今年5月，国家电投霍林河南露天矿首次公开直播了矿卡“安全员下车”常态化无人运输作业；3月我国无人矿卡/无人宽体车、无安全员首次实现24小时常态运行……当下，我国无人驾驶矿卡技术开启快速发展模式。
无人驾驶矿卡未来发展趋势如何，会有哪些新技术、新装备涌现？近日，记者采访了原河钢集团矿山研究设计院院长、中国职业安全健康协会专家南世卿，让其站在专业角度来剖析无人驾驶的过去、现在和将来。
记者：近年来，我国矿山无人驾驶发展如何，都有哪些新的技术与装备面世？ 南世卿：自2016年相关部门出台多项鼓励无人驾驶的政策文件以来，无人驾驶技术可谓驶入快车道。在5G大数据、智能调度、毫米波雷达、高精定位、环境感知等技术平台的加持之下，无人驾驶越发的成熟，也成功孕育出了“车-地-云”架构、“旷谷”矿山无人等运输方案。 2022年3月1日起我国正式实施了《汽车驾驶自动化分级》国家推荐标准(GB/T 40429-2021)。该标准从动态驾驶任务、最小风险状态、最小风险策略等多角度考量，划分了0-5个级别。其中，0-2级规定需要人工进行辅助驾驶，比如开启自适应巡航功能时，驾驶员应和自动化系统共同完成驾驶操作；驾驶员还应承担突发事件的应急操作，并在关键时刻介入动态驾驶任务，以保证车辆与人员的安全。从3级开始，目标和事件探测与响应的对象从驾驶员变为了系统，动态驾驶任务后援也从驾驶员变为了动态驾驶任务后援用户，这意味着，在有条件的情况下，已允许驾驶员下车，只需要在必要时接管驾驶。 2020年7月，在包钢白云鄂博铁矿首次实现安全员下车；2022年3月，踏歌智行宣布在多个核心矿区实现日常生产运行状态下L4级别7天*24小时多编组无安全员作业。不久后，无人驾驶运输服务提供商易控智驾也宣布在露天煤矿进行常态化“安全员下车”，实现了多车常态化安全员下车与24小时无人驾驶真实运营。 今年5月，全国首台套智能矿山运载机器人“载山CarMo”在鄂尔多斯正式下线发车。这是我国首台（套）具备完全自主知识产权的新能源运载装备，实现矿山运输车辆的无人驾驶、自主调度、远程监控等功能。 记者：国家在政策方面是如何推进矿山无人驾驶发展的？ 南世卿：20世纪90年代至2000年初，IT技术、汽车技术的蓬勃发展，使包括无人驾驶在内的智能化、无人化解决方案在矿业领域的应用成为可能，其带来的显著经济价值、社会价值也日益得到世界认可。有数据统计，截至2022年5月，全球运营的无人驾驶卡车数量达到1068辆，年增长率为39%。到2025年底，这一总数将超过1800辆，比当前水平增长70%。 自2016年开始，国家密集发布能源矿山领域智能化扶持政策，2020-2021年出台的政策尤为密集，无人驾驶的概念越来越明确和独立。2020年2月，国家发改委、国家能源局等部门联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，提出“到2025年露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输”。同年4月，工信部、国家发改委、自然资源部又联合发布了《有色金属行业智能矿山建设指南（试行）》，鼓励基于 5G 网络大带宽的优势， 利用ADAS （高级驾驶辅助系统）技术，开展矿山无人驾驶系统建设与应用。2021年7月，工信部等9部委联合印发了《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》，推广5G在能源矿产、金属矿产、非金属矿产等各类矿区的应用，拓展采矿业远程控制、无人驾驶等5G应用场景，推进露天矿区实现智能连续作业和无人化运输等。 尤其是党的二十大报告再次强调，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。这些恰逢其时的政策或指导性文件，无不为产业发展注入了新的增长动力。 记者：目前，矿山无人化驾驶主要应用在哪类矿山、哪些地区？ 南世卿：众所周知，目前无人驾驶技术主要应用于露天矿山，而我国大多数露天矿山主要集中在内蒙古和新疆地区，这两个地区也是最早提出无人化驾驶规划的省份，如2022年2月内蒙古能源局规划提出，到2025 年，大型煤矿全部智能化实现率要达到100%。 除了内蒙古地区之外，新疆地区也是露天矿山主要集中地。2021年7月，新疆能源局、安监局发布文件要求，生产煤矿重点提升基础网络、数据中心、感知系统、智能装备、机器人等建设，重点建设远程操控系统、无人驾驶系统、远程运维系统、综合管控系统等。 从行业划分方面来看，目前应用最多的除了露天煤矿和铁矿之外，就要数砂石骨料矿山，其次在金属矿山的选矿阶段也有较多应用。据我们预测，到2025年左右，我国矿山无人驾驶市场规模有望达到2000亿元-4000亿元级别。 记者：如今无人矿卡技术面临着哪些难题，又该如何破解？ 南世卿：目前，我国无人矿卡主要面临着技术、成本和行业标准统一等问题。 在技术方面，矿卡在不同的环境下受地球磁场和金属矿山电磁不同的影响，会影响毫米波雷达的使用性能；在高海拔、低气温的地区如何保护电子元器稳定的可靠性，还面临着在泥泞、粉尘等环境下对感知层面的影响。 在成本方面，矿卡面临着改造成本高、企业意愿不强等问题。据我们测算，一辆载重80吨的宽体车改造费用在几十万元甚至上百万元不等。另外，受企业传统惯性思维和稳定就业的影响，企业在智能化矿山装备升级改造方面，还是停留在尝试阶段，就算达到了预期效果，还会考虑就业、民生等综合因素。 记者：您认为未来无人驾驶技术发展的趋势是什么？ 南世卿：随着5G、6G大带宽、高速率、无延时通信和AI技术的快速发展，未来无人驾驶技术将朝着万物互联的方向发展。在我国大力推进实施绿色矿山建设工作中，实现资源能源节约集约是重要一环，而矿卡目前以燃油车为主，未来新能源无人矿卡将是主要发展方向。 不过，如今面临的这些问题都是暂时的，随着通信、人工智能等技术的迅猛发展，这些问题将迎刃而解，我们将迎来的是一个无人化、智能化、高效率、低成本的现代化矿山。 来源：中国矿业报
