数智赋能 无人驾驶系统迭代升级助推生产方式变革
当你走进海螺集团位于安徽芜湖的生产基地,也就是目前世界上最大的水泥熟料生产基地,就能看到无人驾驶的矿车和挖机在矿山上有序地进行着开采工作。这些身着绿装的无人驾驶矿车自重达70吨,轮胎的直径有2.7米,1次能装载100吨矿石。从装料点装载物料到卸料口卸载,无人驾驶矿车仅需13分钟就可以完成单趟的运输任务,并且可以24小时全天候作业。
就在去年,海螺集团旗下安徽海博智能科技有限责任公司在芜湖海螺水泥矿区实施的无人驾驶项目,已实现矿车作业全流程自动驾驶稳定运行。该项目于2021年8月投入试运行,并于2022年6月顺利通过专家组验收,成为全球首个露天矿山无人运输项目。作为该项目系统设计的负责人,朱江源全面负责智能系统架构的设计,开展无人驾驶感知、计算、规划、通信等系统的创新改造,实现5G云端与无人矿车终端的联合运营,露天矿山矿车无人驾驶和矿山智能调度系统就是最新成果。朱江源指出,智能调度系统相当于“大脑”,基于矿车运行情况,确定最高效的组合调度方式,并向车辆发出指令,指挥实现从运输、卸料到障碍停车的全流程无人作业。这一整套的无人驾驶系统设计架构,先是基于先控底盘开始,然后开展感知、决策、规划、控制等系统的开发,最后形成单车智能、远控调度以及“车路协同”三大系统,实现全无人的运输系统。
(朱江源在矿山现场)
据介绍,项目还采用了毫米波雷达和激光雷达融合技术,建立基于多传感器信息与网联信息融合的环境感知系统,解决了无人驾驶矿车对矿区复杂环境灵敏感知的问题。多元化融合定位技术,实现厘米级可靠定位精度,矿车能在可控范围内行驶。先进的5G通讯技术,搭建了矿区高速网络,实现了应急情况下的远程接管操作。不仅如此,朱江源还主导研发了《一种基于侧重VR技术的矿车远程驾驶系统》和《一种无人驾驶矿车激光雷达安装装置》等一系列用于矿区无人驾驶项目的发明成果。《一种基于侧重VR技术的矿车远程驾驶系统》可以让驾驶员在远程也能实现身临其境的驾驶感觉,达到改善了矿车驾驶员的工作环境,大大提升了矿车驾驶的安全性的目标。《一种无人驾驶矿车激光雷达安装装置》则不仅能让激光雷达在安装时更加简易、效率高、成本低,而且在恶劣工况下工作时,能够对激光雷达起到减振、防矿石跌落冲击、防水且不影响激光雷达工作的散热问题,大幅提高了激光雷达在矿山恶劣工况下的使用寿命。
此次无人矿车项目的巨大成功离不开所有技术人员的倾力付出,朱江源作为智能系统架构设计负责人更是功不可没。上海交通大学机械与动力工程学院副教授王亚飞就曾评价道:“在软硬件的架构,规划控制的算法,以及作业调度的策略等方面,都有比较强的先进性,达到了国际领先水平,同样也是代表着未来智能矿山、智慧矿山发展的一个必由之路。”无人驾驶智能调度系统的实现将进一步提升海螺集团矿山数字化、智能化整体水平,不仅有效提高矿区作业自动化程度和作业效率,还实现了矿山安全、绿色开采,对行业可持续发展具有重要意义,同时也是无人驾驶技术创新的又一壮举。
从无人矿车项目的成功落地可以窥见到,无人驾驶技术的高速发展,对汽车制造业的颠覆性变革作用和对现代工业升级的助推作用日渐显现。当前,智能辅助驾驶已成为汽车行业转型发展的主流,未来,无人驾驶技术将拉动人工智能、物联网、大数据、云计算等信息科技的研发和运用,推动中国经济转型升级进程。且无人驾驶本身就具有极高的经济和社会效益,成熟的无人驾驶将会减少大量人力成本,解放社会劳动力,对于未来建造智能城市至关重要。对此,朱江源说道:“虽然目前无人驾驶汽车还是新兴产业,相关技术还不成熟,但发展势头很足,而我将会继续在无人驾驶领域深耕,希望能在无人驾驶这片新天地圈出属于自己的一块技术良田。”(文/田先旭)