“無人駕駛”、“智慧礦山”作為當前科技界、產業界乃至政府政策重點關注和支持的兩大領域，兩者的交叉融合——“礦山無人駕駛”更是受各界矚目的熱點領域：一方面，中金公司、華泰證券、甲子光年、億歐、辰韜資本等各類權威機構預測，礦山無人駕駛有著千億級乃至數千億級的潛在市場規模，同時也被看做是無人駕駛各大賽道中，有望最先實現規模化商業落地的領域；另一方面，作為國家“智慧礦山”戰略導向的重要一環，在國家相關各部委及各地方政府發布的相關政策里，無人駕駛也是礦山智慧化、無人化的重點內容。

從企業經營層面，“保障安全、降本增效”是礦山無人駕駛技術核心目標。但新興技術的落地并非“一日之功”，礦區無人駕駛本是融合了IT、汽車、采礦業等技術的綜合性應用，疊加礦山運輸場景的獨特性。本文以礦區無人駕駛領域領導企業、車聯（TIAA）理事成員單位踏歌智行的技術與業務實踐，探討礦區無人駕駛方案在戰略方向、技術壁壘、規模化商用等各方面的探索。

踏歌智行“曠谷”礦區無人駕駛解決方案，服務數百臺礦用運輸車輛

專注礦山無人駕駛 首個實現常態化安全員下車作業踏歌智行成立于2016年，技術源自北航，是一家國家級高新技術企業、北京市專精特新“小巨人”企業。公司專注于礦用車無人駕駛技術產品研發和無人礦山整體工程化設計及實施。踏歌智行從成立之后，最先認識到礦區在運輸環節面臨的安全、人員招聘與管理以及效率提升和成本控制方面的痛點，將專注礦山場景確定為自己的發展策略，并圍繞該場景做深做透，逐步從礦區的封閉場景擴展到礦區的半開放場景，以及后續擴展到相關的開放場景。

得益于這種專注的策略選擇，目前公司業務取得了廣泛而深入的發展。據了解，截至目前踏歌智行整體已裝車智能駕駛方案300多臺，包括礦卡和寬體車，目前在手訂單達7.4億元。合作企業包括國家能源、國家電投、中煤，包鋼、首鋼，紫金礦業、江銅，海螺水泥、中國建材，北方股份、同力重工、徐工、柳工、鐵辰等一大批頭部礦企與主機廠，并以此打造了白云鄂博鐵礦、霍林河煤礦、白音華煤礦、扎哈淖爾煤礦、賀斯格烏拉南露天煤礦、鄂爾多斯永順煤礦、勝利一號露天煤礦、西藏驅龍銅多金屬礦、江西德興銅礦、海螺水泥等一系列礦業各領域的無人駕駛標桿項目。

據了解，從2022年3月至今，踏歌智行在國家能源、國家電投旗下多個煤礦，以及鄂爾多斯永順煤礦，實現了礦卡/礦用寬體車的24小時“常態化去安全員作業”，這也成為礦山無人駕駛規模化商用的重要標志，甚至在整個自動駕駛領域，也是具有里程碑意義的事件。

車內攝像頭與無人機同步拍攝鄂爾多斯永順煤礦常態化安全員下車

模式創新+多元人才+前瞻技術?= 行業的開創者與定義者

踏歌智行認為，創新的商業模式、多元化的人才理念，以及前瞻性的技術路徑選擇是公司能夠大步前行，并走在行業前沿的重要原因。

解決方案交付與運輸運營服務兩種主流商業模式，踏歌智行是目前唯一真正踐行了兩種商業模式，并取得不俗的商業化成果的公司。踏歌智行認為兩種模式可以互相補充，互為促進，缺一不可。基于這一認知，踏歌智行并沒有僅僅將自己定位為礦業的服務者，而同時是礦業生態鏈的參與者，這一特征在礦山運輸運營服務模式下尤為突出——參與者必須能夠深度理解礦山運輸的底層邏輯，而不像單純的解決方案交付那樣，客戶一定程度上可以作為服務企業的行業Know-how導師。也正是基于這一思考，再加上公司尤其重視項目的工程交付，踏歌智行團隊里有大量來自采礦專業的成員，以及在礦山摸爬滾打多年的行業專家。所以說，“IT+汽車+采礦”三類人才的優化組合，是踏歌智行團隊與眾不同的地方之一。

