9月14日，由蓋世汽車主辦的2021中國商用車自動(dòng)駕駛大會(huì)隆重召開。本次峰會(huì)主要聚焦商用車自動(dòng)駕駛行業(yè)發(fā)展趨勢，共同探討從感知、決策到執(zhí)行層面的核心技術(shù)，以及港口、礦區(qū)、干線物流、園區(qū)等不同終端場景的產(chǎn)業(yè)化落地方案。下面是慧拓智能首席戰(zhàn)略官CSO 王健博士在此次大會(huì)上的發(fā)言。
慧拓智能首席戰(zhàn)略官CSO 王健 博士
各位嘉賓大家上午好，非常高興能再次跟大家分享慧拓在無人駕駛礦山領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)。
目前礦山很火，最近各種政策、融資賽道都非常關(guān)注于礦山，也是得益于國際上礦山進(jìn)展的很快?，F(xiàn)階段我們對(duì)標(biāo)的兩個(gè)產(chǎn)品是卡特和小松無人駕駛，主要是在澳大利亞和南美、智利、阿根廷有無人駕駛的使用。
這是國內(nèi)無人駕駛的礦山，尤其是有色和煤炭，按照現(xiàn)在國家八個(gè)部委的要求在推廣無人駕駛露天礦的智能化和井下智能工作面。國內(nèi)煤炭、有色、砂石水泥等行業(yè)積極從試點(diǎn)到批量應(yīng)用發(fā)展，砂石水泥主要有海螺、中建材、冀東、天瑞、紅獅、華潤、千葉水泥、臺(tái)泥句容。煤炭方面有國家能源集團(tuán)，中煤、華能等等。
接下來談一下方案，這個(gè)方案大同小異，現(xiàn)在國內(nèi)幾家主流做礦山賽道的無人駕駛公司都比較趨同，采用的都是數(shù)字孿生的技術(shù)。下面是無人駕駛系統(tǒng)，最上面是調(diào)度管理系統(tǒng)，包括五大功能：
1、配鏟，根據(jù)全局地圖和作業(yè)面算出軌跡。
2、傳感器診斷。
3、交通規(guī)則。
4、軟件定義駕駛員數(shù)據(jù)分析，比如說雨天、晴天駕駛模式不一樣，自動(dòng)調(diào)優(yōu)就是在這里面做的。
5、地圖采集，因?yàn)榈V山地圖每周可能都要變，需要經(jīng)常刷新。
第二個(gè)產(chǎn)品是仿真平臺(tái)，這也是我們慧拓的強(qiáng)項(xiàng)，做孿生測試的時(shí)候經(jīng)常使用的。應(yīng)急接管遙控駕駛部分，這是云上的部分。中間跟RTK、Mesh是我們自己的設(shè)備。挖機(jī)上面有一個(gè)車路協(xié)同產(chǎn)品計(jì)算鏟斗的，最后是車路協(xié)同產(chǎn)品，這樣六個(gè)產(chǎn)品構(gòu)成了我們整個(gè)方案。
這是礦山云端智能調(diào)度與管理系統(tǒng)，這里可以看到我們路權(quán)管理，車輛實(shí)時(shí)狀態(tài)，每天每臺(tái)成車用了多少油，爬了多少坡，采了多少土等等。
這是我們現(xiàn)在使用的控制器，上面是我們自研的叫玄武控制器，是我們主要對(duì)外出貨的，它可以支持12路攝像頭，8路激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)，慣導(dǎo)，T-box連接，數(shù)據(jù)出來之后進(jìn)入到下面的VCU，這樣構(gòu)成了單車的解決方案。
這是我們一個(gè)低成本協(xié)作式控制器，裝在挖機(jī)上面，現(xiàn)在挖機(jī)主要還是人工開，所以對(duì)于算力要求和感知要求都不高，只需要把斗算出來就可以了，只需要一個(gè)簡單的算力就可以了。
這是遙控，現(xiàn)在在國內(nèi)用的比較多有兩個(gè)場景，一個(gè)是遙控挖機(jī)，一個(gè)是遙控推土機(jī)。
這是路測產(chǎn)品，電是太陽能供電，儲(chǔ)能的，再加上4G網(wǎng)絡(luò)。
這是虛擬仿真，我們?cè)谶@里做礦山1：1重構(gòu)。
講幾個(gè)比較簡單的技術(shù)，這是一般的傳感器布局，我們主激光雷達(dá)加做石頭掃描和路沿掃描，加上毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)主要做AEB，后橋上面有兩個(gè)激光雷達(dá)主要是做擋墻掃描的，相機(jī)主要是做遙控駕駛的。
慧拓是現(xiàn)在唯一既有井上案例，還有井下案例的礦山領(lǐng)域無人駕駛解決方案提供商。
