技术领域：人工智能

案例提供单位：北京踏歌智行科技有公司

踏歌智行与包钢集团合作，共同打造白云鄂博矿区5G无人驾驶运输项目。目前，该项目已经实现了5G网络下白云鄂博东矿区全矿无人驾驶，是国家级无人驾驶露天铁矿示范样板工程，是全国乃至全球基于5G网络条件下无人驾驶矿车较早的商业化应用。无论是在国内外，该项目都具有标杆性作用——在全球较早实现了在用卡车非线控无人化改造，在国内较早实现矿卡车辆无人驾驶改造并投入运营，较早实现全矿无人驾驶运输运营。

踏歌智行与包钢集团签订19台矿用卡车无人驾驶改造合同，共同打造白云鄂博矿区5G无人驾驶运输项目。

应用需求

白云鄂博铁矿东矿区全程6km，大部分为坡度路段，上下行最大14%坡度，180°的弯道多达3处，对道路行驶安全性、稳定性有较高的要求；同时，矿区实际装卸载区场地受限，区域大小频繁变动。无人驾驶系统需具备狭窄区域内车辆安全行驶、精准停靠、灵活互动的能力，以适配动态停靠电铲、动静态停靠卸载区的要求。

方案优势

该项目应用了露天矿无人驾驶运输全栈式解决方案“旷谷”。

踏歌智行作为国内较早提出露天矿无人驾驶运输系统整体解决方案的技术提供商，针对露天矿运输的实际需求，提出基于“车-地-云”的无人驾驶运输系统总体解决方案“旷谷”，助力智慧矿山的全面建设。

该方案覆盖采、运、排运输运营全场景，适配煤矿、金属矿、砂石骨料矿各类作业工艺，支持无人驾驶矿卡/矿用宽体自卸车、挖掘电铲/挖机、推土机、前装机、压路机、洒水车、加油车、爆破车等的全区域调度及混编作业。

“旷谷”由车载系统、地面系统和云控平台组成：车载系统包括矿卡无人驾驶系统和协同作业系统，是无人驾驶运输任务的执行者；地面系统包括远程接管系统和路侧协同系统，是系统稳健运行的支撑与保障；云控平台是无人驾驶运输系统的智能中枢，具备调度规划、行车指挥、集中监控等功能，为无人驾驶运输系统提供安全可靠的云端服务。

无人驾驶技术在露天矿区的落地应用，需要应对复杂的地理环境与气候条件，其中不乏恶劣天气对安全生产作业的挑战。为此，踏歌智行自主设计开发出针对非公路矿用自卸车的三款多功能车规级域控制器M-Box、T-Box、V-Box，也是业内唯一专为矿区研发的车规级车载智能硬件。

据悉，自2017年发布样机至今，踏歌智行三款自研车载控制器均已完成第三次迭代。其集成了高性能处理器，支持高效并行计算与高安全决策控制，具有丰富的外部接口，能够适配国内主流厂家的大型矿卡和宽体自卸车。此外，三款车载硬件计算平台还通过了基于供电环境、机械环境、气候环境以及电磁兼容（EMC）相关的严格测试，获取中国计量院的车规级认证，并且围绕产品的安规性、射频性能以及数据通信安全等指标，通过了国家标准的测试，取得国家3C、SRRC和NAL认证证书。

应用效果

目前，该项目已经实现了白云鄂博东矿区全矿5G网络下无人驾驶：一方面，踏歌智行“旷谷”无人驾驶系统具备在该环境下稳定作业能力，车辆控制状态符合安全生产要求；另一方面，案例测试期间，踏歌无人驾驶系统在各种受限条件下能够高效率满足装卸载功能要求，达成全流程无人驾驶状态。

经专家评审，其应用的无人驾驶系统具备稳定的“车、边、云”系统架构，性能满足矿区环境应用要求，具备大范围商用推广的条件。

该项目的关键技术均有相应专利作为支撑，例如无人驾驶矿车驾驶模式控制技术、无人运输作业智能管理调度系统、工况环境下的车端感知冗余技术与系统协同感知技术等。其技术创新点包括数据驱动的无人驾驶矿卡横纵向高精度控制，通过采集真实驾驶行为数据，学习不同场景及工况下车辆控制特性。

案例可推广价值

该项目成为国家级无人驾驶露天铁矿样板示范工程，是全国乃至全球基于5G网络条件下无人驾驶矿车的较早应用。该项目是全球同类项目中的标杆项目——实现了全球较早的在用卡车非线控无人化改造，中国较早的矿卡车辆无人驾驶改造并投入运营，中国的较早全矿无人驾驶运输运营。

露天矿无人驾驶运输全栈式解决方案“旷谷”适配矿区粉尘、雨雪雾、剧烈振动和极端低温/高温、极高海拔等恶劣工况，以及长距离上下陡坡、大曲率弯道、坑洼及结冰等复杂道路条件，并具备良好的系统兼容性和可扩展性，支持与智慧矿山平台联动，致力于有效解决矿区人力管理成本高、安全事故频发、运输效率低的痛点。

值得一提的是，经过5年发展，踏歌智行已经被用户、产业生态、政府、资本市场共同认知的头部品牌，并经过了方案探索、单车方案、编组方案、产品化等多个阶段。基于自身雄厚的技术实力，踏歌智行参与多项国家重点研发计划和省部级科研项目，并联合北航、北方股份承建“特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室”。截止2022年4月，踏歌智行累计申请自动驾驶相关发明专利近百项。凭借旗下先进的“旷谷”露天矿无人运输整体方案和专为矿区无人驾驶开发的车规级智能硬件，踏歌智行业务呈现爆发式增长，实现对煤炭、钢铁、水泥、有色金属四大行业头部客户及主机厂的全面覆盖，包括国家能源、国家电投、中煤，包钢和首钢等；同时打造了白云鄂博铁矿、霍林河煤矿、白音华煤矿、扎哈淖尔煤矿、贺斯格乌拉南露天煤矿等一系列无人驾驶标杆项目。与此同时，踏歌智行与北方股份、中国移动等产业链上下游合作伙伴保持紧密的合作关系。

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