希迪智駕推出遠(yuǎn)程遙控+L4級(jí)自動(dòng)駕駛組合方案，解決礦區(qū)場(chǎng)景智能轉(zhuǎn)型

希迪智駕無(wú)人礦卡

隨著汽車(chē)智能化、網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)發(fā)展，特定園區(qū)物流及露天礦區(qū)運(yùn)輸?shù)忍囟▍^(qū)域自動(dòng)駕駛已經(jīng)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)。

礦區(qū)的生產(chǎn)運(yùn)輸一直以來(lái)存在多個(gè)痛點(diǎn)：安全事故頻發(fā)、司機(jī)招聘困難、管理運(yùn)營(yíng)成本高。但礦區(qū)由于行業(yè)特殊性生產(chǎn)運(yùn)輸區(qū)域內(nèi)受到嚴(yán)格管控、禁止外來(lái)人員進(jìn)入、具備封閉無(wú)閑雜人員的特點(diǎn)。同時(shí)，礦區(qū)運(yùn)輸有嚴(yán)格的路線規(guī)劃每輛礦車(chē)都在固定路線上進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸，時(shí)速往往不超過(guò)30km/h。

近期希迪智駕（CIDI、長(zhǎng)沙智能駕駛研究院）針對(duì)礦區(qū)的特點(diǎn)研發(fā)的智慧礦山無(wú)人駕駛礦卡在內(nèi)蒙某礦場(chǎng)正式投入使用，并且提供虛擬駕駛艙遠(yuǎn)程遙控駕駛、四路視頻回傳、駕駛模式切換、緊急情況介入、車(chē)輛狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。

無(wú)人礦卡感知示意圖

礦區(qū)無(wú)人駕駛解決方案

希迪智駕將L4級(jí)遠(yuǎn)途運(yùn)載卡車(chē)自動(dòng)駕駛技術(shù)運(yùn)用到礦卡領(lǐng)域，并且通過(guò)毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭的組合來(lái)完成對(duì)礦區(qū)障礙物測(cè)距、測(cè)速、躲避等任務(wù)，其中三種傳感器都有著自身的特點(diǎn)：

毫米波雷達(dá)采用30～300GHz(波長(zhǎng)為1～10mm)的方案。毫米波的波長(zhǎng)介于微波和厘米波之間，因此毫米波雷達(dá)兼有微波雷達(dá)和光電雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)。

毫米波雷達(dá)有穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，可以滿(mǎn)足全天候檢測(cè)的能力（注：暴雨天會(huì)受到影響）。另外，毫米波雷達(dá)能分辨識(shí)別很小的目標(biāo)，并且能同時(shí)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)。

激光雷達(dá)擁有發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征。其原理是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來(lái)的信號(hào)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分析后獲得目標(biāo)的相對(duì)坐標(biāo)信息,同時(shí)發(fā)射多個(gè)激光束就能獲取目標(biāo)的外部輪廓從而進(jìn)行目標(biāo)的識(shí)別。

攝像頭，一般具有視頻拍攝、影像抓取等功能，它是由鏡頭采集圖像后，由攝像頭內(nèi)的感光組件電路及控制組件對(duì)圖像進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成電腦所能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后由軟件再進(jìn)行圖像還原。

通過(guò)以上三種感知傳感器無(wú)人駕駛礦卡將實(shí)現(xiàn)100米內(nèi)的物體識(shí)別，如礦區(qū)指示牌、工作人員、障礙物、停泊車(chē)位等。

單就希迪智駕此次交付地區(qū)來(lái)看，由于礦卡作業(yè)環(huán)境位于內(nèi)蒙古東部地區(qū)，該地區(qū)受溫帶季風(fēng)氣候影響要大于溫帶大陸性氣候，每年春季四月中旬至五月底多風(fēng)暴沙塵天氣，秋季八月中旬至九月底氣溫炎熱多暴雨。

當(dāng)?shù)V卡春季在礦區(qū)作業(yè)時(shí)遇到沙塵天氣會(huì)對(duì)激光雷達(dá)發(fā)射光束后回傳的光束信號(hào)數(shù)據(jù)有影響，會(huì)導(dǎo)致回傳數(shù)據(jù)偏差，這時(shí)智能礦卡就可以通用使用毫米波雷達(dá)和攝像頭來(lái)繼續(xù)完成礦區(qū)運(yùn)輸作業(yè)。

當(dāng)?shù)V卡秋季在礦區(qū)作業(yè)時(shí)，大暴雨則會(huì)對(duì)毫米波雷達(dá)有影響，不能使毫米波雷達(dá)百分百的投入作業(yè)任務(wù)，此時(shí)激光雷達(dá)和攝像頭會(huì)繼續(xù)幫助礦卡完成自動(dòng)駕駛?cè)蝿?wù)，在內(nèi)蒙古這樣多變的天氣條件下三種傳感器互相配合，使礦卡的感知系統(tǒng)在礦山的惡劣環(huán)境下全天時(shí)全天候進(jìn)行感知。

無(wú)人礦卡工作示意圖

希迪智駕的無(wú)人礦卡并非嚴(yán)格意義上的L4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛，它的無(wú)人化是通過(guò)部分自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程智能駕駛來(lái)完成。在復(fù)雜度較高的裝載和卸載礦石作業(yè)流程中，由于礦卡車(chē)身體積巨大，存在不少視覺(jué)盲區(qū)。

