白洋 王秋婷

當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)在低速無(wú)人配送場(chǎng)景的應(yīng)用漸見(jiàn)成熟，而其在特定細(xì)分行業(yè)同樣具有商業(yè)價(jià)值，且市場(chǎng)規(guī)模可觀，如礦區(qū)、港口等場(chǎng)景下的自動(dòng)駕駛具有需求明確、低速、可控程度高、替代價(jià)值高等特點(diǎn)，是現(xiàn)階段商業(yè)化進(jìn)展較快的自動(dòng)駕駛應(yīng)用之一。

在市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大以及自動(dòng)駕駛技術(shù)的逐步成熟下，我國(guó)礦山、港口自動(dòng)駕駛行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)張。

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的差別，我們將自動(dòng)駕駛分為商用車和乘用車。

在乘用車中，根據(jù)自動(dòng)駕駛級(jí)別的高低，分為L(zhǎng)4及以上的高級(jí)別自動(dòng)駕駛乘用車和L3及以下的中低級(jí)別自動(dòng)駕駛乘用車。

在商用車中，根據(jù)行駛速度差別分為在主干線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的高速商用車，以及在某些特定場(chǎng)景下的低速商用車。低速商用車需求明確，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠較早達(dá)到安全性、通用性和商業(yè)化3個(gè)層面的均衡，預(yù)計(jì)能更快實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地。

當(dāng)前，自動(dòng)駕駛呈漸進(jìn)式發(fā)展態(tài)勢(shì)。特定場(chǎng)景下的自動(dòng)駕駛可解決傳統(tǒng)行業(yè)痛點(diǎn)，商業(yè)模式已粗具雛形。

首先，商業(yè)化方面，自動(dòng)駕駛可解決特定場(chǎng)景物流運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性與安全性問(wèn)題。

傳統(tǒng)物流運(yùn)輸行業(yè)工作辛苦、枯燥，行業(yè)面臨招工難、人力成本逐年攀升、司機(jī)年齡總體偏大等問(wèn)題，而自動(dòng)駕駛的應(yīng)用可解燃眉之急：1. 不影響運(yùn)營(yíng)效率的同時(shí)降低對(duì)人力的依賴，節(jié)省人力成本；2. 保證運(yùn)營(yíng)效率，提高運(yùn)輸環(huán)節(jié)的規(guī)范性和安全性；3. 降低燃油、輪胎消耗，推動(dòng)綜合成本下降；4. 可智能調(diào)度車隊(duì)，實(shí)現(xiàn)更高效率的路徑規(guī)劃。

其次，模式方面，當(dāng)前主要有2種商業(yè)模式：提供自動(dòng)駕駛軟硬件解決方案和深度參與運(yùn)營(yíng)雙模式并行。

提供軟硬件解決方案。對(duì)于軟硬件技術(shù)能力較強(qiáng)，傾向于以“輕資產(chǎn)”模式展業(yè)的自動(dòng)駕駛企業(yè)，其往往選擇為整車廠或場(chǎng)景用戶提供軟硬一體的自動(dòng)駕駛解決方案，主要包括2種類型：一是后裝，針對(duì)場(chǎng)景用戶的存量車輛進(jìn)行改造，賦予其自動(dòng)駕駛能力；二是前裝，成為主機(jī)廠的一級(jí)供應(yīng)商，提供自動(dòng)駕駛套件，車輛出廠時(shí)即具備自動(dòng)駕駛能力。該模式較輕，容易進(jìn)行規(guī)?；瘡?fù)制，但無(wú)法深度介入業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，后續(xù)持續(xù)變現(xiàn)能力較弱。

提供自動(dòng)駕駛運(yùn)營(yíng)服務(wù)，助力細(xì)分行業(yè)全面自動(dòng)化升級(jí)。主要包括2種類型：一是僅切入運(yùn)輸環(huán)節(jié)，與運(yùn)輸隊(duì)成立合資公司或獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，提供低成本運(yùn)輸服務(wù)，重資產(chǎn)、重運(yùn)營(yíng)，對(duì)資金實(shí)力、技術(shù)能力和運(yùn)營(yíng)能力要求較高，但客戶前期投入低，相對(duì)容易與客戶建立合作關(guān)系；二是全面介入廠區(qū)運(yùn)營(yíng)，將自動(dòng)駕駛作為廠區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的建設(shè)板塊，結(jié)合云控平臺(tái)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)等打造數(shù)字化整體解決方案，這不光需要企業(yè)具有單點(diǎn)技術(shù)能力，還要具備全局化AI能力，將自動(dòng)駕駛作為系統(tǒng)作業(yè)的中間環(huán)節(jié)，以自動(dòng)駕駛能力串聯(lián)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，助力客戶實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)營(yíng)。

