2023年智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告.pdf

2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究亿欧智库 https:/ Copyright reserved to EO Intelligence,November 2023亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)前言矿山是商用车自动驾驶核心落地场景之一，近年智慧矿山建设已成为矿业发展重点方向，智慧矿山自动驾驶随之成为引人注目的焦点。国家政策支持引导和底层技术创新发展驱动智慧矿山自动驾驶发展，而安全隐患与降本增效等需求则拉动智慧矿山自动驾驶应用，如今智慧矿山自动驾驶技术逐渐成熟，规模不断扩大，正逐步走向商业化突破阶段。2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告以智慧矿山自动驾驶为核心，从技术架构、商业落地、市场现状三个角度分析智慧矿山自动驾驶发展至今的概况，并基于技术、产品和商业能力三个标准构建企业投资价值分析模型，为智慧矿山自动驾驶市场及企业分析提供有力工具。u 2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告简介u 2023智慧矿山自动驾驶投资价值及标杆企业案例研究报告核心观点智慧矿山自动驾驶系统主要由车端单车自动驾驶、网端网联架构、云端云控平台三大模块构成，目前其核心落地场景是露天煤矿，井工矿是未来拓展开发的重要方向，同时由于海外煤炭资源丰富且以露天开采为主，矿山自动驾驶方案出海成为行业重点关注的方向；亿欧智库构建智慧矿山自动驾驶企业投资价值分析模型，在此模型中，均衡型企业更具投资价值，技术型企业是值得长期投资的企业，经营型企业是短期内就值得投资的企业，而各种能力都欠佳的落后型企业则不具备投资价值；智慧矿山自动驾驶系统作为智慧矿山庞大系统的子系统，其长久发展必然与智慧矿山息息相关，两者需深度融合、协同发展。而在融合发展趋势之下，矿山自动驾驶系统将逐渐延伸渗透至智慧矿山系统，矿山自动驾驶企业定位也将逐层破圈，从智慧矿山自动驾驶解决方案商演变为智慧矿山系统解决方案商，在更长远的未来将会放眼整个能源行业，成为智慧能源服务商。2亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)目录C O N T E N T S智慧矿山自动驾驶发展背景综述1.1 智慧矿山自动驾驶概念界定1.2 智慧矿山自动驾驶发展概况1.3 智慧矿山自动驾驶发展分析01智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析2.1 智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2 智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3 智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4 智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5 智慧矿山自动驾驶投资价值分析02智慧矿山自动驾驶标杆企业案例3.1 中科慧拓3.2 路凯智行3.3 易控智驾03智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望4.1 智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2 智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察04亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)目录C O N T E N T S智慧矿山自动驾驶发展背景综述1.1 智慧矿山自动驾驶概念界定1.2 智慧矿山自动驾驶发展概况1.3 智慧矿山自动驾驶发展分析01智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析2.1 