希迪智駕遠(yuǎn)程遙控駕駛系統(tǒng)不僅能提供前后方視頻畫(huà)面，還提供了頂部視野的俯瞰圖和側(cè)方姿態(tài)圖，給駕駛員提供了360度無(wú)死角的觀察視野。

結(jié)合著高精地圖和三重定位方案（包括了RTK差分定位、點(diǎn)云匹配定位、高精度相對(duì)定位系統(tǒng)）由駕駛員在遠(yuǎn)處利用V2X技術(shù)進(jìn)行操作。從裝載點(diǎn)向卸貨點(diǎn)運(yùn)輸途中使用自動(dòng)駕駛模式，到達(dá)裝載點(diǎn)或者卸貨點(diǎn)可以切換駕駛模式，駕駛員可以通過(guò)虛擬駕艙遠(yuǎn)程駕駛來(lái)完成礦卡的裝載和卸貨作業(yè)。

礦區(qū)中實(shí)現(xiàn)無(wú)人化駕駛不僅節(jié)省人工成本，還可以保證工作人員的安全。礦區(qū)無(wú)人駕駛系統(tǒng)是一種兼具運(yùn)營(yíng)管理、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急駕駛安全接管等功能的云端化網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛集成解決方案。

無(wú)人礦卡遠(yuǎn)程智能駕駛艙

實(shí)時(shí)通訊與車(chē)路協(xié)同系統(tǒng)

為了彌補(bǔ)單車(chē)智能駕駛上的短板，希迪智駕還在礦區(qū)搭建了車(chē)路協(xié)同V2X通信網(wǎng)絡(luò)，車(chē)路協(xié)同具備超視距感知能力，檢測(cè)視距范圍以外的道路上存在的障礙物，如礦區(qū)中的碎石、坑洼路面、前方的作業(yè)礦車(chē)的距離。

此時(shí)，若依照車(chē)內(nèi)保存的歷史地圖進(jìn)行自駕行駛，容易發(fā)生交通事故，通過(guò)提前預(yù)知前方道路信息狀況系統(tǒng)會(huì)給作業(yè)礦卡提前設(shè)定路線完成避讓。

希迪智駕運(yùn)用自主研發(fā)的智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，控制和視頻信息可通過(guò)DSRC、LTE、LTE-V三種方式做到實(shí)時(shí)回傳礦卡車(chē)輛信息，比如車(chē)輛在礦區(qū)的位置、車(chē)輛的油耗和油量等。

由于使用智能網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理礦區(qū)車(chē)輛并且監(jiān)控車(chē)輛信息，后臺(tái)系統(tǒng)每20毫秒給作業(yè)車(chē)輛發(fā)送一次信號(hào)，收到回傳信號(hào)后車(chē)輛可以繼續(xù)完成礦區(qū)作業(yè)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后沒(méi)有得到回傳信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)斷定車(chē)輛失聯(lián)并且停止失聯(lián)車(chē)輛的當(dāng)前作業(yè)任務(wù)。

駕遠(yuǎn)程遙控駕駛系統(tǒng)示意圖

在礦山通訊網(wǎng)聯(lián)方面，希迪智駕智駕平臺(tái)總監(jiān)劉洲表示除了現(xiàn)有V2X的部署方案，希迪智駕也將把5G應(yīng)用到礦山的無(wú)人駕駛系統(tǒng)中來(lái)，5G的優(yōu)勢(shì)在于極低延遲和高帶寬等優(yōu)點(diǎn)非常適合礦山的礦卡自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛和電鏟等其他設(shè)備的遠(yuǎn)程駕駛，礦區(qū)可能會(huì)成為5G率先落地的典型場(chǎng)景，將為礦車(chē)的自動(dòng)駕駛、遠(yuǎn)程駕駛和礦山的數(shù)字化帶來(lái)更多的可能性。

智慧礦山體系

基于V2X智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，通過(guò)“V2X+礦區(qū)”解決方案，礦卡加載OBU、礦區(qū)布置加載RSU與視覺(jué)傳感器的智能標(biāo)桿，并通過(guò)云端對(duì)車(chē)輛進(jìn)行統(tǒng)一管理。

礦卡由控制中心管理控制，為每輛車(chē)指定運(yùn)輸路線，車(chē)輛通過(guò)接收無(wú)線指令以合適的速度按照目標(biāo)路線運(yùn)行, 根據(jù)行駛路線、自身位置、周?chē)h(huán)境等信息自動(dòng)行駛，完成裝載、運(yùn)輸、卸載的循環(huán)運(yùn)作流程。

智慧礦山系統(tǒng)

總結(jié)

礦卡智能化+礦區(qū)環(huán)境智能化，希迪智駕對(duì)于礦區(qū)的自動(dòng)化布局并非僅僅打造一輛無(wú)人駕駛礦車(chē)，它結(jié)合著V2X通信網(wǎng)絡(luò)、帶有感知能力的場(chǎng)端智能設(shè)備、云端控制中心，希迪智駕推出的是智能礦山管理系統(tǒng)。

云端控制中心對(duì)整個(gè)礦場(chǎng)具備全局感知能力，進(jìn)而為每輛礦車(chē)指定運(yùn)輸路線，車(chē)輛接收到命令后，根據(jù)自身的感知能力，自行完成行駛與裝卸工作。（本文首發(fā)鈦媒體，作者/Seb祺，編輯/項(xiàng)歐）