胡團(tuán)結(jié)總結(jié)道,踏歌智行新車型的誕生,是礦區(qū)無人駕駛賽道、科技裝備進(jìn)步的一個重要里程碑,拉開了無人礦用車全新時代的序幕,相對于其他兩種商業(yè)模式來說,也給客戶提供了更多選擇。每一次新產(chǎn)品迭代,對于踏歌智行并行的三大商業(yè)模式來說,都是一種促進(jìn)。畢竟,這三種商業(yè)模式中,有許多可以共享的經(jīng)驗、產(chǎn)品與技術(shù),在推進(jìn)具體項目落地的過程中,標(biāo)準(zhǔn)是可以通用的。

向下深耕 向上整合

面對復(fù)雜多變的行業(yè),踏歌智行篤信聚焦戰(zhàn)略,未來,將持續(xù)專注于露天礦區(qū)應(yīng)用場景的無人駕駛技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)。談起未來發(fā)展,胡團(tuán)結(jié)說了一句話——對于創(chuàng)業(yè)而言,能把這一件事情做大做強(qiáng),就是非常了不起的事情。如果說,安全員下車,是踏歌智行在2022年達(dá)成的里程碑事件,那么,全新百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車的發(fā)布,則是踏歌智行在2023年取得的重要突破。但時代的車轍轟然碾過,所有人都裹挾其中,來不及回頭去看。最重要的,是下一步該如何邁出。對于踏歌智行來說,繼續(xù)深耕無人駕駛技術(shù),是毋庸置疑的。其中,深耕算法是踏歌智行核心的長期任務(wù)。比如,現(xiàn)在比較熱門的大模型,在礦區(qū)、露天礦應(yīng)用場景,無人駕駛有沒有適合的大模型的算法或者說突破性的算法,是踏歌智行可能會研究的方向。“算法不斷迭代,最終的價值是提升系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。此外,還要提升公司整體的運(yùn)營和交付能力?!?/span>從技術(shù)層面來講,鄔海杰提到一個關(guān)鍵詞:向下探。他解釋道,“向下探是指,在整車方面,我們與主機(jī)廠深入合作造車,通過線控技術(shù)、三電技術(shù),還有底盤,持續(xù)造出更適合無人駕駛的車?!?/span>比如車輛在重載下行駛,如果是新能源車型,可以通過下行的勢能反向為發(fā)電機(jī)儲能,即能量回收。“在無人駕駛的過程中,我們可以實施更好的能量回收策略。在上行的時候,也可以采用整車VCU控制策略,讓發(fā)動機(jī)適時輸出動力,始終在一個高效、經(jīng)濟(jì)的區(qū)間工作?!?/span>在向下探的同時,也要向上升。部分市場需求希望技術(shù)商交付的是一個整合系統(tǒng),是智能化的綜合管控平臺,比如踏歌智行為國家電投正在建設(shè)的綜合管控平臺項目,就是這樣一種嘗試。在這方面,客戶有強(qiáng)烈的需求,一個標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)系統(tǒng),不只覆蓋無人駕駛,還應(yīng)實現(xiàn)智能礦山全生產(chǎn)鏈的數(shù)字化管控。鄔海杰再次提到了數(shù)據(jù)閉環(huán),隨著無人駕駛礦車交付規(guī)模攀升,與之而來的是海量的實測數(shù)據(jù)?!盎谶@些數(shù)據(jù),我們通過現(xiàn)行的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和手段,讓數(shù)據(jù)來清晰地表達(dá)當(dāng)前業(yè)務(wù)的運(yùn)營情況和需要提升的環(huán)節(jié),使得我們能夠清楚,要往哪個方向發(fā)力,這也是大家都會做的事?!?/span>“向上升”的另一方面,還體現(xiàn)在不斷強(qiáng)化的體系化能力。客戶需要交付的是一套可用的生產(chǎn)系統(tǒng),對供應(yīng)商的要求則是無人駕駛、車輛工程、大數(shù)據(jù)、采礦技術(shù)等多學(xué)科的高度工程化融合,復(fù)雜、穩(wěn)定、高效的軟硬一體化才能發(fā)揮效應(yīng)?!澳軌蚍€(wěn)定可靠的持續(xù)運(yùn)營,這是客戶的核心訴求?!?/span>這其實也是踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略,多學(xué)科復(fù)雜系統(tǒng)工程化能力與軟硬一體化能力的共同提升,才能滿足動態(tài)變化的市場需求。