定位技術(shù)，礦山定位技術(shù)要比城市道路復(fù)雜的多，城市道路上個(gè)千尋或者其他低成本的定位，但是礦山往往沒有千尋布站，需要專有站?？由系娇酉麓怪甭洳钌賱t100多米，多則300多米，大家去過新疆旅游的話會(huì)知道，新疆有可可托海三號(hào)坑那種共和國功勛坑特別深，垂直幾百米很常見，那種情況下遮擋其實(shí)很嚴(yán)重，需要做很好的定位。
感知融合，慧拓現(xiàn)在也是多模方案，每8毫秒處理一次圖像，加上物理級(jí)融合和相機(jī)語義和Tbox補(bǔ)盲融合構(gòu)成的。
這是我們的車路協(xié)同，礦上面做車路協(xié)同很多，我們把路側(cè)感知信號(hào)推回給車輛，車輛再補(bǔ)一個(gè)石頭，因?yàn)榈V山落石是很多的。
地圖采集，這個(gè)就非常復(fù)雜了，這個(gè)我們花了好長好長時(shí)間來做，如何做到不需要航拍去更新地圖，這也是慧拓花了很長時(shí)間摸索出來的一套方法。
這是我們的故障分析，慧拓從2016年開始做礦，到現(xiàn)在做了五年多時(shí)間，其中有三年多時(shí)間都是用來做無人駕駛功能，后來將近兩年時(shí)間做功能以外的故障診斷。目前為止，礦山無人駕駛很多地方?jīng)]有辦法取代人的，因?yàn)榈V車經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)比如說斷軸、底板開裂、輪胎爆炸、潤滑油管斷裂等等問題，如果沒有人之后要有很多方法解決這個(gè)問題，所以這個(gè)要花好長時(shí)間來做診斷。
這是我們最近新開發(fā)的系統(tǒng)，我們叫做軟件定義駕駛員。因?yàn)榈V車跟乘用車有很大的區(qū)別，乘用車是千車千面，但是礦車是千車一面，希望所有車開起來都像是一個(gè)老司機(jī)，這個(gè)老司機(jī)是永無止境的老司機(jī)，它要一直學(xué)，在不同天氣情況下和不同礦里面的使用習(xí)慣進(jìn)行學(xué)習(xí)，所以在場景改變條件下要?jiǎng)討B(tài)調(diào)車上十幾個(gè)參數(shù)，比如說最大轉(zhuǎn)彎半徑，最大的制動(dòng)距離，跟車距離，最大限速，交通路口誰先進(jìn)誰后進(jìn)。這些東西學(xué)習(xí)不是固定的，今天下雨了換個(gè)樣子，明天下雪了換個(gè)樣子，這是需要軟件數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，這個(gè)也花了好長時(shí)間來做。
慧拓現(xiàn)在是礦山賽道業(yè)內(nèi)估值最高的公司，這個(gè)月完成了單筆最高的融資，完成這個(gè)原因也是因?yàn)榛弁爻擞泻芏嘤唵我酝?，還是因?yàn)榛弁赜泻軓?qiáng)的技術(shù)。
有這么幾個(gè)優(yōu)勢，第一，慧拓通過眾多項(xiàng)目積累已經(jīng)適配主要OEM寬體車適配，我們對(duì)底盤調(diào)校還是比較好的。第二，多傳感器深度融合技術(shù)。第三，礦山道路下智能避障技術(shù)。活的東西就是等的，死的東西就是繞過去，動(dòng)的車輛就跟著的，這是我們主要的三種方法。第四是首個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜準(zhǔn)確檢測，我們主要用在煤礦上面，煤礦有電鏟，電鏟有電纜，車輛要穿過過去，有的時(shí)候會(huì)把電纜識(shí)別成障礙物就不走了，這個(gè)時(shí)候就要識(shí)別電纜的高度。第五，精準(zhǔn)?？颗c殘留物料檢測。后向雷達(dá)識(shí)別檔墻位置，識(shí)別檔墻高度和形狀，倒車路徑重新規(guī)劃。第六，實(shí)現(xiàn)地圖自動(dòng)采集更新。我們希望做到人工不干預(yù)，無人機(jī)不干預(yù)，當(dāng)然這個(gè)還是很復(fù)雜的。第七，防車轍碾壓，因?yàn)榈V上面都是黃土，總沿著一條路走會(huì)產(chǎn)生車轍，車轍產(chǎn)生之后對(duì)輪胎就有磨損，這個(gè)時(shí)候就需要均勻碾壓。第八，礦卡節(jié)能主動(dòng)安全控制技術(shù)?，F(xiàn)在如果一個(gè)區(qū)域都是無人車可以實(shí)現(xiàn)全車不停車通過，只有裝和卸是停的，中間是不停車的，這樣的話就非常節(jié)能。
