自动驾驶技术助力下 矿区运输将迎来新出路

“白云鄂博矿区内司机平均年龄在52岁左右，退休潮将在未来几年到来。”包钢集团白云鄂博铁矿设备部副部长霍光曾在接受《中国交通报》采访时这样表示，“但现在我们还有20多个司机岗位缺口。”他显得忧心忡忡。

这不是个例，而是整个中国矿区现状的缩影。“年轻人根本补不上，矿区司机私下谈论最多的话题是跳槽。”宝利煤矿的工作人员曾对亿欧汽车表示。

多风、严寒、危险，恶劣的矿区环境，不仅严重摧残着矿区在职司机，也使年轻人望而却步。但随着自动驾驶技术的发展，矿区运输走到了一个拐点——其车辆驾驶主体即将由人类变为机器，这将节省大量人力资源，提高运输效率，减少安全事故。

伴随着“无人运输”的到来，司机的双手双脚即被解放，矿区运输将迎来新出路。

一般而言，矿区的作业流程涵盖勘探、采掘、运输、装卸等。从如今行业玩家的发展业务来看，“运输”环节多为矿区自动驾驶企业的发展着力点。其中，矿区无人驾驶提供商踏歌智行就是业内玩家之一。

成立于2016年的踏歌智行，主要为露天矿等封闭场景提供无人驾驶解决方案及无人驾驶运输运营服务，适配于大型矿卡与宽体自卸车等多种车型。为实现智慧矿山，踏歌智行推出了端、边、云的整体系统规划，可实现由云端调度管理、车联网通信、车载智能终端组成的整套矿山运输无人驾驶解决方案。

天眼查信息显示，踏歌智行已获得金沙江联合资本、中启资本、普丰资本、合创资本、辰韬资本等投资，并获得矿业运输运营企业宝通科技、中环协力、诺浩等战略投资。截至目前，其已完成4轮融资，其中，有两轮融资均在今年内完成。如今，踏歌智行正在准备新一轮融资。

余贵珍是踏歌智行的创始人兼首席科学家。除公司创始人身份外，他同时在任北京航空航天大学交通运输系教授。肩负“公司创始人”与“高校教授”双重身份的余贵珍，对于矿区无人运输他有着自己的“打法”。

01 两种业务模式

与自动驾驶相比，踏歌智行创始人兼首席科学家余贵珍更喜欢将公司主营业务称之为“无人运输”——其本质是在露天矿区场景下将货物从A点运输至B点。

该运输任务的主要载体是宽体自卸车（简称：宽体车）和矿用卡车（简称：矿卡），前者能够承载50吨左右的货物，后者的载重量则在200吨左右。

就两种车型而言，踏歌智行一方面为其提供自动驾驶解决方案，帮助车辆实现无人化运输，另一方面搭建由智能调度、实时监控、运行仿真测试、大数据存储分析等功能组成的运营技术平台，为矿区提供云端生产作业管理和运营服务，提高运输效率、保障自动驾驶汽车运行安全。

在余贵珍看来，与矿卡2000万元的单价相比，宽体车价格较低，对高价格自动驾驶解决方案的承载能力有限。因此，宽体车方面，踏歌智行采用提供运营技术服务为主、自动驾驶解决方案为辅的策略，“前者订单占订单总数的60%，后者40%。”他介绍道。矿卡业务则相反：80%的订单由提供自动驾驶解决方案产生，20%则来自运营技术服务。

与宽体车相比，矿卡行驶盲区大、车型大、更易发生事故，这使其对自动驾驶的需求更加迫切。“且矿卡所属者多为国企，支付能力也比较强。”余贵珍补充道。

由此，踏歌智行选择将矿卡方面的业务作为主要发力点，这同时也是公司主要营收来源。余贵珍透露，公司在矿卡自动驾驶解决方案方面的业务订单额都在千万元级，甚至亿级，“如果矿卡数量在几百辆左右，单笔订单金额就可以达到5-6亿元。”

此外，借助V2X和4G/5G技术，踏歌智行还为矿区提供云端生产作业管理和运营服务，其自行搭建的云智能平台包括包含无人驾驶矿卡运营调度系统、集成监视系统、高精地图管理系统、运行仿真及测试系统、大数据存储分析系统等模块，统一调度管理自动驾驶矿卡和其他辅助作业设备，实现矿区自动驾驶车辆的高效运输和安全运行。

去年12月，踏歌智行通过V2X和4G/5G技术实现了电铲、矿卡、卸载点的编组自动运行。具体而言，其矿卡能够自动寻找电铲位置完成动态路径规划，并与后者协同作业。与此同时，云智能平台也能够动态分配行车路权，实现多辆矿卡装卸载排队协同作业。

在合作对象方面，踏歌智行更倾向于选择国有企业或矿内只有一两家运输队的矿区。“矿内利益关系相对简单。”余贵珍解释道。当前，多数大型煤矿的矿主都会选择将土石方工程外包给运输队，这导致同一矿区内往往存有数十家运输队，不利于无人驾驶推广应用。

