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伊敏的无人驾驶卡车,需要矿山不断重绘道路

8 条来源 3 条一手来源 已翻译 2026年8月29号

正文
伊敏露天矿内,一台挖掘机正把铲斗放入一辆白色无人驾驶矿卡的车斗。

2025年9月15日,内蒙古呼伦贝尔,华能伊敏露天矿内,一台挖掘机正在为081号无人驾驶矿卡装载。摄影:Ng Han Guan/美联社。[8]

081号矿卡最醒目的特征,是它从设计之初便省去的驾驶室。[1][4] 美联社在华能伊敏露天矿拍摄的一张照片里,黄色挖掘机将满载的铲斗悬在白色车斗上方。[8] 驾驶室的缺席赋予机器一种未来感,悬在上方的铲斗则显露出更难解决的问题。卡车即使能够自行转向,如果无法以正确角度停到铲斗下方、进入正确队列、驶上刚刚开辟的正确道路、找到已充电电池,并在这条链路任一环节出现不确定情况时及时避让,整座矿山仍会陷入等待。[3][4]

2025年5月15日,伊敏将100辆专门设计的纯电无人驾驶矿卡投入集群运行。项目合作方华为称,这是全球首支同类百辆车队,每辆车载重90吨且没有驾驶室。[1][4] 华能在2026年5月的一次更新中表示,车队已稳定运行超过350天,累计“安全”行驶超过360万公里。[5] 这些数据来自运营方,尚未经过独立安全审计。借助这些数据,讨论可以越过一辆原型车能否沿路线行驶,转向更有意义的问题。

车队规模达到100辆时,产品的核心已经从一辆自动驾驶卡车,转为一套持续修订的矿山模型。

道路只是一个临时答案

城市自动驾驶以一条预期长期存在的道路为起点。在正在作业的采掘面或排土场,道路会因生产活动重塑地面而消失。开挖改变装载工作面,排土把边缘向外推移,降雨使车道变软,车轮反复碾压留下车辙,爆破、平整作业和落石也会改变可通行区域。从电铲到排土场的路线,是写在不断移动的地面上的运行决策。

华能的技术讲座称,伊敏系统利用车辆众包采集道路数据,在数秒内获取影像,并按分钟更新不断变化的作业区地图。[4] 对照2024年一篇经过同行评审的论文,这项说法更容易理解。论文研究的是较早在伊敏长期测试的自主采矿系统“愚公”(YuGong)。该系统扫描并更新三维高精地图,再把点云、高程和矢量图层与感知、规划及控制结合。论文把动态制图定位为频繁变化作业区的应对手段,其作用远超过装饰性的导航功能。[3]

这篇论文没有评估后来投入的100辆纯电矿卡;伊敏长期测试采用的是五辆尺寸大得多的矿卡、一台电铲和一台推土机。[3] 因此,它可用于理解该矿区的系统架构与运行难题,至于2025年车队的性能主张,仍缺少独立确认。

这一区分很重要,因为“分钟级”本身还达不到安全保证。有意义的地图时效性指标应从地形发生实质变化的时刻起算,服务器完成更新只是链条中的一个节点。衡量时还要追问:变化多久能被发现,多久能经过复核或达到采信条件,多久能分发给每一辆受影响的卡车并落实到新路线中;在这段空档里,卡车又会采取什么动作。一张滞后一分钟的地图,在经过平整的运输道路上仍然适用;到了正在作业的排土场边缘,这一分钟的滞后便足以带来危险。

电铲设定作业节拍

封面照片捕捉到一次工业设备间的握手。挖掘机铲斗的位置决定卡车必须停在哪里;卡车抵达的时刻,则决定挖掘机能够继续生产,还是托着下一斗料空等。精度既以厘米衡量,也体现在每一轮循环损失了多少秒。

YuGong 的协同装载设计利用动臂上的定位单元追踪挖掘机铲斗。卡车依据这一位置算出的装载点倒车入位。满载卡车离开后,车联万物(V2X)链路通知挖掘机等待,同时调下一辆卡车上前。同一项研究还描述了调度系统如何为汇入的车队生成无碰撞路线,以及防车辙功能如何分散轮迹,避免车轮沿同一条线反复破坏路面。[3]

卸载环节让各部分结合得更紧。物料不断堆积,边缘随之移动,地面也会有松软处,一次定位误差就会演变为侧翻。在这套研究架构中,路侧摄像头和激光雷达会补充车辆传感器;虚拟矿山可以预测未来的危险轨迹,实体卡车随后可以被制停或交由远程操作员接管。[3] 这些防护环节没有一项完全存在于卡车内部。

