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編者按

露天煤礦在向大型化、智能化方向轉型，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。未來，踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略，多學科復雜系統(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，貢獻了全國23%的煤炭產(chǎn)量，較2000年提高了19個百分點。

產(chǎn)量提升同時，露天煤礦也在向大型化、智能化方向轉型。

為了提升采礦效率，由相關部門主導，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)一運營。

體量變大，管理和運作的難度也隨之增加，因此，相關部門出臺了不少政策，鼓勵礦區(qū)向智能化生產(chǎn)轉型。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。

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，所實現(xiàn)的技術突破，所預見的市場變化，以及所優(yōu)化的業(yè)務戰(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，無人駕駛技術被嘗試應用于露天礦區(qū)，三年后，國家發(fā)展改革委等八部委聯(lián)合印發(fā)《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，推動自動駕駛技術在礦山迅速落地。2022年，在政策與市場剛需的雙重驅動下，礦區(qū)行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了無人駕駛技術的大規(guī)模商業(yè)化落地。也是在2022年，踏歌智行率先實現(xiàn)了“安全員下車”，這成為礦區(qū)車輛實現(xiàn)完全無人駕駛的標志性進展。在踏歌智行高級副總裁胡團結看來，實現(xiàn)安全員常態(tài)化下車，意味著行業(yè)迎來了重要拐點。

從技術角度來看，要做到這一點其實并不容易。畢竟，與鋪裝道路相比，礦山環(huán)境更為復雜，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，工況環(huán)境更惡劣。這是在乘用車領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)設計作為支撐。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計，當系統(tǒng)功能出現(xiàn)單點失效，整個系統(tǒng)會果斷做到安全停車。正是由于該功能得以實現(xiàn)，才最終替代了安全員在車上的角色，實現(xiàn)安全員下車。為了保證“失效安全”穩(wěn)定運行，踏歌智行的研發(fā)團隊從硬件層面做了冗余的雙控制器架構，保證系統(tǒng)在單點失效的時候會有冗余的控制器進行接管，同時有獨立供電的機械自動腿待命，必要時候，有一套旁路制動系統(tǒng)，可以獨立供電、獨立控制車輛進行剎停。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，可以引導工程交付團隊實現(xiàn)安全員下車的細則和流程。其中包含了一系列復雜的操作，比如踏歌智行需要進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)故障分析、接管分析和一系列評審，最后使得交付團隊能夠快速地對車輛的健康狀態(tài)進行判定。在安全員真正下車前，還需要進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)過反復驗證之后，確保整個流程安全無虞，才真正實現(xiàn)安全員下車。通過常態(tài)化的“安全員下車”達到了礦區(qū)運輸?shù)摹氨举|安全”，這是踏歌智行推出新型無人礦用車的首要前提，因為“安全是用戶在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的第一訴求”。

“正向設計” 貫穿始終

在無人駕駛規(guī)?；涞氐耐瑫r，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)一運營。這樣一來，單礦產(chǎn)出量會明顯提升，相應的，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，即真正的無人化。其次，應用新能源技術，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，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、氫等燃料作為驅動力，可以在不同業(yè)務場景下有效節(jié)約噸公里的運營成本，同時新能源車型相比傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動機、變速箱結構也更簡單，使得設備維修保養(yǎng)成本也能進一步下降。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)濟成本，所有數(shù)據(jù)變得可視化，能夠被精確分析，進一步達到提升生產(chǎn)效率、降低成本的目標。上述三點可歸因為“以客戶需求為導向”，這與踏歌智行“正向設計”的理念異曲同工。鄔海杰舉例，比如負責整車感知的傳感器布局和線束設計等，如何與新車實現(xiàn)更深入的融合，避免有一些意外跌落的石塊導致設備受損，這都體現(xiàn)了這款新車的正向設計。鄔海杰還列舉了TG136HA具備的幾個核心優(yōu)勢。從車身結構來說，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，這樣的懸架結構，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落地，在這款新車上，踏歌智行新增了一個應急轉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)無人駕駛領域積累的經(jīng)驗和技術?！斑^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，在新車型上加強了應對設計?！?/span>以數(shù)據(jù)為基礎是一方面，無人駕駛技術商造車的另一個保障是能夠有效運行、持續(xù)迭代技術的研發(fā)團隊。據(jù)胡團結介紹，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，承接了國家重點的研發(fā)計劃?！霸谔じ柚切?，我們培養(yǎng)了一大群懂車、懂礦的技術人才，這些是無人駕駛領域最懂礦山應用場景的特殊人才。”在踏歌智行的研發(fā)團隊，還包括專業(yè)的車輛工程學人才，有院士做顧問，北航教授、碩博研究生參與其中?？梢哉f，強大的研發(fā)陣容是踏歌智行技術不斷創(chuàng)新、突破的強大引擎。