智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2 智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3 智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4 智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5 智慧矿山自动驾驶投资价值分析02智慧矿山自动驾驶标杆企业案例3.1 中科慧拓3.2 路凯智行3.3 易控智驾03智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望4.1 智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2 智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察04亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)智慧矿山系统u 智慧矿山：基于现代煤矿智能化理念，将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、工业互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术深度融合，形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、分选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程的智能化运行。u 智慧矿山自动驾驶：集成单车自动驾驶、网联系统、云端管控等模块的无人运输系统，矿区运输作业车辆搭载先进传感器，配合矿区环境感知系统通过网联系统上传信息至云控平台，由云控平台进行任务决策和路径规划，最后由搭载控制器、执行器的无人车辆完成具体任务。u 矿山是商用车自动驾驶落地场景之一。智慧矿山自动驾驶作为智慧矿山系统的子系统之一，在智慧矿山智能化、无人化进程中发挥重要作用。数据来源：公开资料，矿山系统工程研究所，亿欧智库1.1 矿山是自动驾驶核心落地场景，矿山自动驾驶作为智慧矿山子系统发挥重要作用亿欧智库：商用车自动驾驶的6大落地场景港口场景场景复杂程度低，对自动驾驶技术要求低自动驾驶集卡是场景主要落地车型，在塔吊和堆场之间行驶，负责运输集装箱机场场景场景内车型多，对感知决策能力要求高自动驾驶接驳车是场景主要落地车型，在机场行李舱之间行驶，运输行李和货物干线物流场景机动车与非机动车远离，无对向来车，感知决策要求低自动驾驶货车是场景主要落地车型，旨在实现货物点到点的自动干线运输物流园区场景基建完善，自动化程度高，内部行驶车型较多自动驾驶重卡、轻型货车是场景主要落地车型，旨在实现仓与仓之间货物运输矿山场景主要用于露天矿区，开放程度高，路线复杂程度低自动驾驶矿卡、宽体车是场景主要落地车型，旨在实现土方剥离及运输功能末端物流场景具有高频、分散特点，旨在解决最后一公里配送难题无人配送小车行驶在人行道配送食品外卖；无人配送打车用于线下零售配送亿欧智库：智慧矿山系统与智慧矿山自动驾驶系统5基础设施网络化智能矿山环网地面环网井下环网生产作业系统化企业管理协同化安全监管智慧化人员定位系统边坡监控系统设备管理预测化设备状态监测故障智能诊断设备培训生产管理数字化生产计划生产调度智慧矿山自动驾驶系统安全监控系统矿石运输系统智能通风系统地质勘探系统地质保障系统设备资产管理物资供应管理销售市场管理勘探开发管理人力资源管理生产装备智能化无人矿用车钻机液压支架风机微震监测系统 基于网络设施实现自动驾驶矿用车网联化 多方监测保障自动驾驶矿用车安全运行 基于无人矿用车实现矿山自动驾驶 实现自动驾驶矿石运输 管理自动驾驶系统相关设备及资产 调度自动驾驶矿用车完成生产任务 监测自动驾驶矿用车使用状态亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 21世纪10年代，中国智慧矿山仍处于数字化矿山建设阶段，同时中国智慧矿山联盟在“十二五”期间提出“智慧矿山”概念，标志着中国智慧矿山改变发展航向，逐渐从数字化矿山向智能化矿山发展。