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《智慧矿山5G自动驾驶白皮书》正式发布
露天矿山运输作业迈向“无人时代”

智慧矿山自动驾驶实际生产作业场景。

在8月25日召开的“5G﹢智能矿山论坛”上,中国信息通信研究院、工信部新闻宣传中心、中国矿业联合会智能矿山工作委员会联合发布《智慧矿山5G自动驾驶白皮书》,系统阐述了矿山5G自动驾驶应用概念内涵、作业场景、典型应用以及总体技术架构。

5G赋能智慧矿山

智慧矿山通过融合现代信息、控制技术与采矿技术,达到高效、安全、环保的目的,矿卡的自动驾驶应用可以减少露天矿山关键生产环节的人工需求,并实现各环节的高效协同,助力智慧矿山建设。白皮书认为,借助5G、LTE-V2X等网联技术,矿山5G自动驾驶将有效让矿卡实现车与路、车与车、车与管理平台的全方位连接,处于优化的工作状态。

白皮书指出,矿山5G自动驾驶作业场景可以分为装载、运输、卸载以及作业保障四个场景。从智能网联应用的角度出发,为实现上述作业流程,提高自动驾驶的效率和精确度,需要矿卡远程遥控驾驶,矿卡与其他工程机械之间作业协同以及矿卡行驶路线规划等应用的支撑。智慧矿山网联自动驾驶应用的总体技术架构包括“智能网联矿卡、车联网、云平台”三个层面以及相应的安全保障体系,实现矿区环境下自动驾驶的安全性、可用性、可靠性的提升。

白皮书认为,自动驾驶应用将在矿山加速落地。矿山环境恶劣,地点偏远封闭,无人化需求迫切,开展矿山自动驾驶应用对于带动采矿业提升智慧矿山整体应用水平,实现安全、绿色、高效生产具有现实意义,而且矿卡行驶路线相对单一、车速相对较低、场景较为封闭,是自动驾驶应用较快落地的重要场景之一。目前,通过主机厂商、自动驾驶解决方案商、智慧矿山解决方案商的合作,在矿山部署云平台、网络通信、智能车载终端一体化的解决方案,在测试和试应用中实现了自主行驶、远程遥控驾驶、作业协同等矿卡自动驾驶的典型业务应用,逐步实现了露天矿山运输作业的无人化。

四大举措助力矿山自动驾驶

随着矿山自动驾驶应用的深入,场景复杂度不断提升,未来将迎来四方面挑战。第一,随着未来应用规模扩大,自动驾驶应用规模将显著提升,相应场景复杂度也会明显加大,将对平台调度能力与车辆决策能力提出更高要求;第二,各种矿区不同的工况特点会给技术可靠性和通用性带来挑战,例如,金属矿石的电磁特性会影响毫米波雷达的性能,高寒地区矿山的温度会影响电气电子设备的稳定性;第三,目前各矿区基本以单个厂商提供解决方案为主,所采用的LTE-V2X直连通信协议栈、MEC平台与其他设备之间的接口协议以定制化开发为主,未来应用规模扩大带来的不同厂商设备混用会导致设备间存在互联互通的障碍;第四,随着未来商业化程度加深,行业监管部门、采矿企业对于网联自动驾驶的安全性,包括信息安全和功能安全,必然会提出更明确的要求。

白皮书建议,产业各方需进一步坚定信心、加强协同,从四个方面共同推动智慧矿山网联自动驾驶应用的发展。

一是专注主线赛道,坚定发展信心。主机厂商、自动驾驶解决方案商等企业应专注矿山场景下自动驾驶应用研发,坚定智能化和网联化协同发展的技术路线,加快成熟化商业应用,坚定产业各方信心。

二是加强标准供给,促进产品研发。相关行业组织应加快推动对矿山自动驾驶应用的细分场景、数据交互需求、设备技术要求等方面的技术标准研究,促进设备间、平台间兼容,指导矿山相关信息通信基础设施建设与方案部署。

三是协同测试评估,促进技术成熟。矿山自动驾驶解决方案涉及云、管、端多层次协同,需要加强体系化的互联互通测试、设备功能性能评测、功能安全认证等研究与协同,保障技术的可靠性和成熟性。

四是加强行业监管,促进产业发展。当前矿山自动驾驶处于从技术测试、试商用向规模商用过渡的关键阶段,技术成熟度还处在提高过程中,包容审慎的行业监管将有效指导产业安全、合规地开展测试应用,保障行业健康有序发展。

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