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編者按

露天煤礦在向大型化、智能化方向轉(zhuǎn)型，礦區(qū)最重要的生產(chǎn)工具——礦用車也在向大型化與智能化轉(zhuǎn)變。在2023年世界制造業(yè)大會，踏歌智行發(fā)布了百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA。這是2022年，率先在業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)“安全員下車”常態(tài)化后，踏歌智行再次迎來一個重要節(jié)點(diǎn)。未來，踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略，多學(xué)科復(fù)雜系統(tǒng)工程化能力與軟硬一體化能力的共同提升，持續(xù)滿足動態(tài)變化的市場需求。

以下文章轉(zhuǎn)載自“36氪”

露天煤礦正逐漸成長為我國煤炭供給的重要力量。

中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，全國共有露天煤礦357處，產(chǎn)能11.62億噸，平均產(chǎn)能達(dá)到325萬噸/年，約是井工礦的3倍，其中，千萬噸級的露天礦超過了30處。2022年，露天煤礦產(chǎn)量首次突破10億噸，貢獻(xiàn)了全國23%的煤炭產(chǎn)量，較2000年提高了19個百分點(diǎn)。

產(chǎn)量提升同時，露天煤礦也在向大型化、智能化方向轉(zhuǎn)型。

為了提升采礦效率，由相關(guān)部門主導(dǎo)，一些相鄰的小型礦區(qū)正在被整合，通過大型專業(yè)公司統(tǒng)一運(yùn)營。

體量變大，管理和運(yùn)作的難度也隨之增加，因此，相關(guān)部門出臺了不少政策，鼓勵礦區(qū)向智能化生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。特別是露天礦區(qū)，智能化的需求更加旺盛。

在這樣的背景下，礦區(qū)最重要的生產(chǎn)工具——礦用車也在向大型化與智能化轉(zhuǎn)變。

9月20日，在2023年世界制造業(yè)大會，踏歌智行發(fā)布了百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA。繼2022年，率先在業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)“安全員下車”常態(tài)化后，踏歌智行再次迎來一個重要節(jié)點(diǎn)。

在日新月異的科技賽道上，礦區(qū)無人駕駛今年爆發(fā)出新的活力。踏歌智行研發(fā)副總裁鄔海杰解釋道，無論是L4級無人駕駛落地，還是新型無人礦用車的研發(fā)，其背后隱藏著一個冰山理論。也就是說，在冰山下，所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)突破，所預(yù)見的市場變化，以及所優(yōu)化的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略，都是很難從表面上看到的。

安全是一切的前提

大約在2017年，無人駕駛技術(shù)被嘗試應(yīng)用于露天礦區(qū)，三年后，國家發(fā)展改革委等八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，推動自動駕駛技術(shù)在礦山迅速落地。2022年，在政策與市場剛需的雙重驅(qū)動下，礦區(qū)行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無人駕駛技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化落地。也是在2022年，踏歌智行率先實(shí)現(xiàn)了“安全員下車”，這成為礦區(qū)車輛實(shí)現(xiàn)完全無人駕駛的標(biāo)志性進(jìn)展。在踏歌智行高級副總裁胡團(tuán)結(jié)看來，實(shí)現(xiàn)安全員常態(tài)化下車，意味著行業(yè)迎來了重要拐點(diǎn)。

從技術(shù)角度來看，要做到這一點(diǎn)其實(shí)并不容易。畢竟，與鋪裝道路相比，礦山環(huán)境更為復(fù)雜，沒有清晰的行車道、交通信號燈指引，隨著車輛不斷往來作業(yè)，路況會隨時發(fā)生變化。尤其是礦區(qū)塵土飛揚(yáng)，工況環(huán)境更惡劣。這是在乘用車領(lǐng)域做無人駕駛無法想象的困難。在此背后，踏歌智行有一整套自頂向下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為支撐。在這套系統(tǒng)里，有一個貫穿始終的理念，在踏歌智行內(nèi)部被稱為“失效安全”。這是基于功能安全的一個設(shè)計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)功能出現(xiàn)單點(diǎn)失效，整個系統(tǒng)會果斷做到安全停車。正是由于該功能得以實(shí)現(xiàn)，才最終替代了安全員在車上的角色，實(shí)現(xiàn)安全員下車。為了保證“失效安全”穩(wěn)定運(yùn)行，踏歌智行的研發(fā)團(tuán)隊(duì)從硬件層面做了冗余的雙控制器架構(gòu)，保證系統(tǒng)在單點(diǎn)失效的時候會有冗余的控制器進(jìn)行接管，同時有獨(dú)立供電的機(jī)械自動腿待命，必要時候，有一套旁路制動系統(tǒng)，可以獨(dú)立供電、獨(dú)立控制車輛進(jìn)行剎停。除了硬件層面的調(diào)整與優(yōu)化，軟件層面的改動更是不計(jì)其數(shù)，包括了大量的感知、決策、規(guī)劃、控制、算法等方面的提升。此外，踏歌智行還制定了整套的，可以引導(dǎo)工程交付團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)安全員下車的細(xì)則和流程。其中包含了一系列復(fù)雜的操作，比如踏歌智行需要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)故障分析、接管分析和一系列評審，最后使得交付團(tuán)隊(duì)能夠快速地對車輛的健康狀態(tài)進(jìn)行判定。在安全員真正下車前，還需要進(jìn)行模擬安全員下車的測試，經(jīng)過模擬階段，踏歌智行積累了海量的數(shù)據(jù)，經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證之后，確保整個流程安全無虞，才真正實(shí)現(xiàn)安全員下車。通過常態(tài)化的“安全員下車”達(dá)到了礦區(qū)運(yùn)輸?shù)摹氨举|(zhì)安全”，這是踏歌智行推出新型無人礦用車的首要前提，因?yàn)椤鞍踩怯脩粼谏a(chǎn)環(huán)節(jié)的第一訴求”。