目前，提供自動(dòng)駕駛軟硬件解決方案甚至生產(chǎn)自動(dòng)駕駛整車，是企業(yè)通常采用的商業(yè)模式。隨著對(duì)技術(shù)和行業(yè)的理解逐步深入，有企業(yè)選擇接入物流運(yùn)營(yíng)，轉(zhuǎn)型成一家提供自動(dòng)駕駛運(yùn)力的服務(wù)商，該模式下市場(chǎng)空間更為廣闊，同時(shí)企業(yè)構(gòu)筑的競(jìng)爭(zhēng)壁壘更高，客戶黏性更強(qiáng)。

最后，政策鼓勵(lì)助推商用車自動(dòng)駕駛在特定場(chǎng)景下的商業(yè)化進(jìn)程。

相較于全域自動(dòng)駕駛，政策指引的限定區(qū)域自動(dòng)駕駛落地時(shí)間更早?！缎履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》中指出：到2025年高度自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)限定區(qū)域和特定場(chǎng)景商業(yè)化應(yīng)用，到2035年高度自動(dòng)駕駛汽車實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。特定場(chǎng)景自動(dòng)駕駛應(yīng)用時(shí)間早于全域范圍的落地。

礦區(qū)、港口等特定場(chǎng)景獲政策鼓勵(lì)，或?qū)⒅饾u邁向規(guī)?；瘡?fù)制階段。

1. 港口場(chǎng)景：港口內(nèi)集卡運(yùn)輸場(chǎng)景擁有百億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模，隨著技術(shù)沿用到港口內(nèi)其他運(yùn)輸、主干線運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景，可延展市場(chǎng)空間更大。

2. 礦區(qū)場(chǎng)景：擁有千億級(jí)潛在市場(chǎng)規(guī)模，通過(guò)整合設(shè)備、車輛、礦區(qū)等多方行業(yè)資源，加上適配場(chǎng)景的自動(dòng)駕駛技術(shù)打磨，相關(guān)企業(yè)將逐漸脫穎而出。

而深入產(chǎn)業(yè)來(lái)看，相關(guān)頭部公司已逐漸跑出。礦區(qū)、港口、機(jī)場(chǎng)、園區(qū)等擁有落地場(chǎng)景；傳統(tǒng)車輛/設(shè)備企業(yè)擁有完善的供應(yīng)鏈體系、品牌力和制造能力；傳統(tǒng)物流承運(yùn)企業(yè)有豐富業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)；自動(dòng)駕駛初創(chuàng)企業(yè)和科技巨頭在技術(shù)研發(fā)、生態(tài)資源上更具優(yōu)勢(shì)，多方聯(lián)合開(kāi)展自動(dòng)駕駛已在特定場(chǎng)景下開(kāi)展應(yīng)用示范，并逐漸推廣商業(yè)應(yīng)用。

接下來(lái)我們將重點(diǎn)介紹自動(dòng)駕駛在礦區(qū)和港口的應(yīng)用，分析其運(yùn)作模式和代表性企業(yè)，并試圖從其商業(yè)模型來(lái)判斷未來(lái)的市場(chǎng)空間。

港口作業(yè)的貨物轉(zhuǎn)運(yùn)重點(diǎn)集中于吊機(jī)和車輛上。集裝箱碼頭作業(yè)流程通常分為4步：1. 在碼頭前沿區(qū)，岸橋?qū)⒓b箱從船舶卸載到水平移動(dòng)工具（內(nèi)集卡/跨運(yùn)車/AGV）；2. 內(nèi)集卡/跨運(yùn)車/AGV將集裝箱水平運(yùn)輸至堆場(chǎng)；3. 場(chǎng)橋?qū)⒓b箱卸下存放至堆場(chǎng)保管；4. 外集卡由閘口進(jìn)入堆場(chǎng)，場(chǎng)橋?qū)⒓b箱放置于外集卡上，出閘口運(yùn)往目的地交付。

無(wú)人駕駛集卡兼具效率和經(jīng)濟(jì)性

高水平自動(dòng)化和無(wú)人化有助于提高碼頭工作效率，降低對(duì)人力的依賴。港口水平運(yùn)輸自動(dòng)化主要有3種解決方案：

1. 自動(dòng)導(dǎo)引車AGV：于上世紀(jì)50年代開(kāi)始投入運(yùn)營(yíng)，用于倉(cāng)庫(kù)貨物的自動(dòng)搬運(yùn)。港口AGV通常使用電磁感應(yīng)方式，沿預(yù)先設(shè)定的行駛路徑埋設(shè)磁釘，AGV便可根據(jù)電磁信號(hào)自動(dòng)行駛。

