我国发布的《中国制造 2025》明确将智能网联汽车列为优先发展的领域,旨在推动具备现代通信与网络技术的车辆,实现车内网、车外网、车际网的无缝连接,从而提升信息共享、环境感知、智能化决策和自动化协同等功能。智能网联汽车与智能公路及辅助设施共同构成智能出行系统,目标是实现高效、安全、舒适和节能的驾驶体验。
尽管无人驾驶产业经历了快速发展,但在2018年中期进入了一个转折点。随着市场的冷静,一些特定场景的无人驾驶技术,如矿用无人驾驶,因其易于落地而在2019年受到了广泛关注。这类无人驾驶技术通常应用于封闭园区、低速、载物等场景,吸引了众多企业和投资者的关注。
易控智驾是一家致力于推动无人驾驶技术发展的高科技公司,愿意以开放的态度助力行业发展,并积极分享其在矿用无人驾驶领域的经验和成果。
矿用无人驾驶技术近年来在全球范围内受到重视,成为智慧矿山的关键技术之一。智能化、数字化、无人化和联网化成为智慧矿山的核心特征,也是未来工业互联网的重要发展方向。政策的支持也为矿用无人驾驶技术的发展提供了明确的方向,例如《煤矿机器人重要研发目录》已将“露天矿卡无人驾驶系统”列为重要研发项目。
响应《中国制造 2025》关于智能制造的倡议及《全国矿产资源规划(2016—2020年)》中关于绿色发展的要求,矿用无人驾驶技术可以优化采运配置,提升生产灵活性,为智慧矿山建设提供基础支持。露天矿无人驾驶系统的总体目标是:
适用性和集成性
大型矿山通常配备数百至上千台不同类型的设备,无人驾驶系统需要支持人工和无人驾驶车辆的混合运行,以满足实际需求。易控智驾的系统设计以适用性为核心,确保系统能够适应露天矿的实际运输需求,同时集成各种先进的软硬件设备,实现高效安全的工作。
标准性和开放性
系统需要支持标准和开放的接口,以便与不同厂商的设备协同工作。易控智驾采用符合国际工业标准的硬件和软件产品,确保系统在不同层级的网络中稳定运行。
先进性和安全性
系统设计注重先进性和安全性。矿用无人驾驶系统不仅要具备先进的技术,还要确保车辆和环境的安全。系统应能监控周围环境和车辆状态,及时响应异常情况,确保设备和运行安全。
成熟性和可靠性
矿山作业环境恶劣,设备失效可能导致重大经济损失。因此,系统设计需要高度可靠,采用严格的工业设计标准,确保系统长期稳定运行。系统还需具备良好的容错能力和易维护性。
维护性和易用性
系统设计应考虑维护的便捷性,操作简单易学,便于管理和维护。在发生故障时,系统应能快速恢复,减少损失。
扩展性和兼容性
系统架构应具有良好的扩展性,支持未来技术升级和设备接入,满足系统规模扩大的需求。
易控智驾根据现有露天矿信息化管理层级设计了五个层次:集团决策层、运营管理层、生产执行层、控制层和车辆作业层。集团决策层和运营管理层负责整体决策和管理,生产执行层根据矿山生产计划进行车辆调度,控制层负责任务规划和监控,车辆作业层则负责具体操作。
易控智驾设计了一套完整的矿用无人驾驶系统解决方案,包括运营监控平台、无人驾驶系统、LTE-V2X通信技术和定制矿车四大组成部分。平台基于成熟的商用车车联网系统和矿用车调度系统,利用大数据分析、4G/5G无线物联网等技术,构建适用于矿用车自动驾驶的平台。
了解并明确矿用运输无人驾驶系统的应用场景,是研发和测试的基础。作业场景描述反映了矿山运输作业的实际需求,也体现了无人驾驶系统中各子系统间的协同关系。通过场景描述可以确定各场景内工作人员的职责和系统功能设置。
易控智驾的无人驾驶系统相比传统人工驾驶具有更高的安全性、环保性和效率。具体体现在:
提高生产安全性
无人驾驶系统可以避免因驾驶员疲劳和操作失误造成的事故,增强系统的安全性。
降低生产成本
无人驾驶系统可以节省人工成本,减少后勤服务需求,降低油耗和碳排放,减少部件磨损。
提高生产效率
实现车辆集群调度,提高利用率和作业效率,减少设备故障率。
实现柔性产能配置
无人驾驶系统可以根据市场需求灵活调整产能,解决高峰和低谷时期的问题。
矿用无人驾驶系统不仅适用于矿山,还可以推广到物流园、农场、集装箱港口等场景,尤其适合那些不适合人工作业的高风险区域。相比传统人工驾驶,无人驾驶系统可以在各种极端环境下作业,减少对环境的依赖,提高工作效率和安全性。