到了21世纪20年代，中国智慧矿山则正式进入智能化矿山发展建设阶段。u 中国智慧矿山自动驾驶已度过萌芽阶段和技术研发测试运营阶段，经过前几年的技术沉淀和标杆案例经验积累，2021年至2023年，矿山自动驾驶技术日渐成熟，中科慧拓、踏歌智行、易控智驾等智慧矿山自动驾驶解决方案商已实现常态化安全员下车，矿山自动驾驶技术的安全性得到验证，解决方案商逐渐形成较为成熟的商业模式，持续扩大项目落地规模，实现商业化突破，进一步助力中国智慧矿山智能化发展。数据来源：公开资料，专家访谈，亿欧智库1.2 智慧矿山自动驾驶技术趋向成熟、规模逐渐扩大，如今正迈向商业化突破阶段6亿欧智库：中国智慧矿山自动驾驶发展历程智慧矿山自动驾驶20142016年：萌芽阶段矿山自动驾驶科技企业注册成立2014年，中科慧拓注册成立2015年，伯镭科技、盟识科技注册成立2016年，踏歌智行注册成立初步开展矿山自动驾驶研发2016年，中科慧拓与徐工集团合作研发徐工蓝星系列产品，包含110吨无人矿卡、15吨半自主轮式挖机、智能调度集群系统等20172020年：技术研发、测试运营阶段多方合作进行技术研发2018年，中科慧拓发布愚公平行矿山操作系统2020年，北方股份与踏歌智行合作研究无人驾驶线控系统矿山自动驾驶测试运营，打造标杆案例2019年，中科慧拓在大唐国际宝利煤矿正式完成国内首个矿区无人运输系统商业化落地运营2019年，北方股份与踏歌智行合作研制的国内首台110吨无人驾驶电动矿用车成功下线并开始试运营2020年，易控智驾在新疆矿车做测试运营20212023年：规模化落地阶段常态化安全员下车2021年，中科慧拓在宝日希勒能源项目中实现常态化安全员下车2022年，踏歌智行、易控智驾实现常态化安全员下车技术趋向成熟，项目落地规模扩大2022年，易控智驾在特变电工南露天煤矿实现四编组724小时常态化运行，是国内单矿最大编组数的无人驾驶运营项目易控智驾计划于2023年年底前再投放100台无人矿车，实现百台矿卡商业化批量应用未来：智能化加速发展阶段持续扩大落地规模，实现商业突破，作为重要子系统助力智慧矿山整体智能化加速发展智慧矿山自动驾驶解决方案商拓展业务，从提供矿山自动驾驶技术方案向提供智慧矿山整体智能化方案演变智慧矿山21世纪10年代：数字化矿山用数字世界重构物理世界数字化矿山以矿山开采环境、对象及过程信息数字化为基础，构建数据的采集、传输、存储、处理和反馈的信息闭环，并持续应用于资源勘探、开采规划、采矿设计、开采计划、生产管理等全生命周期的新型矿山技术体系和管理模式数字化矿山综合自动化、管理信息化、空间数字化三化数据融合，在多维空间矿山实体的基础上动态嵌入与矿山安全、生产、经营相关信息21世纪20年代：智能化矿山使矿山系统更聪明智能化矿山是在数字化矿山基础上利用系统工程理论及网络、自动控制、人工智能等技术，以开采环境数字化和采掘装备自动化为特征，实现采矿设计、计划、生产、调度、决策等过程的智能化智能化矿山在数字化矿山基础上运用AI、数据挖掘等技术编制若干可重复运行、决策指挥的决策分析系统，运用云计算、物联网等技术实现矿山的“物联化、互联化、智能化”亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 中国在2020年明确提出“双碳”目标，在2021年构建“双碳”“1+N”政策体系顶层设计，并在2022年统筹支持助力“双碳”目标实现的科技创新和保障措施。结合绿色可持续发展理念，智慧矿山的演进与发展正符合中国绿色发展路径。u 从宏观国家政策来看，近几年国家矿山安全监察局、国家能源局、自然资源部、发改委等核心部门相继出台纲领性文件和政策，强调矿山自动化、机械化、智能化建设重要性。从微观地方政策来看，如山西、内蒙古、新疆、陕西等煤炭资源丰富、煤矿分布广泛的省市地区政府纷纷积极响应国家号召，推出智慧矿山相关政策以推动、加速本地智慧矿山建设与矿山自动驾驶发展。