2. 無(wú)人跨運(yùn)車ASC：在傳統(tǒng)跨運(yùn)車上加裝雷達(dá)、攝像頭等感知設(shè)備，借助自動(dòng)駕駛算法實(shí)現(xiàn)無(wú)人作業(yè)。

3. 無(wú)人駕駛集卡：在傳統(tǒng)集卡上加裝感知設(shè)備，并賦予其自動(dòng)駕駛能力，用于港口內(nèi)的水平運(yùn)輸。

AGV需配合大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這種漫長(zhǎng)的建設(shè)方式與周期適用于新碼頭建設(shè)，并不容易復(fù)制到傳統(tǒng)碼頭的改造中；跨運(yùn)車本身高度有限，通常只能滿足1～3個(gè)集裝箱高度的堆放，在國(guó)內(nèi)碼頭的應(yīng)用較少。

因此，將自動(dòng)駕駛能力賦予集卡，對(duì)于解決傳統(tǒng)港口的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)或是更具經(jīng)濟(jì)效益的選擇。

智能港口升級(jí)需求明確，經(jīng)濟(jì)性可期

2021年，全球集裝箱吞吐量回暖至8.27億標(biāo)準(zhǔn)箱（TEU）。全球港口有較強(qiáng)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)，降本增效，實(shí)現(xiàn)內(nèi)生發(fā)展。

2021年，我國(guó)主要港口集裝箱吞吐量占全球港口集裝箱吞吐總量的34%，居全球首位。據(jù)上海國(guó)際航運(yùn)研究中心《2021年全球前20大港口生產(chǎn)形勢(shì)評(píng)述》數(shù)據(jù)，在全球吞吐量前20大集裝箱港口中，中國(guó)占據(jù)9個(gè)席位，且其中7個(gè)港口躋身前10。

當(dāng)前，港口自動(dòng)駕駛主要包括車端自動(dòng)駕駛升級(jí)和提供運(yùn)營(yíng)服務(wù)2種商業(yè)模式。

1. 車輛自動(dòng)駕駛升級(jí)：目前中國(guó)港口共擁有約1 800個(gè)岸橋，全球約有7 000個(gè)岸橋，按岸橋和內(nèi)集卡1 ：6左右比例，全球約有4萬(wàn)臺(tái)存量?jī)?nèi)集卡，每年新增量約6 000臺(tái)。若僅考慮狹義范圍內(nèi)在碼頭內(nèi)集裝箱車輛的自動(dòng)駕駛升級(jí)，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模約108億元/年。此外港口自動(dòng)駕駛企業(yè)會(huì)提供對(duì)應(yīng)的車輛調(diào)度軟件解決方案，預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模約10億元/年。

2. 運(yùn)輸服務(wù)：全球集裝箱吞吐總量約9億標(biāo)準(zhǔn)箱，水平運(yùn)輸價(jià)格以25元/標(biāo)準(zhǔn)箱計(jì)，港口水平運(yùn)輸市場(chǎng)約225億元/年。

集裝箱運(yùn)輸?shù)耐⑿枨髮?duì)港口效率提出了更高要求，而港口效率是貿(mào)易成本的決定性因素，同時(shí)也是港口競(jìng)爭(zhēng)力的集中體現(xiàn)。港口自動(dòng)駕駛可滿足港口提升貨物轉(zhuǎn)運(yùn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本的核心業(yè)務(wù)訴求。此外，港口自動(dòng)駕駛有助于解決勞動(dòng)力成本攀升，以及由于勞動(dòng)強(qiáng)度大和工作環(huán)境惡劣導(dǎo)致的人力短缺問(wèn)題。

假設(shè)港口自動(dòng)駕駛在未來(lái)能達(dá)到和人力一樣的工作效率甚至更高，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷成熟及套件成本的降低，其經(jīng)濟(jì)模型會(huì)逐漸得到優(yōu)化。據(jù)測(cè)算，采用自動(dòng)駕駛內(nèi)集卡，2.7年左右可收回額外的硬件投入，且其后續(xù)年運(yùn)營(yíng)成本更低。

