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守卫矿区,自动驾驶商业落地的另类「进攻」



发布时间:2021-01-13 18:01:41   来源:互联网   作者:

「少人则安,无人则安」,并不是某些自动驾驶企业的自嗨。

另外,根据专家测算,用大矿卡拉一方土的成本在15元左右,宽体车的成本大概是8元,从经济效益的层面来说,宽体车也更胜一筹,这是矿企很在意的事情。

然而,这一观点在远离城市喧嚣的矿山中似乎站不住脚??在那里,司机更像是一种劳动力短缺的高危职业。

工作性质使然,不少司机两三年就会得尘肺病、胃下垂、腰间盘突出等职业病;矿山中道路往往不规则、狭长且陡坡多,加之矿卡体积庞大,进一步增大了驾驶难度,容易发生碰撞、碾压、侧翻等事故,甚至掉下悬崖。

一辆大矿卡有三层楼那么高,一个车轮直径4米,自重上百吨,内燃机无法直接驱动,需要一套内燃机转电力的复杂动力系统,整个控制和反馈的流程冗长。

而且退休潮马上就要来临,新一代劳动力从业意愿并不高。

另一方面,国内当下对矿区安全的要求越来越高,并且已经制定了针对智慧矿山的相关规划。

矿区司机从业者缺口的背后,是每年等待着运输的城市建设所需的超过80%的原材料,以及一个千亿级别的市场。

眼下,自动驾驶技术的发展为矿区运输带来了新的可能性,加之国家对矿山智能化建设的大力推进,这一垂直行业在2020年受到了比以往更高的关注度。

据新智驾了解,多家深耕矿区自动驾驶细分赛道的企业均在2020年完成了新一轮融资。

另一方面,随着人口红利逐渐消退,劳动力开始减少,这一点在条件艰苦的矿山中尤为显著。

一场关于矿区生产力的变革正在悄然进行。

其中,对于专注于矿区自动驾驶技术的玩家来说,冲出层层困难,实现真正意义上的量产落地,是现阶段一个重要的命题。

安全性和劳动力的双重保障

在内蒙白云鄂博的东矿区内,弯道多达52处。行驶在这些路面上的是上百吨级别的运输车辆,车长13米,宽和高都近7米,驾驶员的视野受限,操作难度大,很容易发生碰撞、碾压、侧翻等意外,甚至发生伤亡事故。

然而,我国光是露天矿区就有1000多处,城市建设80%的原料都来自于矿区。人口红利不再,解决矿区劳动力短缺的问题迫在眉睫。

自动驾驶技术的出现为矿区运输带提供了全新的选择。而且,这一技术已经在很大程度上得到了验证。

  • 早在1994年,卡特彼勒公司(Caterpillar,CAT)两台自动驾驶矿车就在美国的矿山中投入测试。基于该车四周搭载的扫描雷达系统以及大量其他传感器,矿车在作业过程中能对潜在的危险提前预判,并进行减速或停车。

  • 因此,对玩家们来说,矿卡更适合于成为其自动驾驶解决方案落地的载体,宽体车则可以用来提供运营服务。

    什么叫商业化,我觉得至少也得100台车以上,并且持续跑上一年。跑好了,你才能够说是商业化。矿区的自动驾驶技术落地会比其他赛道快,但要实现真正的商业化还有一段距离。

