南露天矿隶属特变电工新疆天池能源有限责任公司,是国家 2010 年实施西部大开发战略,23 项重点项目中唯一的煤矿项目,核定生产能力 4000 万吨 / 年(国内第一)。
2020年11月易控智驾无人驾驶项目正式运行,已持续安全运行30个月。
编组数量上,从单编组运营逐步实现双编组运营、四编组常态化下人运营,目前无人驾驶整体规模已达到六编组运营。
无人驾驶车型上,从载重45吨升级为70吨级矿卡,目前已投入百吨级增程式混合动力矿卡,以满足矿区扩产能要求。
作业区域上,已实现露天煤矿内、外排土场场景兼容。从开始独立区域外排,到多编组外排,现已实现多编组内排和多编组外排常态化下人,场景适应性实现大幅提升。南露天的作业区域外排跨越多个排土台阶,属于连续爬坡、弯道的重载上坡工况,对于规划控制算法的速度规划合理性、运动控制精度及超调量有更高的技术要求。
截至2023年5月,南露天矿的运输运营里程已达109万公里,无人驾驶实际运营里程及运营经验行业第一。
2022 年 12 月开始常态化下人,现已实现了多个行业里程碑。
1、国内单矿无人驾驶编组规模最大:现有近40台无人驾驶矿车,已实现6编组常态化运营。技术亮点:无人驾驶车辆作为生产作业中的运输载具,需要在整个生产作业管理的流程中进行运筹优化,涉及到生产计划匹配、车铲匹配、编组式集群作业、多编组协同作业等生产作业调度及运筹优化的问题。主要包括:(1)多种调度模式:目前已支持固定配车模式、分组动态配车模式、全局动态配车模式,实现单矿6编组24小时常态化运行。(2)全局均衡配车:装载区配车调度能力深度优化,最大化发挥挖机的效能,对挖机的缺车时间、叫车时间、装车时间、待装时间等进行精准预测,实现精准的挖机自动配车,保证全局的动态配车均衡。(3)实现路网运行效率最大化:通过算法对全矿车辆交通流进行全局协同分配,对轨迹冲突进行自动判断,通过绕行、减速、停车的自动优化选择能力,确保车辆可在安全条件下实现效率及成本最优。
2、实时众包车次级别增量地图更新能力行业第一:矿山场景地图更新频繁,高精度地图算法已实现每车次级别的精确更新。即卡车每装车一次,地图就会自动更新一次。(1)更新能力:作业车辆装载后,驶出自动采集局部变化的地形数据,识别变化后的地图边界,再融合更新地图;作业车辆排土完成后,自动识别排土场边界以及排土线,再融合更新地图;自动识别坡道、颠簸区域,再融合更新地图。(2)质检能力:地图生产全链路可实现效率跟踪与精度验证,矢量地图更新具备全自动质检功能,保证每次更新数据的高速度和高精度。实现6编组无人化运营后,作业面推进将会呈现数量级的加速,地图更新和调度协同能力需要与工作面和排土线的更新速度一致。3、率先实现混编运行:现已具备6编组内按作业需求分配“无人+有人”比例混编运行能力。技术难点:在矿山真实生产作业过程中,会存在少量阶段性标准化作业场景程度不高的作业情况,例如起坡道修路等。基于现实的作业需求,在整体架构上将其融入到易控智驾的无人驾驶系统中。混行,需要解决无人车与有人车的合理高效交互,易控智驾基于矿山交通作业规则,通过对有人驾驶车辆的精确感知和预测,并结合自车合理的决策规划实现高效流畅通行。
4、已实现常态化运营管理模式:运营与技术协同,实现高出勤率的常态化运行。(1)在车辆的数量达到一定规模后,需考虑如何更加灵活及高效地进行循环收发车。(2)需要用最合理的方案的点检、维保方案,在最短的时间内实现车辆检查,保证车辆出勤率。(3)与无人驾驶匹配的铲位部署和辅助设备协同作业流程,保证生产的连续性。(4)在车辆控制算法、路径规划、作业场地规划设计等层面提取车辆节能减排特征,确保运行成本最优。今年7月底前,易控智驾将在南露天煤矿再投放100台无人驾驶矿车,这将在全球范围内率先进行单矿超百台的无人矿卡商业化批量应用。在无人驾驶生产能力与传统运营拉齐的同时,也在持续关注落实矿区运营管理安全,进一步提质增效。