技術(shù)：強(qiáng)調(diào)厘米級(jí)作業(yè)精度

港口自動(dòng)駕駛的特殊性在于作業(yè)精度和作業(yè)環(huán)境。1. 作業(yè)精度要求厘米級(jí)：裝卸集裝箱的作業(yè)過(guò)程涉及多個(gè)大型機(jī)械的交互，所以集卡需具有厘米級(jí)別的對(duì)位精度才能使得吊具精準(zhǔn)裝卸；2. 信號(hào)干擾大：船舶靠岸、岸橋、集裝箱等金屬會(huì)干擾信號(hào)傳輸從而影響定位精度，此外港口集裝箱體高且密集，會(huì)出現(xiàn)北斗信號(hào)數(shù)據(jù)抖動(dòng)、延遲等問(wèn)題；3. 極端天氣影響：港口常見(jiàn)鹽霧、側(cè)風(fēng)、雷雨、臺(tái)風(fēng)等作業(yè)環(huán)境會(huì)影響傳感器性能、加速硬件損耗。

車路協(xié)同方案可解決港口自動(dòng)駕駛的差異化需求。定位方面，在傳統(tǒng)組合導(dǎo)航的基礎(chǔ)上，增加視覺(jué)和激光的定位結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充，可解決港口多徑干擾等問(wèn)題帶來(lái)的影響；精確停位方面，通過(guò)在龍門吊上安裝有源或者無(wú)源的設(shè)備來(lái)輔助，進(jìn)而完成厘米級(jí)作業(yè)要求。隨著5G、新基建和車路協(xié)同技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可進(jìn)一步加強(qiáng)自動(dòng)駕駛感知和定位能力。

自動(dòng)駕駛要融入TOS業(yè)務(wù)系統(tǒng)。TOS業(yè)務(wù)系統(tǒng)是港口重要的作業(yè)“大腦”，可指導(dǎo)碼頭制定高效、合理的生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地記錄、存儲(chǔ)碼頭作業(yè)過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，科學(xué)有效地分配資源，為碼頭生產(chǎn)決策提供完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和信息分析。做好港口自動(dòng)駕駛，需要深入港口的作業(yè)流程，與TOS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接尤為必要。

產(chǎn)業(yè)鏈：廠商和整車廠深度綁定

產(chǎn)業(yè)鏈上游，包括新型零部件供應(yīng)商、系統(tǒng)供應(yīng)商、算法供應(yīng)商、新興技術(shù)供應(yīng)商、高精度地圖供應(yīng)商等，分別提供零部件和技術(shù)服務(wù)給產(chǎn)業(yè)鏈中游主機(jī)廠與機(jī)械設(shè)備商，提供傳感器、芯片、高精地圖等給自動(dòng)駕駛技術(shù)解決方案商。

產(chǎn)業(yè)鏈中游，主機(jī)廠和自動(dòng)駕駛解決方案提供商建立合作關(guān)系，主機(jī)廠提供線控卡車，自動(dòng)駕駛廠商提供自動(dòng)駕駛技術(shù)能力，兩者共同研發(fā)自動(dòng)駕駛集卡出售給下游港口企業(yè)，或以自動(dòng)駕駛車輛為港口提供運(yùn)輸服務(wù)。

當(dāng)前，港口行業(yè)準(zhǔn)入壁壘高，競(jìng)爭(zhēng)格局基本穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)集中度高。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年港口集裝箱吞吐量CR3（行業(yè)前3總量）、CR5、CR10分別為37%、54%和72%，港口資源整合有望持續(xù)推進(jìn)。而大型港口企業(yè)多為上市國(guó)企，資金實(shí)力雄厚，付費(fèi)能力強(qiáng)，擁抱推進(jìn)港口智能化、現(xiàn)代化動(dòng)力足，有意愿且有能力落地自動(dòng)駕駛運(yùn)輸。

而港口自動(dòng)駕駛企業(yè)主要分為2類：有自動(dòng)駕駛技術(shù)背景的企業(yè)；整機(jī)廠自研自動(dòng)駕駛集卡及設(shè)備。

其中，在有自動(dòng)駕駛技術(shù)背景的企業(yè)中，一類是與整車廠達(dá)成深度合作，有些作為整機(jī)廠的一級(jí)供應(yīng)商，有些以自動(dòng)駕駛企業(yè)為核心，向整車廠購(gòu)置集卡，向港口輸出成套自動(dòng)駕駛解決方案；另一類是自研整體集卡設(shè)備，如西井科技，自研沒(méi)有駕駛艙形態(tài)的港口自動(dòng)駕駛設(shè)備，后者更符合市場(chǎng)需求。

在整車廠背景的企業(yè)中，一類選擇和自動(dòng)駕駛企業(yè)形成合作，購(gòu)買其解決方案來(lái)提升自動(dòng)駕駛能力；另一類是自研技術(shù)，如上汽紅巖和東風(fēng)商用車。