這是小松在澳大利亞的鐵礦，中間特別明顯，我們中間是沒有明顯白色的印記，就是國外修路水平比國內(nèi)修路要好，國內(nèi)修路沒有那么的硬實(shí)，所以不會(huì)產(chǎn)生明顯的車轍。
這是我們顛簸路面識(shí)別，能夠準(zhǔn)確識(shí)別出路面的平整度來決定提前減速的量，雖然上面沒有人，不用考慮舒適型，但是需要考慮車輛振動(dòng)對(duì)于傳感器壽命的影響，所以還要均勻通過路面的，而不能一直顛簸過去。
虛擬仿真，我們用這套技術(shù)來做驗(yàn)證?；弁噩F(xiàn)在之所以可以部署的很快，我們慧拓可以做到拿到一個(gè)礦從下單開始算起一直到交付，所有時(shí)間加在一起只有40天時(shí)間。這里面很大的依賴性都是依賴于虛擬仿真，我們會(huì)把一個(gè)礦上面1：1做重構(gòu)，真實(shí)的路面，真實(shí)的動(dòng)力學(xué)，我來看這個(gè)車在這樣一個(gè)工作下面參數(shù)怎么調(diào)校，把十幾個(gè)參數(shù)調(diào)校好固化下來再去執(zhí)行，其實(shí)備貨時(shí)間，電源箱制作，工裝安裝都很流暢，因?yàn)楝F(xiàn)在所有車型我們都已經(jīng)做過了，難的地方是礦上本身的適配，這個(gè)適配特別麻煩，但這個(gè)東西都在虛擬仿真里面做好了。
這是我們采取的安全措施，現(xiàn)在也越來越正規(guī)化了，慧拓現(xiàn)在朝著上市的路線在走，朝著規(guī)范化的方法來做，越來越追求可靠性，對(duì)可靠性的要求越來越高，所以很多地方我們都是雙機(jī)熱備，防止偶然性的發(fā)生。
這是我們的感知融合技術(shù)，我們現(xiàn)在有三種天氣必須要做，大雨、揚(yáng)塵、大雪，這三種氣候條件在礦上面是非常常見的。比如說現(xiàn)在9月份，昨天在海拉爾就準(zhǔn)備下雪了，從9月份一直要下到明年5月份，所以要抗低溫，因?yàn)檐嚥贿M(jìn)暖庫，一直在外面凍著，需要冷啟動(dòng)，冷啟動(dòng)表面溫度都有-40多度，對(duì)于計(jì)算設(shè)備還好一些，但是對(duì)通訊設(shè)備影響很大，Tbox起不來，這就需要很多保溫裝置來做，這個(gè)就很麻煩。
簡單介紹一下慧拓，慧拓是2014年成立，到2016年開始做業(yè)務(wù)?？偛渴窃谇鄭u，我們大多數(shù)人，高管、研發(fā)都在北京，還有鄂爾多斯售后技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，還有在深圳的研究院和加拿大研究院。
這個(gè)車是在云錫集團(tuán)，車上是沒有人的，我們現(xiàn)在已經(jīng)有4個(gè)礦實(shí)現(xiàn)真無人駕駛，每天24小時(shí)接管一次，是目前業(yè)內(nèi)最高的水平了。
這個(gè)是紫金礦業(yè)，也是最西邊、海拔最高在做無人駕駛的礦。這個(gè)礦做的時(shí)候?qū)﹄妱?dòng)化要求要比無人化要高很多，因?yàn)楹０胃?，海拔高?duì)無人化影響沒有太大影響，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)充放電是有比較顯著影響的。
這是另外一個(gè)礦，在中國寶武馬鋼?，F(xiàn)在有10臺(tái)燃油版的車在這里運(yùn)行，剛好給了我們兩個(gè)挖機(jī)，兩個(gè)臺(tái)階是全無人的，24小時(shí)兩班作業(yè)的。這個(gè)道路是鐵礦，所以相對(duì)來講比較硬，下雨是不停工的。但不停工會(huì)導(dǎo)致很多泥漿被濺起來，對(duì)傳感器影響很大，需要做很多防護(hù)的能力才行，這個(gè)礦也實(shí)現(xiàn)了安全員下車。我們現(xiàn)在最高的記錄可以達(dá)到有人車90%的效率，實(shí)測半年后的結(jié)果顯示，無人駕駛已經(jīng)跟人開基本上接近了。
慧拓現(xiàn)在的戰(zhàn)略是先實(shí)現(xiàn)從有人到無人，從無人到超人，到超人的時(shí)候效率要達(dá)到有人車的效率120%，在今年年底先實(shí)現(xiàn)所有礦安全員全部下車，明年開始實(shí)現(xiàn)超人。
這是井下車，這個(gè)是神東公司，主要是用來運(yùn)錨桿，運(yùn)物料的，這種車是L1級(jí)正向和側(cè)向兩個(gè)防碰撞，防疲勞。
好，謝謝大家。