因此,决定产能的基本单位是完整循环:排队、倒车、装载、重载行驶、在排土场定位、卸载、返程,有时还要换电。速度更快的自动驾驶模型,如果把过多卡车送往同一台电铲、让另一台电铲无车可装、破坏车道,或让一批车同时涌到换电站,反而会拉低总产量。车队智能的作用,是避免每一步局部合理的动作叠加成一场拥堵。

一百辆卡车让网络覆盖成为控制面

伊敏的规模化过程逐步推进。华为的记录显示,柴油矿卡改造试验始于2020年;2022年,矿区完成5G全覆盖后开始露天矿无人驾驶作业;随后九辆纯电矿卡完成130万立方米运输,才进入百辆车队阶段。[2] 华为称,早期无人驾驶作业效率达到人工驾驶的87%,到2024年升至120%。[2] 这些对比数据来自网络设备供应商和项目合作方;相关材料没有公开复现结果所需的分母、作业循环控制条件、干预率或置信区间。

网络本身仍是这套应用的一部分。据华为披露,5G-Advanced 单区覆盖约500–600米,上行速率最高500 Mbps,时延20毫秒,用于传送高清视频、远程控制和作业协同。[2] 这些是基础设施参数,距离端到端保证仍有差距。一套安全论证还应披露采掘面移动后产生的盲区、切换失败、时延尾部数据及其与平均值的差异、恶劣天气下的丢包率,以及控制链路退化时有多少车辆进入最小风险状态。

规模扩大后,更多琐碎的工程工作也浮出水面。2025年12月,在国家矿山安全监察局主办的一场技术讲座中,伊敏人员介绍了对超过2,500个故障码的分析、60多项技术改造、20多套运行方案的验证,以及50多轮调优。他们称设备可用率超过90%,每天有效运行20–21小时。[4] 这些数字同样由运营方提供,却展示出精美车队视频很少呈现的一面:自动驾驶要转化为生产能力,故障须有明确负责人,备件须进入排程,软件版本须有验收标准,矿山也须建立异常状态处置规程。

新华网2026年8月的报道为同一经验补充了较新的版本。报道说,矿山参与了15次云系统升级,促成70多个问题得到解决,其中包括煤炭与剥离物装载所用的不同挖掘机标签配置。[6] 这套 AI 系统的一部分工作属于配置管理。设备角色、属具、工作面或预期停车位置一旦变化,同一个“挖掘机”标签便会对应不同的正确行为。

换电站必须纳入路线

这些卡车以大型磷酸铁锂电池组取代驾驶室空间。[4] 华能的技术讲座给出两项运行指标:在矿区工况下,标称续航约60公里;自动换电用时不到六分钟。[4] 调度系统除了分配目的地,还要安排荷电状态、行驶距离、排队时间、电池温度、换电站容量,以及卡车退出运输循环时产生的生产成本。

矿区严寒,项目材料称车辆可在−40°C环境下运行,并能在雪、粉尘和低能见度中感知周围情况。[1][6] 极端天气下,任何缺失的分母都会直接影响解释。最寒冷班次中,换电时长的第95百分位值比平均值更有信息量。判断实际能力时,电池老化后重载爬坡的续航,也比标称续航更有参考价值。设备可用率还应说明,限制来自卡车、电池、自动换电设备、网络链路、电铲还是道路。

项目材料称,排土场区域的光伏电力为卡车供能,并把运输环节描述为零碳;车队每年可替代15,000吨柴油,减少48,000吨二氧化碳排放。[4][6] 这项主张只覆盖运输运营环节,范围尚未延伸到生命周期评估。它没有计入车辆和电池生产、光伏不可用时的电网用电,也没有计入矿山所产煤炭燃烧时的排放。运输电气化带来的结果,是柴油消耗与现场污染暴露下降;煤矿整体仍属于有碳排放的系统。

驾驶室消失之后,人仍在系统中

驾驶席的位置转移了,也分散到了更多岗位。新华网报道,一名原本驾驶装载机的司机如今在控制中心调度车队,另有一支规模较小的团队监看车辆轨迹、工作状态和指令。[6] YuGong 的研究架构明确保留人工干预:驾驶与协同作业模块发生故障时可以介入,预测轨迹存在侧翻风险时也可远程接管。[3] 矿山的技术讲座还列出了专门的运行、维护、管理和技术团队,以及配套的新规程。[4]