踏歌智行服務的全國首個運輸運營項目——鄂爾多斯永順煤礦

圖為該礦編組作業的部分車輛

在技術方案方面，踏歌智行發展自主研發能力，搭建了成熟的感知-規控-協同-云控-仿真的全棧式技術鏈。踏歌智行創造了多個行業的第一，包括早期首先實現礦車無人駕駛的場測與實測，最早的編組作業、混編作業與夜間作業，以及最早的安全員下車到現在的24小時常態化安全員下車。得益于創始團隊“信息技術+汽車技術”的復合背景，在實現單車作業的基礎上，踏歌智行最早在行業內提出“車-地-云”的全礦無人駕駛解決方案架構；并發布業內首創、專為礦區自動駕駛研發的系列車規級域控制器，該系列產品已通過3C認證、入網認證及多項車規級認證，有效保證了“曠谷”系統在礦區惡劣環境下的高效、可靠作業。

5月份驅龍礦區依然處于大雪覆蓋的氣候環境

目前該項目已完成部署開始實測

踏歌智行成熟的產品與方案，保證了5400米海拔下紫金巨龍銅礦無人駕駛項目的順利推進

此外，踏歌智行亦致力于行業賦能與共同發展。基于在礦區無人駕駛的技術積累，截至目前，踏歌智行共參編20 余項礦區無人駕駛標準，也是目前唯一承建工信部特種車輛重點實驗室的同類企業。公司已申請自動駕駛發明專利 90 余項，獲得發明專利授權約50項，并曾榮獲“中國汽車工業科學技術發明一等獎”等殊榮。

踏歌智行是目前同類企業中唯一承建工信部特種車輛重點實驗室的公司

24小時常態化安全員下車作業：“真”無人運輸已來

如果說“模式創新+多元人才+前瞻技術”是踏歌智行發展的路徑選擇，24小時常態化安全員下車作業則是公司乃至行業發展的里程碑式成果。

對于常態化安全員下車，從技術維度的保障，踏歌智行認為這是一個多維技術+數據+多重冗余的命題。結合包含各類車輛在內的，一萬多輛車的運行全生命周期管理的診斷數據是安全員下車的數據基礎和算法精度保障；從硬件、感知、通訊、再到平臺，踏歌智行均采用雙冗余到多冗余設計。以線控單元的制動為例，踏歌智行發明了其獨有的冗余制動腿，完全模擬人的怎么踩剎車,可以保障線控制動萬一失效情況下的安全。踏歌智行獨有的虛擬安全員設置，則實現了“有安全員”和“無安全員”之間的完美過渡，也為后期常態化無安全員提供了系統保障。

國家能源集團旗下某大型煤礦無人駕駛礦卡常態化安全員下車

創新技術和運營模式，未來向哪走？?

談及行業未來的發展，踏歌智行從技術、安全員下車、商業模式演進等方向談了自己的看法。

首先是技術維度。踏歌智行前瞻性的布局技術路線，包括在融合感知技術、線控底盤技術、大數據技術以及電動化與無人化技術融合等方面的深耕：

融合感知技術。將感知技術視為自動駕駛第一道關卡不為過。在乘用車自動駕駛領域，一直有將視覺技術應用到極致與結合激光雷達等進行融合感知的路線之爭。而在礦區無人駕駛領域，由于安全性與作業持續性第一，用戶成本不敏感。融合感知一直是最佳選擇，并且這種趨勢將持續下去。以踏歌智行為例，其“曠谷”方案感知部分，采用多源異構融合感知，包括毫米波雷達、激光雷達、攝像頭，大型礦卡各個方向部署的傳感器總數量達20多個，并且還率先納入紅外傳感器，以提升夜間作業的安全性。