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    發(fā)布于 :2024年02月02日 18:04:30

    踏歌智行浴“雪”奮戰(zhàn)不下線 無人駕駛運(yùn)輸堅守前線保生產(chǎn)

    運(yùn)行。 準(zhǔn)東礦區(qū)白雪皚皚為無人駕駛車輛感知與控制帶來挑戰(zhàn) 大雪紛飛,在作業(yè)路面上覆蓋厚厚一層,車輛來往,壓實了積雪,路面越來越滑,持續(xù)降雪也讓視野不清。為保障安全,礦區(qū)暫停了人工運(yùn)輸作業(yè)。如此的天氣環(huán)境易引發(fā)感知限停等難題,也對
    的頭像 發(fā)表于 12-19 19:05 ?517次閱讀

    完成4.5億元股權(quán)融資!易控智駕跑出礦山無人駕駛規(guī)模化落地“加速度”

    伴隨著國家對智能礦山建設(shè)相關(guān)政策的推進(jìn)和礦區(qū)無人駕駛應(yīng)用能力提高,露天礦對于無人駕駛運(yùn)輸需求目前正處于長期政策紅利和大規(guī)模復(fù)制能力顯現(xiàn)的疊加期,明確的政策導(dǎo)向和不斷被印證的無人駕駛快速
    的頭像 發(fā)表于 11-17 16:19 ?527次閱讀

    無人駕駛車輛的反饋控制介紹

    1.1 無人駕駛車輛 大到類似百度apollo無人車,無人配送車,小到掃地機(jī)器人,其實都是無人駕駛車輛。都是一個復(fù)雜的軟硬件結(jié)合系統(tǒng),其軟件算法模塊主要包含:感知、定位、軌跡預(yù)測、行為
    的頭像 發(fā)表于 11-15 16:00 ?615次閱讀

    無人駕駛技術(shù)有哪些關(guān)鍵技術(shù)?

    無人駕駛汽車是一種智能汽車,也可以稱之為輪式移動機(jī)器人,主要依靠車內(nèi)的以計算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實現(xiàn)無人駕駛。無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境,自動規(guī)劃行車路線并控制車輛
    發(fā)表于 10-16 11:26 ?1362次閱讀
    <b class='flag-5'>無人駕駛</b>技術(shù)有哪些關(guān)鍵技術(shù)?

    無人駕駛汽車的安全挑戰(zhàn)及其影響

    無人駕駛汽車在實現(xiàn)自主駕駛的過程中面臨。著許多安全挑戰(zhàn),如環(huán)境感知不準(zhǔn)確、障礙物識別錯誤、路徑規(guī)劃不合理、系統(tǒng)故障等。這些安全問題可能導(dǎo)致無人駕駛汽車出現(xiàn)車輛故障甚至失控等情況,引起交通事故,會對人們的生命財產(chǎn)造成威脅,同時也會
    發(fā)表于 10-16 11:21 ?461次閱讀
    <b class='flag-5'>無人駕駛</b>汽車的安全挑戰(zhàn)及其影響

    易控智駕國內(nèi)外礦山無人駕駛解決方案滿足澳洲市場需求

    9月18日至19日,易控智駕海外團(tuán)隊在2023年澳大利亞珀斯未來礦業(yè)博覽會(Future of Mining,以下簡稱“FOM”)中,代表中國最領(lǐng)先的礦區(qū)無人駕駛技術(shù)方案及產(chǎn)品提供商設(shè)有專屬展臺
    的頭像 發(fā)表于 09-27 10:14 ?798次閱讀