数据来源：公开资料，政府官网，亿欧智库1.3.1 国家形成“双碳”顶层设计，中央与地方同步推出政策鼓励、指导智慧矿山发展7亿欧智库：中国逐渐形成“双碳”顶层设计亿欧智库：地方政府响应号召推出智慧矿山相关政策中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标2020关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见、2030年前碳达峰行动方案出台，共同构建了中国碳达峰、碳中和“1+N”政策体系的顶层设计2021科技部、国家发改委、工信部等9部门印发科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022-2030年），统筹提出支持2030年前实现碳达峰目标的科技创新新的和保障措施，并为2060年前实现碳中和目标做好技术研发准备2022时间部门文件名称主要内容2023.08国家矿山安全监察局矿山智能化标准体系框架构建覆盖智能化矿山建设各业务领域、全生命周期的标准体系框架2022.02国家矿山安全监察局关于加强非煤矿山安全生产工作的指导意见强调“大型非煤矿山药加快推进自动化、智能化改造和井下重点岗位机器人替代”2021.12国家能源局智能化示范煤矿验收管理办法（试行）提到采用间断工艺的露天矿无人驾驶相关指标占20分，采用半连续工艺的露天矿无人驾驶相关指标占12分2020.06自然资源部绿色矿山建设评价指标建立开采及生产过程主要设备远程控制系统可加分2020.02发改委、能源局等八部委关于加快煤矿智能化发展的指导意见提出“到2025年，大型煤矿基本实现智能化，2035年各类煤矿建成智能化体系”、“重点突破精准地质探测、精准定位于数据高效连续传输、智能快速掘进、复杂条件智能综采、连续话辅助运输、露天开采无人化连续作业”内蒙古自治区2022年，内蒙古自治区煤炭工业发展“十四五”规划2021年，关于促进制造业高端化、智能化、绿色化发展的意见 新疆维吾尔自治区2021年，新疆维吾尔自治区煤矿智能化建设实施方案 陕西省2022年，关于加强煤矿智能化建设的实施意见、陕西煤业智能矿井建设标准、智能矿井建设验收办法 河南省2021年，河南省煤矿智能化建设三年行动方案（20212023年）贵州省2020年，贵州省煤矿智能化发展实施方案（20202025年）云南省2022年2月，5G应用“扬帆”云南行动计划（2022-2024年）黑龙江省2021年，推动“数字龙江”建设加快数字经济高质量发展若干政策措施 山东省2020年，山东省煤矿智能化建设实施方案 山西省2022年，2022年度全省深入推进煤矿智能化建设工作方案 江苏省2021年，江苏省“十四五”安全生产规划亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)8u 智慧矿山是非常庞大丰富的智能系统，其建设需在生产、管理各个环节上实现数字化、自动化，需要多种技术结合交互。而智慧矿山自动驾驶系统作为智慧矿山系统的子系统之一，其发展与成长同样需要多种技术赋能和支持，实现单车无人化的自动驾驶技术只是其中之一。u 近年，虚拟仿真、数字孪生、自动驾驶、大数据、人工智能、VR/AR、网络通信、云网融合、空间信息等技术快速发展，广泛应用于矿区生产管理场景，为矿山数字化、智能化建设提供坚实的技术基础，助力智慧矿山自动驾驶系统融入智慧矿山系统，推动矿山运输自动化，让矿山自动运输更加智能、安全。数据来源：公开资料，亿欧智库1.3.1 新兴科技夯实技术底座，推动矿山自动驾驶发展，加速矿山智能化进程亿欧智库：智慧矿山自动驾驶系统技术支持智慧矿山自动驾驶系统空间信息技术三维建模定位导航云网融合技术云计算物联网网络通信技术4G/5GWIFI6VR/AR三维模拟虚拟现实人工智能视觉识别听觉辨别大数据大数据智能化决策自动驾驶技术自动驾驶运输虚拟仿真技术系统仿真测试数字孪生技术实时数字化模拟网联化技术智能化技术感知系统感知雷达摄像头决策控制计算控制芯片规控算法执行系统线控系统精准定位线控系统网联化功能基于蜂窝网络基于C-V2X网联化设备T-BOX行车记录仪逐渐与智能驾驶技术深度融合，通过网联技术进行协同决策、控制亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 中国煤炭矿坑多、开采强度大，矿区安全事故多发，安全隐患严重。2003-2022年中国煤炭事故死亡人数整体呈现不断减少趋势，矿区安全控制已见成效，然而2022年死亡人数略有回弹，可见矿区安全管理问题仍需重视。