線控底盤技術。一定程度上，“IT+車+礦”衡量著礦區無人駕駛企業的綜合技術實力，在三大維度中，對線控底盤技術的投入是含“車”量的一個重要指標。線控底盤技術目前遠談不上完善，無論是轉向、制動等，都給無人駕駛方案的感知、決策、地圖、定位、控制算法等環節帶來極大挑戰。這是一個需要無人駕駛方案企業和礦車主機廠協作研發的領域，并且這一合作未來需要進一步深化。

云端與大數據全生命周期運維技術。礦區無人駕駛方案作為一個作業系統，云端的調度能力、服務能力、數據采集與處理能力，對保障礦區全局作業的秩序與可持續性、方案的持續高效優化、實時掌握車輛多維運轉狀態、保障車輛的使用壽命與成本等具有重要意義，這已經成為業內共識。但基于此，通過與主機廠的合作，以及結合大批量車輛運營實踐過程中產生的海量數據，以多維數據推動算法改進、解決方案迭代以及礦車“買-用-養”全流程的成本持續優化，實現車輛的“全生命周期運營”，是切實提升礦區無人駕駛方案安全性和經濟性的必要條件。這一點在礦區的無人運輸運營模式下，表現得尤為突出。

無人化與電動化的融合。礦山作業場景，有大量的空載上坡、重載下坡的應用場景，其能量轉化特征非常適合電動方案應用；相較有人駕駛，無人駕駛可以提供一種穩定的行駛狀態，能更高效地發揮電動車的節能優勢；同時電動方案的普及亦會給無人駕駛方案的相關技術包括線控底盤的發展，帶來較大便利。

常態化安全員下車的極致進化。如前述，常態化安全員下車是綜合多維技術融合發展的一個結果。并且，它是真正發揮礦山無人駕駛在“保障安全、降本增效”這一口號下的經濟價值和“無人化”的本質安全的必要條件。盡管踏歌智行率先達成該目標，并且在這一方面已經取得了長足的發展和優勢，但他們依然認為，常態化安全員下車，將會是一個持續并且不斷逼近極致的過程，以實現更為極致的用戶體驗。

礦區無人運輸運營模式將備受矚目。踏歌智行認為，礦山無人駕駛市場解決方案模式和運輸運營模式未來將長期并駕齊驅，互為補充，但如果不能真正意義上切入運輸運營模式，其發展的邊界將極大受限，因為運輸運營模式可以提供海量的運營數據，和營收的數量級提升。因此這個受限將體現在方案的持續迭代、業務體量的快速拓展兩個方面。

不過切入運輸運營業務，非常考驗企業的綜合能力。企業需要有足夠成熟的技術，實現常態化的安全員下車就是必要的前提條件，否則這個經濟模型是難以跑通的，因此踏歌智行認為“常態化安全員下車”定義了礦區無人駕駛的新邊界；基于大數據的車輛全生命周期管理能力也是技術實力的重要指標；企業需要有足夠的行業Know-how，其主要表現，就是團隊中必須有真正“懂礦”的人；其三，足夠廣泛的生態合作，除與上下游技術生態的合作外，該模式更是一個商業與金融問題，更考量服務企業對業務生態的布局能力和共贏的商業思維。開拓技術上下游、金融合作伙伴、礦車后市場合作伙伴、礦車主機廠等，技術與業務的兩條生態鏈，必須有足夠的儲備。

比照現在與未來，該公司相關人士表示，“我們占得了常態化安全員下車與‘無人運輸運營+解決方案交付’雙模式的先機，礦區無人駕駛領域中無人觸及的未知邊界已經呈現在我們眼前，等待著我們的探索。”