三大商業(yè)模式并驅全面滿足用戶需求

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、國家能源集團旗下國能低碳基金（下文簡稱：國能低碳基金）聯(lián)合領投，黃山新時代文旅基金、魯信創(chuàng)投、清石資管集團、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，促進傳統(tǒng)采礦業(yè)轉型升級，帶動硬科技產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展?！焙戏十a(chǎn)投集團總經(jīng)理江鑫認為。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、技術優(yōu)勢，能夠獲得資本機構的青睞，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用無人駕駛技術的多維需求，踏歌智行形成了“解決方案交付”、“無人運輸運營”、“新能源無人車輛設計與銷售”三種商業(yè)模式。這三種商業(yè)模式彼此融合，相互促進，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，這就需要技術商拿出無人駕駛解決方案，輸出技術。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首個通過終驗的礦卡無人駕駛項目，以及為國電投集團承建的、也是業(yè)內(nèi)唯一國家級能源集團層面的綜合管控平臺項目。通過無人運輸運營模式，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輸、在國能新疆準東露天煤礦打造了快速落地無安全員高效運行的標桿，通過跑通經(jīng)濟模型，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、線控技術、新能源的三電技術和整車底盤技術高度集成，經(jīng)過長期磨合才設計出這樣一款滿足礦區(qū)未來發(fā)展需求的一個新車型。通過深度參與設計、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，填補了市場空白。胡團結總結道，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。畢竟，這三種商業(yè)模式中，有許多可以共享的經(jīng)驗、產(chǎn)品與技術，在推進具體項目落地的過程中，標準是可以通用的。

向下深耕向上整合

面對復雜多變的行業(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)應用場景的無人駕駛技術與產(chǎn)品的研發(fā)。談起未來發(fā)展，胡團結說了一句話——對于創(chuàng)業(yè)而言，能把這一件事情做大做強，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，是毋庸置疑的。其中，深耕算法是踏歌智行核心的長期任務。比如，現(xiàn)在比較熱門的大模型，在礦區(qū)、露天礦應用場景，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?！八惴ú粩嗟罱K的價值是提升系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性。此外，還要提升公司整體的運營和交付能力?！?/span>從技術層面來講，鄔海杰提到一個關鍵詞：向下探。他解釋道，“向下探是指，在整車方面，我們與主機廠深入合作造車，通過線控技術、三電技術，還有底盤，持續(xù)造出更適合無人駕駛的車?！?/span>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為發(fā)電機儲能，即能量回收。“在無人駕駛的過程中，我們可以實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)動機適時輸出動力，始終在一個高效、經(jīng)濟的區(qū)間工作?！?/span>在向下探的同時，也要向上升。部分市場需求希望技術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的綜合管控平臺項目，就是這樣一種嘗試。在這方面，客戶有強烈的需求，一個標準化的生產(chǎn)系統(tǒng)，不只覆蓋無人駕駛，還應實現(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測數(shù)據(jù)?！盎谶@些數(shù)據(jù)，我們通過現(xiàn)行的數(shù)據(jù)分析技術和手段，讓數(shù)據(jù)來清晰地表達當前業(yè)務的運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?！?/span>“向上升”的另一方面，還體現(xiàn)在不斷強化的體系化能力?？蛻粜枰桓兜氖且惶卓捎玫纳a(chǎn)系統(tǒng)，對供應商的要求則是無人駕駛、車輛工程、大數(shù)據(jù)、采礦技術等多學科的高度工程化融合，復雜、穩(wěn)定、高效的軟硬一體化才能發(fā)揮效應?！澳軌蚍€(wěn)定可靠的持續(xù)運營，這是客戶的核心訴求。”這其實也是踏歌智行采用三種商業(yè)模式并行的策略，多學科復雜系統(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。

原文標題：36氪｜礦區(qū)無人駕駛賽道的“冰山之下”

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