u 在中国，小型零散煤矿是矿难事故高发地。最近10年中，国家不断优化煤矿结构，小型零散煤矿数量减少，大型煤矿数量增加。大型煤矿产量占比也大幅提升，成为中国煤炭产出的中坚力量，从而促使小型零散且危险程度高的煤矿逐渐取缔，提升煤炭行业整体安全性。与此同时，中国加强建设安全高效煤矿，鼓励自动化机械投入生产，增强矿区安全性，目前已取得初步成果。矿山自动驾驶作为矿区生产自动化的一环，必然肩负重任。数据来源：公开资料，国家矿山安全监察局，中国煤炭工业协会2022煤炭行业发展年度报告，亿欧智库1.3.2 中国为增强矿区安全性不断优化煤矿结构、建设安全煤矿，矿山自动驾驶恰逢其时9亿欧智库：2003-2022年中国煤炭事故死亡人数（人）亿欧智库：2013-2022年中国煤矿结构逐步优化亿欧智库：2013-2022年中国积极开展安全煤矿建设67026027549147463786321526302433197313841067931588538375333316225178245200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120221.30.4420132022中国煤矿数量（万处）煤矿总数减少小型煤矿整合，大型煤矿增多，大型煤矿逐渐成为煤炭生产主力安全高效煤矿数量不断增多850120020132022年产120万吨大型煤矿数量（处）大型煤矿产量占比其他煤矿产量占比65%85%406114620132022中国安全高效煤矿数量（处）年产120万吨以上大型煤矿数量全面增长 大型煤矿产量占比大幅提升 中国煤矿数量由1.3万处减少至4400处 2022年，中国安全高效煤矿数量由406处发展至1146处20132022亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)10u 中国是煤炭生产及消费大国，国内煤矿产业发展迅猛但重“量”不重“质”，更不重“效”，这一点在中国煤炭生产成本迅速增长之后更加显著。u 中国约有90%的煤炭资源分布在生态环境脆弱地区，且露天矿少而井工矿多，煤矿开采条件差，开采与生产成本高。同时，中国煤矿从业者老龄化严重，青黄不接现象愈演愈烈，人力成本不断上涨。成本增长，但生产效率却远远不及他国，于是“高成本低效率”成为亟待解决的问题。数据来源：公开资料，煤矿从业人员现状与原因分析，绿色创新发展中心2021能源数据，亿欧智库1.3.2 中国矿业发展普遍存在“成本高、效率低”问题，降本增效需求与日俱增亿欧智库：2020年中国煤矿从业人员年龄分布亿欧智库：2020年中国煤矿从业人员工龄分布11.0%25.9%39.8%23.2%30岁以下30-39岁40-49岁50岁及以上92.0%4.0%4.0%5年以下5-10年10年以上亿欧智库：2020年中国煤矿从业人员职称分布96.5%1.4%1.5%0.6%无职称初级职称中级职称高级职称亿欧智库：2020年中国煤矿从业人员学历分布65.3%8.3%16.4%10.0%高中及以下中专大专本科及以上 中国是煤炭生产及消费大国，旺盛的煤炭消费需求导致国内煤炭工业广开煤矿，煤矿开采与生产更在乎“量”。中国煤炭资源90%分布在生态环境脆弱地区，露天矿少、井工矿多，开采条件差，且矿井平均开采深度大，生产成本高。中国煤炭工业职工多，人工成本高，然而原煤生产效率却远不及美国。亿欧智库：2020年中美煤炭工业主要指标比较指标中国美国原煤产量（Mt）3902563煤炭出口量（Mt）3.1977.95煤炭进口量（Mt）303.994.62煤炭消费量（Mt）3963433露天矿产量比重（%）17.065.0矿井平均开采深度（m）53090生产煤矿数（个）4700978*煤炭工业职工数（万人）3403.95原煤生产效率（吨/人/年）114814253煤矿职工平均工资（美元）1090784080*注：*为2019年数据，*为2018年数据亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)目录C O N T E N T S智慧矿山自动驾驶发展背景综述1.1 智慧矿山自动驾驶概念界定1.2 智慧矿山自动驾驶发展概况1.3 智慧矿山自动驾驶发展分析01智慧矿山自动驾驶发展现状与投资价值分析2.1 智慧矿山自动驾驶产业链图谱2.2 