  • 2008年,小松公司的自动驾驶矿用车首次在智利的铜矿实现了商业化部署。

    无论从何种角度来看,在矿区这个特殊的场景设定下,「少人则安,无人则安」这句话有着更为深刻的意义。

    矿区自动驾驶加速落地

    除了上述对于劳动力以及安全性的需求,矿区自动驾驶在落地方面也有着天然优势??矿区属于经典的Geo1类场景,拥有人少、车少,低速、区域封闭、路线固定等特征。

    但Wason也坦言,做矿区自动驾驶运营,前期采购车辆需要大量的资金投入,如果只是提供技术方案就不会有这方面的顾虑。

    2020年10月,踏歌智行完成2亿元的B轮融资,是矿区自动驾驶赛道迄今为止最大的一笔融资。

    踏歌智行创始人兼首席科学家余贵珍对新智驾表示,

    我们选择矿区这个场景最重要的原因之一就是,矿区是封闭管理的工业场景,不受公开道路上法律法规的限制。

    因此,尽管国内在矿区自动驾驶起步较晚,但在赛道中已不乏嗅觉敏锐的玩家,并且在一定程度上得到了资本市场的垂青。

    对于这两种车的选用,不同的玩家有着不同的思考。


    在人们以往的认知中,自动驾驶一直是属于未来出行的畅想。不同的是,在偏远的矿山地区,自动驾驶更像是一个属于「现在」的刚需。

    相比之下,易控智驾的目标更加聚焦??未来三年只做露天煤矿的宽体车运营,相当于持有车队资产,而不是单纯地向矿企提供自动驾驶解决方案。

    而且,矿区规模和道路长度有限,方便我们对环境和道路进行智能化改造,通过调度平台实现车与车、车与路之间的协同。


    据预计,矿区无人运输整体市场规模(含矿用机械无人改装、矿物无人运输,其他无人改造)将达到千亿级,甚至万亿级。

    据余贵珍透露,前些年行业在露天煤矿中的工作多集中在单车智能,如今已经过渡到编组智能化,向着整个矿区的智能化迈进。

    在鄂尔多斯永顺煤矿,12台由踏歌智行打造的自动驾驶宽体车已经开始进行24小时连续作业的测试。

    踏歌智行的无人驾驶宽体自卸车正在永顺煤矿夜班作业

    尽管2020年不断有资本进入矿区自动驾驶的赛道,外界也不乏看好这一赛道的声音,但易控智驾Wason的观点稍显冷静。他在与新智驾对话的过程中说道:


    自动驾驶发展至今,一路上受到过不少非议,甚至被认为是在「革司机的命」。

    不过,踏歌智行副总裁郑迪也强调,「7*24小时作业」并不是一个绝对的概念,而应该是一个努力去逼近的目标。

    而且,一台车实现7*24和真正产业化7*24是两个完全不同的难度,后者是一个持续优化的过程。

    关于无人驾驶作业效率,郑迪提到:

    正如上文所说,矿区对自动驾驶有着多方面的需求。而且,赛道内的玩家们在过去数年中对技术不断进行迭代,对自身未来的发展也有了一套清晰的打法。

    经长时间的累积作业量统计,踏歌智行的方案目前已经接近人工驾驶运输效率,预计2021年就可以实现完全超过人工。


    不过,客观的需求、相对成熟的方案、不断入场的资本加之政府政策的扶持,都在驱动矿区自动驾驶迈入发展的快车道,量产的节奏也在稳步推进。

    未来随着系统稳定性和作业连续性的不断优化,无人驾驶运输的效率还会加速提升。

    矿区自动驾驶的另一个玩家,易控智驾也在过去的一年中迎来了新的进展。

    2020年7月,易控智驾完成了数千万元的Pre-A轮融资,该笔融资主要用于加快公司露天矿无人驾驶系统的产品化进度。

    随着一系列项目的落地以及资本不断入场,外界对于这一赛道的关注在2020年达到了前所未有的高度,其落地的进程正在加速。

    玩家们的矿区「生存法则」

    事实上,矿区的作业流程主要包括勘探、采掘、运输、装卸等多个环节。其中,将货物从A点运输到B点,正是矿区自动驾驶玩家们现阶段的重心所在。

    一般来说,矿区的运输任务主要由两种设备来完成,即宽体自卸车(宽体车)和矿用卡车(矿卡),前者承重大约50吨,后者承重大约200吨。

    这和乘用车是完全不同的概念。作为生产工具,报价一般按照它们创造的价值来报价。只不过目前各家方案都尚未形成规模化的生产力,目前都是以「卖软硬件」的形式切入。

    踏歌智行的运输业务更倾向于提供矿山无人驾驶运输和运营技术服务。

    踏歌智行的郑迪介绍,大型矿卡的线控化和无人化改造费很贵,单车成本基本在百万级,如此一来,矿卡自动驾驶解决方案的订单金额也就更高,一般在千万元的级别,“如果矿卡数量上百台,单笔订单金额就可以达到5-6亿元。”

    不过,他也表示,矿卡自动驾驶系统本身的改造成本并不能完全决定系统的报价:

    自动驾驶发展到中场,市场需要的不是demo,是真正能落地的产品。


    未来随着规模化无人运输创造出比人工驾驶更高的收益,系统方案提供商会与矿方共同分享技术升级所创造的效益价值。

    目前,赛道内的玩家都在积极布局矿山智能化整体解决方案,除了改造无人矿卡,还需要搭建云智能平台,包括自动驾驶矿卡调度系统、监控系统、地图管理系统等。

    易控智驾的无人驾驶宽体自卸车队

    易控智驾CEOWason向新智驾解释说,

    有了政策的扶持,矿企对于无人化技术的需求无疑会进一步扩大,也会孵化出新的机遇。比如,目前露天煤矿的自动驾驶招标订单数量就在不断增加。

    我们看好宽体车的未来,大矿卡现在国内一年就卖200多台,量是很小的,但宽体车2019年的销量就已经超过1.1万台。


    针对实际运营中所面对的复杂状况,易控智驾的Wason表示:

    在国外,通过自动驾驶的方式,全球已经完成了数十亿吨的矿产运输。

    不难看出,这是两种完全不同的思路,但在矿区自动驾驶这个尚处于成长期的领域,无论哪一种路线都有着无限的想象空间。

    更重要的是,矿区自动驾驶技术正在从单纯的「运输」走向更广泛的应用。

    在云智能平台的加持下,矿卡/宽体车能与路侧单元以及挖掘机、推土机、电铲等其他机械工程车辆实现相应的协同作业,完成土石方的装卸。

    2005年,日本小松公司在智利的铜矿进行自动运输系统试验。通过传感器、控制器和通讯组件等设备,小松公司可实现矿车在一些控制指令之下的自动行驶。

  • 当时,易控智驾的自动驾驶车已经有12辆进入矿区试运营,自运营自动驾驶车辆在国内最多。自动驾驶里程数达2万公里,无人运输土方数达到10万方。

    矿卡的采购单价为千万级,买家多为支付能力强的国企;宽体车单车价格在百万以下。

    一旦出现故障或者危险预警,管理员将在控制中心启动远程接管模式,将车辆移至安全区域,并向周边车辆发送警告。

    量产前夜的机遇与挑战

    无论是对于司机家庭,还是对于矿企来说,意外伤亡的发生都是不可承受之重。

  • 他进一步补充表示,人类驾驶员需要吃饭、休息、换班,有效运行时间一般不会超过20个小时;自动驾驶的车辆虽然也要加油和维护,但有效运行时间一定是可以大大超过人工驾驶的。

    尽管如此,在矿区自动驾驶这一赛道旷日持久的发展中,仍存在着许多挑战。

    其中,很重要的一个关键词就是「协同」。

    另一方面,全国范围内矿车司机的平均年龄在52岁左右,总体素质不高,导致矿区对司机的日常管理难度加大。矿区艰苦的条件又让人望而却步,新一代劳动力严重不足。

    从严格意义上来说,矿区自动驾驶不是对应单纯的道路场景,而是复杂的作业场景,涉及到矿企、能源公司、主机厂、运输队等多个角色,各方面的资源需要打通。

    而且,每个矿的工作流程、设计开采方式不一样,在进行无人化改造时需要给车辆甚至矿区做定制化。

    装卸就是矿区无人化作业的难点场景之一,需要矿车与其他机械设备进行交互,而且对停靠精度的要求也非常之高。在一些特殊的矿区里,自动驾驶车辆还要满足「配矿」的要求。

    我们现在更多的是向传统学习,包括作业流程和规范等,也吸收了一批来自传统矿业的人才,我们的想法是先僵化、再优化、最后再固化。

    除了需要与各方面进行协同,自动驾驶矿用车自身在技术方面也有难题需要解决。

    在踏歌智行的郑迪看来,与公开道路上行驶的乘用车不同,矿区内自动驾驶的定位和环境感知复杂程度相对低,而大型矿卡的车辆控制技术难度则更高。他解释说:


    要保证动力系统如此复杂且体量这么大的车辆在自动驾驶时的误差不超过20公分,是很难的。

    另外,由于自动驾驶技术尚处于不断发展的状态,一些客户对技术的信心不够,更倾向于拿老车来「试水」,如果在非线控的车上做无人化改造,难度还会加大。

    和其他自动驾驶赛道一样,矿区自动驾驶的进程中也横亘着商业化的大山。

    易控智驾的无人驾驶宽体自卸车正在作业

    就目前而言,尚且没有哪一家企业研发的矿区自动驾驶系统能够从真正意义上创造利润。作为自动驾驶商业落地的标志之一,安全员也尚未走下矿用车的驾驶座。

    Wason进一步补充说:

    作业效率必须以长期、稳定、多编组运行为统计基础,才能反映无人驾驶运输系统的真实生产效率。

    把车跑好来其实更重要,所以我们内部现在也不太去提倡一定要上多少车。把车的可靠性跑好了,基础打扎实了,后面加车才会更快一些。

    新智驾总结

    就目前的情况看来,无论身处哪一条赛道,大家都还处于打磨产品的阶段。

    矿区自动驾驶的未来无疑拥有巨大的潜力,但在保持乐观的同时,也要多几分理性。

    责任编辑:ysman
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