“正向設(shè)計(jì)” 貫穿始終

在無人駕駛規(guī)模化落地的同時，礦區(qū)也有了新的發(fā)展趨勢。在國企改革和去產(chǎn)能的大背景下，煤炭行業(yè)兼并重組步入快車道。一些相鄰的小礦區(qū)被整合在一起，通過大型專業(yè)公司統(tǒng)一運(yùn)營。這樣一來，單礦產(chǎn)出量會明顯提升，相應(yīng)的，礦車噸位也需要加大——這是踏歌智行推出大噸位寬體車的一個重要原因。

鄔海杰認(rèn)為，踏歌智行此次推出的新車，首先是在安全層面解決了用戶痛點(diǎn)，即真正的無人化。其次，應(yīng)用新能源技術(shù)，是百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車TG136HA的一大核心亮點(diǎn)，相比燃油車，其綜合能耗降低30%以上。同時這款車型未來可支持純電動、甲醇、氫等燃料作為驅(qū)動力，可以在不同業(yè)務(wù)場景下有效節(jié)約噸公里的運(yùn)營成本，同時新能源車型相比傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機(jī)、變速箱結(jié)構(gòu)也更簡單，使得設(shè)備維修保養(yǎng)成本也能進(jìn)一步下降。第三，踏歌智行打造的數(shù)據(jù)閉環(huán)，能夠在車輛全生命周期，持續(xù)滿足客戶在數(shù)據(jù)層面的需求。踏歌智行的系統(tǒng)，能夠使車輛車身數(shù)據(jù)和平臺打通，每臺車都變成了一個數(shù)字化終端。所有關(guān)于車輛的數(shù)據(jù)，都可以在平臺查詢。這可以幫助用戶清晰地了解整個生產(chǎn)作業(yè)過程，每一個環(huán)節(jié)所需要的時間、人力和經(jīng)濟(jì)成本，所有數(shù)據(jù)變得可視化，能夠被精確分析，進(jìn)一步達(dá)到提升生產(chǎn)效率、降低成本的目標(biāo)。上述三點(diǎn)可歸因?yàn)椤耙钥蛻粜枨鬄閷?dǎo)向”，這與踏歌智行“正向設(shè)計(jì)”的理念異曲同工。鄔海杰舉例，比如負(fù)責(zé)整車感知的傳感器布局和線束設(shè)計(jì)等，如何與新車實(shí)現(xiàn)更深入的融合，避免有一些意外跌落的石塊導(dǎo)致設(shè)備受損，這都體現(xiàn)了這款新車的正向設(shè)計(jì)。鄔海杰還列舉了TG136HA具備的幾個核心優(yōu)勢。從車身結(jié)構(gòu)來說，是一個剛性連接，也就是說，這款車的前車架和后車架實(shí)現(xiàn)了整體的剛性連接，通過前后油氣懸架的方式，能夠具備舒適、可靠的承載能力。相對于傳統(tǒng)寬體礦車而言，這樣的懸架結(jié)構(gòu)，能夠有效延長車輛的使用壽命，并且在作業(yè)中具有高度的抗震動性。為了更好地將無人駕駛技術(shù)落地，在這款新車上，踏歌智行新增了一個應(yīng)急轉(zhuǎn)向和冗余制動的功能，也就是把上文提到的“失效安全”的整套方案，應(yīng)用于這款新車，在提升效率的同時，兼顧了高安全性。可以說，這款新車充分體現(xiàn)了踏歌智行在此前多年，于礦區(qū)無人駕駛領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。“過去，我們承接了大量的不同的礦區(qū)客戶，他們位于全國不同的區(qū)域，這使得我們積累了多年的珍貴數(shù)據(jù)，針對我們此前遇到的一些有代表性的問題，在新車型上加強(qiáng)了應(yīng)對設(shè)計(jì)。”以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)是一方面，無人駕駛技術(shù)商造車的另一個保障是能夠有效運(yùn)行、持續(xù)迭代技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。據(jù)胡團(tuán)結(jié)介紹，踏歌智行是國家級專精特新“小巨人”企業(yè)，在無人駕駛方面做了許多前瞻性研究，承接了國家重點(diǎn)的研發(fā)計(jì)劃。“在踏歌智行，我們培養(yǎng)了一大群懂車、懂礦的技術(shù)人才，這些是無人駕駛領(lǐng)域最懂礦山應(yīng)用場景的特殊人才。”在踏歌智行的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，還包括專業(yè)的車輛工程學(xué)人才，有院士做顧問，北航教授、碩博研究生參與其中。可以說，強(qiáng)大的研發(fā)陣容是踏歌智行技術(shù)不斷創(chuàng)新、突破的強(qiáng)大引擎。

