▲无人驾驶矿卡车队
汽车的智能驾驶功能成为近期的热议话题。支持者称，智能系统可以辅助司机决策，降低驾驶疲劳程度；反对者称，智能驾驶可靠性有待提升，辅助功能可能滥用，威胁道路交通安全。而在露天矿山领域，很多车辆已经实现了无人驾驶，比如，一批露天煤矿近年相继引入无人驾驶矿卡，在效率提升的同时，也保持了运行过程中的“零事故”。“扎根实际需求、完善安全体系、构建协同生态”是无人驾驶能够在矿山领域规模应用的重要原因。但当前的矿山无人驾驶也并非完美，仍需针对矿山特殊环境挑战、既有车辆和配套设备改造进一步探索。
矿卡“智驾”降本提效
在我国，应用于露天矿山矿卡无人驾驶已经渐成“新常态”。
露天矿开采需要“先扒土，后挖矿”，通过剥离作业将矿体上方的岩石和泥土挖走，用矿卡运输至排土场。剥离物运输工作时间长、重复枯燥，人工驾驶易出现走神、效率下降情况，近年多个露天矿也面临招工难问题。在替代人工需求下，2024年露天煤矿无人驾驶矿卡数量达到约2500辆，较2023年增长超120%，今年落地数量预计超过5000台。
准能集团相关负责人在接受《中国能源报》记者采访时表示，目前该集团7台矿卡为一个编组，平均每天运行800公里、平均作业时长15.6小时，平均时速约20公里。该集团黑岱沟露天煤矿预计在2025年10月实现超75台无人驾驶卡车规模化应用，运行超6个月且效率达到人工的110%。
通过易控智驾综合管控平台，一整座露天矿山的无人驾驶矿卡信息在画面中汇总，选中其中一辆车，可以看到车身多个位置摄像头记录的画面。驾驶室的画面中，矿卡方向盘正自行旋转，微调车辆位置；在对向来车时，矿卡自动减速；到达排土地点时，自动倒车并控制车斗抬起排土。
“无人驾驶系统包含多种关键技术，主要包括感知、决策与控制三大技术模块。”易易控智驾科技股份有限公司技术总监何玉东向记者介绍：“感知系统是无人驾驶的基础，通过激光雷达、视觉、超声波传感器等多种传感器获取周围环境的信息。这些传感器能够捕捉周围物体的形状、距离和运动状态。而决策与控制系统则是无人驾驶的‘大脑’，负责处理感知数据并生成行动指令。此外，无人驾驶系统还融合了先进的通信技术、高精度定位与导航技术、车路协同等多项先进技术。”
去年，引入无人驾驶矿卡的多座露天煤矿单年事故伤亡率保持为零，与无人驾驶车辆应用前保持一致。为何无人驾驶技术能够在矿山场景率先规模化应用，并同时保证安全和效率？何玉东指出：“无人驾驶的技术价值需要扎根真实需求，以场景定义技术路径，精准解决场景的核心痛点。同时，安全体系需贯穿全生命周期，通过硬件冗余设计、软件动态防护与流程化管控的有机结合，筑牢安全底线。此外，无人驾驶技术的规模化落地也依赖生态系统，需强化产学研用全链条联动，构建‘技术—产品—应用’深度融合的协同生态，为技术规模化落地提供系统性支撑。”
独特场景仍存挑战
何玉东也表示，矿山存在多种独特场景，为无人驾驶应用带来挑战。如采煤区煤灰大、激光反射率低，造成煤灰过滤及地图边界检测难度大等问题。此外，矿山内的非铺装路面坑洼、车辙较多，易对车辆造成损伤；雨雪天气或洒水后路面泥泞湿滑，容易引发车辆侧滑偏移。无人驾驶技术在矿山的应用不但要实现车辆的智能驾驶，还需要与其他装备进行协同融合，满足矿山的作业要求。
矿山无人驾驶也涉及对大量既有矿卡的改造，这些车辆吨位大、相对老旧，改造难度高。准能集团相关负责人表示，后装无人驾驶设备不如一体化前装设计稳定性高、硬件设备抗震性有待提高、无人驾驶系统软件算法还需优化、运行效率相比有人驾驶较低。而要实现“采—运—排”全流程无人化作业，还需要对现有采掘设备和工程辅助设备进行远程操控改造，要实现全矿无人化作业还需对钻机、指挥车等设备进行改造。
上述相关负责人表示：“针对这些难点，我们组织相关单位结合卡车健康管理系统预警和报警结果，做到状态检修和预防性维护。优先处理无人驾驶卡车及配套电铲、工程设备故障，延长作业时间，提升设备实动率。我们也重点优化装、卸载区多车管理、地图自动采集与更新、高效路径规划、挡墙自适应停靠、复杂场景智能避障等功能，高标准修筑无人驾驶运行场地，重点突破关键技术瓶颈提升无人驾驶运行效率。”
文丨本报记者 杨沐岩
【责任编辑：刘澄谚 】