智慧矿山自动驾驶技术发展分析2.3 智慧矿山自动驾驶商业落地分析2.4 智慧矿山自动驾驶市场现状分析2.5 智慧矿山自动驾驶投资价值分析02智慧矿山自动驾驶标杆企业案例3.1 中科慧拓3.2 路凯智行3.3 易控智驾03智慧矿山自动驾驶未来趋势与展望4.1 智慧矿山自动驾驶未来发展机遇与挑战4.2 智慧矿山自动驾驶未来发展趋势洞察04亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)2.1 智慧矿山自动驾驶产业图谱12金属矿煤矿水泥矿主工程公司网络通信服务智慧矿山自动驾驶系统解决方案云服务&云端分析决策管控线控系统智慧矿山矿用车&设备自动驾驶芯片导航定位环境感知政府机构亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 智慧矿山自动驾驶系统架构呈现“3+1”特征，云端、网端、车端/路端三大模块构成核心系统，各模块相应安全措施则综合组成安全防护系统。u 在云端，云平台作为统一调度和监管平台，兼具数据治理、智能调度等功能，成为系统的“大脑”来进行中央管控；在网端，系统基于GNSS卫星、RTK定位等导航定位技术，和RSU路侧单元、4G/5G基站、LTE-V2X等网络通讯技术实现云端和车端/路端的紧密联系。u 车端/路端模块分为自动驾驶系统、协同作业系统和路侧系统。自动驾驶系统用于实现矿用车单车智能；协同作业系统将自动驾驶矿用车和挖机/电铲、推土机/装载机关联起来，从而实现不同生产装备协同作业；路侧系统则负责路侧感知、定位和边缘计算，为系统提供路侧信息。数据来源：公开资料，公司官网，IMT-2020（5G）推进组智慧矿山5G自动驾驶技术白皮书，亿欧智库2.2.1 矿山自动驾驶系统由云端、网端、车端/路端三大模块组成，辅以安全防护措施云端自动驾驶系统路侧导航定位与网络通信云平台协同作业系统路侧感知边缘计算感知模块摄像头毫米波雷达激光雷达决策执行模块计算平台线控系统规控算法通信模块定位模块OTA自动驾驶矿卡/宽体车挖掘机/电铲推土机/装载机协同路侧定位GNSS卫星RSU路侧单元4G/5G基站LTE-V2XRTK定位数据管理和存储统一调度和监管平台数据分析和处理数据交互和传输智能调度远程控制设备监控生产监控应急接管高精地图网端车端/路端安全防护车端/路端安全数据保护应用安全网端安全通信加密认证鉴权云端安全数据证书管理边界防护密钥管理系统加固远程升级访问控制用户管理13亿欧智库：智慧矿山自动驾驶系统框架亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)纯电/燃油矿用车线控燃油矿用车线控u 自动驾驶矿用车是智慧矿山自动驾驶系统的基础单元，其单车自动驾驶核心技术主要包括用于感知的感知、定位及通信技术、用于规划决策的算法模型、用于控制执行的线控技术。由于云控平台起到统一调度作用，单车智能需求比乘用车自动驾驶低，所以感知技术和线控技术更加关键。u 矿区环境复杂恶劣，为保证环境感知的精度和持久度，多传感器融合技术兼并各种传感器的显著优势，受到广泛应用。同理，在定位导航模块，融合多种定位技术优势的多定位系统组合技术也更受青睐。整车线控系统是实现矿用车自动驾驶的关键技术和重要基础，需能适配多种矿用车，并满足多方客户的需求。如主函数科技深耕宽体车整车线控技术，提供能够匹配多种车型的高可靠性整车线控系统；主机厂司凯奇聚焦矿用车执行层技术，掌握电驱化技术、整车控制技术和智能化线控底盘技术，实现更安全可靠的矿用车电动化改造。数据来源：公开资料，IMT-2020（5G）推进组智慧矿山5G自动驾驶技术白皮书，低速无人驾驶产业联盟，主函数科技，亿欧智库2.2.2 