三大商業(yè)模式并驅(qū) 全面滿足用戶需求

9月1日，踏歌智行完成了4億元人民幣的C2輪融資，距離該公司上一輪億元級融資，還不足十個月。這也是礦區(qū)無人駕駛賽道2023年金額最大的一筆融資。本次融資由合肥產(chǎn)投、國家能源集團(tuán)旗下國能低碳基金（下文簡稱：國能低碳基金）聯(lián)合領(lǐng)投，黃山新時代文旅基金、魯信創(chuàng)投、清石資管集團(tuán)、北京北航資產(chǎn)經(jīng)營有限公司、合肥鑫城等跟投。“礦區(qū)無人駕駛是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，符合國家‘智慧礦山’、‘綠色礦山’的發(fā)展方向，促進(jìn)傳統(tǒng)采礦業(yè)轉(zhuǎn)型升級，帶動硬科技產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展。”合肥產(chǎn)投集團(tuán)總經(jīng)理江鑫認(rèn)為。這筆億元級規(guī)模的投資，在自動駕駛行業(yè)寒氣逼人的大環(huán)境下，顯得尤為珍貴。除了人才規(guī)模、技術(shù)優(yōu)勢，能夠獲得資本機(jī)構(gòu)的青睞，還與踏歌智行的三大商業(yè)模式密不可分。為了全面覆蓋客戶應(yīng)用無人駕駛技術(shù)的多維需求，踏歌智行形成了“解決方案交付”、“無人運(yùn)輸運(yùn)營”、“新能源無人車輛設(shè)計(jì)與銷售”三種商業(yè)模式。這三種商業(yè)模式彼此融合，相互促進(jìn)，已經(jīng)獲得了不少成功案例。比如，一些具有央企背景的礦區(qū)企業(yè)，自身已擁有礦車設(shè)備，基于提升效率、安全性考慮產(chǎn)生無人化改裝需求，這就需要技術(shù)商拿出無人駕駛解決方案，輸出技術(shù)。目前，踏歌智行已經(jīng)覆蓋超過20個國央企客戶、數(shù)十種車型，包括在勝利一號礦完成的國能集團(tuán)首個通過終驗(yàn)的礦卡無人駕駛項(xiàng)目，以及為國電投集團(tuán)承建的、也是業(yè)內(nèi)唯一國家級能源集團(tuán)層面的綜合管控平臺項(xiàng)目。通過無人運(yùn)輸運(yùn)營模式，踏歌智行在華潤水泥肇慶砂石骨料礦打造了車輛數(shù)量最多的全礦新能源無人運(yùn)輸、在國能新疆準(zhǔn)東露天煤礦打造了快速落地?zé)o安全員高效運(yùn)行的標(biāo)桿，通過跑通經(jīng)濟(jì)模型，為自身與客戶雙方創(chuàng)造更大收益。