把人员移出卡车驾驶室,可以减少粉尘、严寒、疲劳和重型设备交互给他们带来的风险。同时,责任会集中到不那么显眼的位置:在地图服务中标注挡车墙的人,验收软件版本的技术人员,批准开放新作业区的调度员,判断传感器是否足够洁净的维护人员,以及通过存在延迟或遮挡的画面观察现场的远程操作员。

中国针对这类系统的正式安全规范仍在编写。截至2026年8月29日,全国标准信息公共服务平台显示,强制性标准计划 20256239-Q-627《露天矿山无人驾驶运输系统安全技术要求》处于公开征求意见阶段。该项目周期为18个月,由国家矿山安全监察局组织起草,拟在最终发布12个月后实施。[7] 车队部署已经达到百辆规模,拟议中的国家强制标准仍处在定稿之前。

仅凭这一时序,无法证明伊敏处于不安全状态。它说明生产里程碑与完整、可供不同矿区复用的安全论证需要分别审视。矿山运营方熟悉自己的道路和例外情况;国家标准则须界定另一座矿山、另一家供应商、监管机构和工人在信任系统之前可以要求哪些条件。

下一个里程碑,是一份可核查的运行台账

最有力的公开证据,应把产出与生产期间出现的例外情况对应起来。每1,000车时发生过多少次强制停车、远程接管、障碍物误检、目标漏检、网络中断、地图回滚和作业区封闭?电铲等车、车等电铲,以及双方等待电池,各持续了多久?降雪、粉尘、黑暗、坡度、载荷、地图时效和软件版本变化时,这些比率又如何变化?

同一台账还应分别记录安全里程和未报告碰撞的里程。它应记录未遂事故、越界、车辆接触挡车墙、紧急制动,以及事件发生前由人工介入的情况;也应公开车队可用率的分母,说明是否排除了计划停机时间。独立审查随后可以检验,吞吐量提高究竟来自更好的协同、更长的运行时间、路线变化、不同天气,还是更宽松的阈值。

伊敏已经是一个有价值的案例,因为它让系统边界清晰可见。卡车必须感知并转向,矿山则必须告诉它道路已经变成什么样。电铲必须给出铲斗位置,路侧传感器必须覆盖盲区,调度系统必须编排100条路线,换电站必须像时刻表的一部分那样运行。车队还需要人员维护,并由人在各种边缘情况中承担责任。

驾驶室之所以消失,是因为智能已经分散到别处——机器、地图、无线通信、电池、规程和控制室共同承担它。一辆卡车学会驾驶,尚不足以让矿山进入自主运行。只有当整套持续变化的组合能够在下一辆卡车抵达前重新画出一条安全道路时,矿山的自主运行才能延续。

来源

  1. 华为,《全球首支百辆5G-A无人驾驶纯电矿卡车队在伊敏矿投运》(2025年5月15日;项目合作方发布的官方投运材料,涵盖车队规模、载重、无驾驶室设计、众包作业地图、严寒运行和网络规格)。
  2. 华为,《中国北方伊敏矿部署全球首支百辆5G-A联网无人驾驶纯电矿卡车队》(2025年6月;项目进程、网络规格、电池系统和供应商报告的效率数据)。
  3. Long Chen 等,《Autonomous mining through cooperative driving and operations enabled by parallel intelligence》,Communications Engineering 3, 75(2024年5月31日;经过同行评审的伊敏现场研究,涵盖动态制图、协同装载、路侧感知、仿真和干预架构)。
  4. 舒应秋/华能伊敏煤电,《无人电动矿卡在伊敏露天矿的成功研发与应用》(国家矿山安全监察局2025年12月主办的技术讲座;涵盖运行、维护、制图、换电、天气和生产数据;中文PDF)。
  5. 中国华能,《华能睿驰煤岩运输总量突破2000万》(2026年5月12日;第一手运行更新和累计行驶里程;中文)。
  6. 新华网,《牢记嘱托基层行 |“华能睿驰”的硬核科技范儿》(2026年8月11日;中文现场报道及运营方提供的系统更新、调度流程、电池规格与减排数据)。
  7. 全国标准信息公共服务平台,《露天矿山无人驾驶运输系统安全技术要求》,计划号20256239-Q-627(当前项目状态、强制属性、组织起草部门和拟议时间安排;访问于2026年8月29日)。
  8. 美联社,《镜头中的中国露天煤矿》(2025年9月17日;伊敏矿的独立影像记录,包括081号无人驾驶矿卡装载画面;摄影:Ng Han Guan)。
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