自动驾驶矿用车是智慧矿山自动驾驶系统的手足，是系统构建的基础单元14亿欧智库：自动驾驶矿用车核心技术矿区环境复杂恶劣，对自动驾驶矿用车环境感知能力、通信能力、定位导航能力提出更高要求：矿区工作温度温差大，最低可至零下45度；矿区自然环境恶劣，风力强，风沙、扬尘多，易导致感知设备失效；矿区道路不平、颠簸严重，车载感知设备在行车不稳定时抖动严重，易导致感知精度下降；矿区作业区域常有低洼地形或山体遮挡情况，易影响干扰定位信号多传感器融合多定位系统组合摄像头：用于获取外部环境信息，如车道线、交通标志、障碍物、行人等激光雷达：测量精度高，但易受天气影响毫米波雷达：分辨率高、精度高、实时性好超声波雷达：防水防尘，但测量角度小GPS全球定位：全天候、全球性、无累积误差，且定位精度高INS惯性导航：续航时间长、使用寿命长、一定时间数据传输稳定性一致性高，但长期精度不够高GNSS差分定位：分辨率高、全天候、全方位、抗干扰能力强、实时连续、实时校正定位误差，但是定位精度较低，仅为米级环境感知摄像头毫米波雷达激光雷达超声波雷达提供环境信息定位GPS全球定位GNSS差分定位INS惯性导航RTK载波相位差分提供导航信息通信4G/5GLTE-V2X提供通信基础规划与决策信息决策路径规划任务决策故障决策控制与执行线控转向线控驱动线控制动整车线控化是实现矿用车自动驾驶的重要技术基础线控控制器自动驾驶系统远程接管/控制供配电系统发动机变速器电动力总成电池管理主制动转向驻车制动举升排气制动缓速器T-BOX应急系统CANCANCANCAN线控系统适配多种车型、提供给多方客户燃油矿用车纯电矿用车混动矿用车线控系统MFBW矿用车主机厂矿山自动驾驶解决方案商主函数科技提供高可靠线控系统亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 网联化是智慧矿山系统实现统筹管理的重要基础。智慧矿山网联架构庞大复杂，4G/5G移动蜂窝网络等通信技术连接云控平台和底层感知执行设备。u 智慧矿山自动驾驶基于网联架构同步实现车车协同、车路协同及车云协同。基于V2X等通信技术，矿卡与其他生产设备实现车车互联，逐步实现无人化协同作业；通过与RSU路侧感知单元等环境感知设备互联，矿卡与行驶路面实现车路协同，路径规划更加合理、车辆碰撞预警更加灵敏健全、设备监测更加实时；基于车车协同和车路协同，云端将更全面地掌控矿区生产、环境情况，以更科学、安全的方式统筹管理、调度生产设备，以车云协同形式实现矿山自动驾驶的高度智能化。数据来源：公开资料，亿欧智库2.2.2 车联网是智慧矿山自动驾驶系统的经脉，是实现车辆统一调度和实时监测的工具15亿欧智库：智慧矿山网联架构亿欧智库：智慧矿山自动驾驶网联架构下的车车协同、车路协同、车云协同MEC平台车-车协同车-路协同钻机挖掘机矿卡推土机RSU路侧单元井下环境感知设备井下通信设备井工矿露天矿光纤车-车协同车-路协同机房GNSS卫星4G/5G基站液压支架凿岩机挖掘机带式传送机井下硐室智慧矿山环网节点车-云协同云控平台定位服务高精地图故障监测智能调度核心网MEC平台井下环网地面环网井下自动驾驶系统掘进监控采矿控制主运监控5G接入wifi接入物联网关露天自动驾驶系统智慧矿山环网云控平台井上办公网络5G基站5G基站互联网亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 智慧矿山自动驾驶云控平台由基础云服务层、数据源层、数据平台层、智慧矿山自动驾驶功能应用层、用户界面层及标准规范体系组成。u 效率和安全是智慧矿山自动驾驶系统的核心目标。在智慧矿山自动驾驶系统中，云控平台基于车端路端等多种感知执行设备采集的多维数据进行融合分析，并构建可动态更新的算法模型，凭借此模型，云控平台能够充分发挥分析决策能力，为自动驾驶矿用车提供最优路径规划、安全行驶决策，同时连接其他生产设备实现高效协同作业；云控平台将统筹接收矿区内所有网络设备和基础设施的信息，于是能够实时监测自动驾驶矿用车及其他设备工作状态，及时反馈故障警报，进一步提升矿区管控安全性。数据来源：公开资料，亿欧智库2.2.2 云控平台是智慧矿山自动驾驶系统的大脑，发挥高效调度和安全管控两大功能16亿欧智库：智慧矿山自动驾驶云控平台架构标准规范体系基础云服务管理计算存储网络数据源数据平台智慧矿山自动驾驶功能应用用户界面矿主单位界面运营管理单位界面平台开发单位界面车辆状态数据路侧设备数据环境感知数据定位导航数据大数据AIIoTGIS数据库AI应用开发训练推理运行数据管理数据接入数据开发数据治理数据可视化系统开发开发测试发布运维音视频车辆作业调度装载作业卸载作业运输作业协同作业车辆安全管控车辆状态监测安全路径规划环境状态监测远程接管统一调度监管用户界面提供智慧矿山自动驾驶系统可视化界面，帮助用户简单直观了解自动驾驶系统运行状况，并提供具体情况查询功能基础云服务层基于云原生能力提供管理、云