此外，基于軟硬件一體化考慮，踏歌智行與業(yè)內(nèi)頭部礦用車廠商聯(lián)合，把無人駕駛技術(shù)、線控技術(shù)、新能源的三電技術(shù)和整車底盤技術(shù)高度集成，經(jīng)過長期磨合才設(shè)計(jì)出這樣一款滿足礦區(qū)未來發(fā)展需求的一個新車型。通過深度參與設(shè)計(jì)、制造新能源無人駕駛礦車，能夠最大限度發(fā)揮踏歌智行的研發(fā)水平。此次，踏歌智行推出的業(yè)內(nèi)噸位最大的無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車，可載重百噸以上，填補(bǔ)了市場空白。胡團(tuán)結(jié)總結(jié)道，踏歌智行新車型的誕生，是礦區(qū)無人駕駛賽道、科技裝備進(jìn)步的一個重要里程碑，拉開了無人礦用車全新時代的序幕，相對于其他兩種商業(yè)模式來說，也給客戶提供了更多選擇。每一次新產(chǎn)品迭代，對于踏歌智行并行的三大商業(yè)模式來說，都是一種促進(jìn)。畢竟，這三種商業(yè)模式中，有許多可以共享的經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)品與技術(shù)，在推進(jìn)具體項(xiàng)目落地的過程中，標(biāo)準(zhǔn)是可以通用的。

向下深耕向上整合

面對復(fù)雜多變的行業(yè)，踏歌智行篤信聚焦戰(zhàn)略，未來，將持續(xù)專注于露天礦區(qū)應(yīng)用場景的無人駕駛技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)。談起未來發(fā)展，胡團(tuán)結(jié)說了一句話——對于創(chuàng)業(yè)而言，能把這一件事情做大做強(qiáng)，就是非常了不起的事情。如果說，安全員下車，是踏歌智行在2022年達(dá)成的里程碑事件，那么，全新百噸級無人駕駛混動新能源剛性礦用寬體車的發(fā)布，則是踏歌智行在2023年取得的重要突破。但時代的車轍轟然碾過，所有人都裹挾其中，來不及回頭去看。最重要的，是下一步該如何邁出。對于踏歌智行來說，繼續(xù)深耕無人駕駛技術(shù)，是毋庸置疑的。其中，深耕算法是踏歌智行核心的長期任務(wù)。比如，現(xiàn)在比較熱門的大模型，在礦區(qū)、露天礦應(yīng)用場景，無人駕駛有沒有適合的大模型的算法或者說突破性的算法，是踏歌智行可能會研究的方向。“算法不斷迭代，最終的價(jià)值是提升系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。此外，還要提升公司整體的運(yùn)營和交付能力。”從技術(shù)層面來講，鄔海杰提到一個關(guān)鍵詞：向下探。他解釋道，“向下探是指，在整車方面，我們與主機(jī)廠深入合作造車，通過線控技術(shù)、三電技術(shù)，還有底盤，持續(xù)造出更適合無人駕駛的車。”比如車輛在重載下行駛，如果是新能源車型，可以通過下行的勢能反向?yàn)榘l(fā)電機(jī)儲能，即能量回收。“在無人駕駛的過程中，我們可以實(shí)施更好的能量回收策略。在上行的時候，也可以采用整車VCU控制策略，讓發(fā)動機(jī)適時輸出動力，始終在一個高效、經(jīng)濟(jì)的區(qū)間工作。”在向下探的同時，也要向上升。部分市場需求希望技術(shù)商交付的是一個整合系統(tǒng)，是智能化的綜合管控平臺，比如踏歌智行為國家電投正在建設(shè)的綜合管控平臺項(xiàng)目，就是這樣一種嘗試。在這方面，客戶有強(qiáng)烈的需求，一個標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)系統(tǒng)，不只覆蓋無人駕駛，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)智能礦山全生產(chǎn)鏈的數(shù)字化管控。鄔海杰再次提到了數(shù)據(jù)閉環(huán)，隨著無人駕駛礦車交付規(guī)模攀升，與之而來的是海量的實(shí)測數(shù)據(jù)。“基于這些數(shù)據(jù)，我們通過現(xiàn)行的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和手段，讓數(shù)據(jù)來清晰地表達(dá)當(dāng)前業(yè)務(wù)的運(yùn)營情況和需要提升的環(huán)節(jié)，使得我們能夠清楚，要往哪個方向發(fā)力，這也是大家都會做的事。”“向上升”的另一方面，還體現(xiàn)在不斷強(qiáng)化的體系化能力。客戶需要交付的是一套可用的生產(chǎn)系統(tǒng)，對供應(yīng)商的要求則是無人駕駛、車輛工程、大數(shù)據(jù)、采礦技術(shù)等多學(xué)科的高度工程化融合，復(fù)雜、穩(wěn)定、高效的軟硬一體化才能發(fā)揮效應(yīng)。“能夠穩(wěn)定可靠的持續(xù)運(yùn)營，這是客戶的核心訴求。”這其實(shí)也是踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略，多學(xué)科復(fù)雜系統(tǒng)工程化能力與軟硬一體化能力的共同提升，才能滿足動態(tài)變化的市場需求。

原文標(biāo)題：36氪｜礦區(qū)無人駕駛賽道的“冰山之下”

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