与此同时，有绝对发言权的矿主也是踏歌智行的主要交流对象。通过以上两种手段，踏歌智行规避了一些不必要的风险。

02 两种改装技术

除多方利益的混杂，矿区内还存在两种车辆类型——新车与正在使用的车辆（简称：在用车）。对此，踏歌智行分别采用“嵌入式CAN线控”和“驾驶机器人”的方式对其进行改装，以实现自动驾驶。

以当前矿区车辆类型来看，大部分新车为宽体车，在用车多为单价较高的矿卡，这种情况在大型矿区尤为普遍。目前，国内大型企业招标采购的新车，基本是先由主机厂完成线控化设计和匹配，再由自动驾驶解决方案进行CAN线控嵌入式开发，实现无人化。而由于在用车没有经过线控化设计的步骤，自动驾驶实现难度较大。“需要对车辆的结构、运行性能等方面非常熟悉。”余贵珍指出。

对此，踏歌智行通过后装的驾驶机器人来实现自动驾驶，目前已经历了4次迭代升级。“现在，只需要两个人用2-3天的时间就能将一台矿卡变为自动驾驶车。”

据余贵珍介绍，踏歌智行的第一代机器人诞生于2010年，主要用于车辆的碰撞等测试。“第一代机器人的形态看起来真的像一个人坐在车上。”

6年后，余贵珍成立了踏歌智行。与此同时，其也迎来了第2代机器人的迭代更新，“这时机器人的形态变小了，人可以坐进车里了，我们也开始在矿区里安装这代机器人”。

随后，在专业化团队帮助下，踏歌智行加快“驾驶机器人”的更新迭代速度，分别在2018年和2019年推出了公司的第三、四代机器人。“第三代你可能会观察到方向盘下面有个东西，但第四代就完全看不到机器人存在了。”余贵珍表示。

基于此项技术，踏歌智行与包钢集团、同力重工、伊泰集团、北方股份、中环协力等企业达成了合作关系。在位于内蒙古包头市的白云鄂博矿区内，踏歌智行已将自动驾驶解决方案安装在该矿区内的4辆矿卡上，开展实际运营工作。

据余贵珍介绍，白云鄂博矿区分为东矿、主矿、西矿、东介格勒和东部接触带五个矿体，是包钢集团的主要原料基地，同时也是踏歌智行的实际运营地之一。“计划到明年6月份在主矿运营15辆矿卡。”他表示。

03 更远的未来

成立三年多，踏歌智行遇到的挑战不少。

余贵珍坦言，他的北航交通运输系教授身份曾成为公司融资的阻碍，“有些投资人认为教授创业是个问题，所以有段时间公司找钱很难。”

但也得益于创始人“教授”的角色，踏歌智行受到了众多国企的关注，“相较于创业者的身份，国企老总更愿意和‘教授’谈。”因而，踏歌智行也收获了众多国企客户。

技术方面，矿区场景下，矿卡的感知和控制算法与其他场景均有不同，“在把货物从A点运送到B点的同时，还需要与挖机、电铲等相配合，实现土石方的装卸。”余贵珍表示。这要求企业根据需求不断地丰富算法类型（如动态规划算法、精准停靠算法、重载上下坡车辆的控制等），且不断通过实际运行进行验证。

实际运营中出现的状况远比想象中的复杂。好在，当前踏歌智行已经走过这些阶段。着眼当下，余贵珍认为确保批量生产的产品可靠性是公司面临的挑战，“比如拥有200台车以后，我们依旧要确保车辆的安全性和可靠性，这将是新的挑战。”他表示。

在余贵珍看来，中国矿区自动驾驶的市场规模在千亿元级，2021年市场就会出现大批量应用。而对于踏歌智行而言，这个时间还要提前一点，“明年（2020年）应该是我们一个较为批量应用的时期。”

为实现该目标，踏歌智行一面进行B轮融资，一面筹划建立生产线。余贵珍透露，踏歌智行已经在今年年底建立小规模生产线，为改装车提供“驾驶机器人”中的控制器等零部件以及测试验证等服务，“现在我们已经有订单了，相对应的一定要有自己的生产线，不然明年交付不了。”

未来，踏歌智行则将更注重工程化能力，满足不同类型矿区无人运输规模化应用需求。

除工程化转变外，踏歌智行也计划“从矿内走向矿外”。余贵珍笃定，未来3-4年，公司一定会进入该领域。”但他同时也表示了自己的忧虑，“即使扩大到了矿外，如何找到一个精准的需求点，从而实现迅速落地，才是最关键的。”

如今，在国内自动驾驶企业中，还有慧拓智能、易控智驾、伯镭科技、拓疆者、CIDI 等同类玩家。据36氪此前报道，不少同类玩家也有做其他场景自动驾驶的计划。踏歌智行的“从矿内走向矿外”计划，或将面临新一轮挑战。