计算、云存储、网络等基础功能数据源层集中收集云端管控所需要的多元数据，主要包括车辆信息和车辆行驶状态数据、由传感设备采集的环境数据（道路、天气等）、矿区高精地图等数据数据平台将数据源层采集到的交通环境多维数据进行融合分析，构建适用于当前矿区作业环境的算法模型，并基于实时数据对算法模型进行动态调整云控平台采用大数据、AI等技术构建车路协同环境下的自动驾驶算法模型，实现云控平台对矿区自动驾驶作业环节及区域的全局实时管控随AI大模型的行业赋能作用逐步显现，矿山行业也引入AI大模型以增强智能化智慧矿山自动驾驶功能应用层主要基于数据平台层所做出的算法模型进行进一步分析，从而实现对自动驾驶矿用车的作业状态监测、协同作业调度、安全管控等核心功能 云控平台提供行驶决策、路径规划、故障预警等信息，并统一监管、调配各设备，从而实现自动驾驶矿用车完成运输作业及与其他生产设备的高效协同 云控平台还需监测网络设备和道路基础设施工作状态，一，确保智慧矿山自动驾驶系统整体运行正常；二，如有工作异常，云平台将发布警告以保障系统安全亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)u 中国矿产资源丰富，煤炭资源最为富裕。根据开采方式，煤炭开采可分为露天采矿和地下采矿，目前中国煤炭多以露天开采为主。露天矿作业空间更宽阔开放，基础设施建设难度相对较低，作业流程中的“采-运-排”对无人化需求较高，所以露天煤矿成为当前矿区自动驾驶的核心落地场景。u 中国露天矿数量占比不足20%，井工矿是更常见的场景，并且地下采矿安全隐患更加严重，对无人化的需求更加迫切。但由于地下环境更复杂，技术难度更高，井工矿自动驾驶方案落地情况并不佳。未来随技术发展进步，井工矿自动驾驶将是更具潜力、更加广阔的市场。u 目前中科慧拓已成功推出井工矿自动驾驶解决方案，自研井下环境感知、高精定位系统和防爆设备，打造安全、智能的井工矿自动驾驶运输体系。数据来源：公开资料，中国自然资源部，亿欧智库2.3.1 当前露天煤矿自动驾驶成为主流落地方案，井工矿场景需求迫切亟待开发17亿欧智库：中国矿产资源分类金属矿黑色金属矿铁矿锰矿有色金属矿铜矿铝土矿贵金属矿其他金属矿非金属矿建材及其他原料水泥配料用砂石矿冶金辅助原料冶金用砂石矿化工原料硫铁矿能源矿产煤炭石油天然气水气矿产亿欧智库：2022年中国主要矿产储量0.4 162.5 2,070.1 铜矿铁矿煤炭矿产资源储量（亿吨）亿欧智库：2017-2021年中国主要矿产产量（亿吨）34.536.838.539.141.312.37.68.48.79.820172018201920202021煤炭铁矿亿欧智库：露天矿与井工矿两种开采方式对比1中科慧拓构建井工矿解决方案开采方式露天采矿（露天矿）地下采矿（井工矿）概念定义露天采矿是一个剥离岩石，移走矿体上的覆盖物，得到所需矿物的过程。作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土地下采矿是从地下矿床的矿块里采出矿石的过程，主要通过矿床开拓、矿块采准、切割和回采四个步骤实现开采特征露天开采作业空间开放、基础设施建设成本相对较低，更易实现高带宽通讯传输和高精地图技术井下环境更复杂，需要与水、火、瓦斯、粉尘、冲击地压、高温等自然威胁抗争，安全隐患更严重数量分布中国煤炭露天矿数量不足20%中国煤炭井工矿数量超过80%自动驾驶落地情况矿山自动驾驶主要应用在露天矿“采-运-排”场景无人驾驶需求度更高，但技术实现难度更高，落地情况不佳L1井下智能辅助驾驶系统主动安全：识别行驶方向的人、车、障碍物并主动报警、减速、制动360度全景（夜视）盲区检测：消除驾驶中的视觉盲区，辅助驾驶员及时发现车辆周围障碍物驾驶员监视：识别驾驶员疲劳、驾驶员看手机等危险驾驶行为并自动报警提示驾驶员智能限速：依据路段限速信息，能够讲车辆速度保持在限制车速内煤安/矿安认证产品本安型激光雷达本安型毫米波雷达隔爆型摄像仪隔爆型红外摄像仪本安型超声波雷达平板电脑360摄像仪矿用隔爆型信号处理箱矿用隔爆兼本安型控制箱隔爆箱体共计16款，其中隔爆设备8款，本安设备8款，为井下无人驾驶保驾护航亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿欧智库-安安(395827)亿