從商業(yè)模式上來(lái)看，目前以自動(dòng)駕駛解決方案提供商和運(yùn)輸服務(wù)商2種角色為主，前者更多是企業(yè)為港口提供全站智能化港口解決方案或?yàn)檎噺S提供自動(dòng)駕駛套件，后者則是自動(dòng)駕駛公司獨(dú)立或與合作商合資成立運(yùn)輸企業(yè)，為港口提供無(wú)人化運(yùn)輸服務(wù)，按TEU（Twenty-feet Equivalent Unit，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)箱單位）進(jìn)行收費(fèi)。

案例：西井科技

2016年，西井從智慧港口理貨系統(tǒng)開(kāi)始切入，深入到港口自動(dòng)駕駛商用車解決方案中；2018年，發(fā)布Qomolo自動(dòng)駕駛品牌，推出全時(shí)無(wú)人駕駛電動(dòng)重卡Q-Truck；2021年，發(fā)布“貨客兩用”無(wú)人駕駛重載移動(dòng)平臺(tái)Qomolo One，形成全局化人工智能智慧港口、新能源無(wú)人駕駛等整合方案。

當(dāng)前，西井采取整體解決方案與單點(diǎn)運(yùn)營(yíng)服務(wù)并駕齊驅(qū)的多元商業(yè)模式。

整體解決方案，主要指整車銷售或自動(dòng)駕駛及運(yùn)力調(diào)度系統(tǒng)銷售，通常以一次性收費(fèi)為主；單點(diǎn)運(yùn)營(yíng)服務(wù)方案，主要指按照服務(wù)內(nèi)容和形式收費(fèi)，如按照搬運(yùn)集裝箱的數(shù)量計(jì)件收費(fèi)或包月、包年計(jì)價(jià)。C端化計(jì)件收費(fèi)模式，省去了高額的一次性購(gòu)置費(fèi)用，同時(shí)無(wú)需碼頭進(jìn)行復(fù)雜的基建改造，容易建立起與用戶的連接，實(shí)現(xiàn)港口無(wú)人化運(yùn)營(yíng)輕啟動(dòng)，助力港口的數(shù)智化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

當(dāng)前，西井的無(wú)人駕駛商用解決方案已實(shí)現(xiàn)與港口場(chǎng)景的深度耦合，截至目前已覆蓋10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，服務(wù)80多個(gè)客戶。

礦山開(kāi)采可分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采2種方式：將覆蓋在礦體之上的浮土和圍巖剝離，從裸露的礦體上采掘礦石的方法稱為露天開(kāi)采；針對(duì)埋藏較深的礦床則采用地下開(kāi)采的方式。本文主要探討自動(dòng)駕駛技術(shù)在露天礦場(chǎng)景下的應(yīng)用。

露天開(kāi)采工藝，分為穿孔、爆破、采裝、運(yùn)輸、排土等環(huán)節(jié)，其中“采運(yùn)排”環(huán)節(jié)成本占比較高。據(jù)甲子光年數(shù)據(jù)顯示，煤礦“采運(yùn)排”成本約占總成本比重的80%～90%，金屬礦“采運(yùn)排”成本約占70%左右，砂石礦“采運(yùn)排”成本約占30%～40%。

露天礦山運(yùn)輸方式中，采用汽車運(yùn)輸較為普遍。我國(guó)礦區(qū)運(yùn)輸車輛有3種：非公路礦用自卸車（礦卡）、非公路寬體自卸車（寬體車）、后八輪（一類公路自卸車）。隨著礦區(qū)集中度越來(lái)越高，運(yùn)輸車輛呈大型化趨勢(shì)：后八輪逐步被替代，寬體車、礦卡主流載重逐漸增加。從礦卡和寬體車的競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，頭部主機(jī)廠集中度較高，礦卡中北方股份占據(jù)市場(chǎng)總份額的80%；寬體車中前三大企業(yè)的市占率也較高。

行業(yè)需求剛性，市場(chǎng)規(guī)?？善?/p>

我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，礦產(chǎn)產(chǎn)量高，每年礦石和土方運(yùn)輸市場(chǎng)廣闊。此外，在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革推動(dòng)下，小型礦山有序退出，大中型礦山推廣智能化、自動(dòng)化的動(dòng)力較高。隨著礦企不斷向頭部集中，預(yù)計(jì)對(duì)新技術(shù)的引入將逐漸開(kāi)放。

當(dāng)前，礦區(qū)自動(dòng)駕駛主要提供礦山無(wú)人駕駛整體解決方案和提供無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)服務(wù)2種商業(yè)模式：

1. 提供礦山無(wú)人駕駛解決方案。存量市場(chǎng)：大型礦卡存量車的自動(dòng)駕駛升級(jí)市場(chǎng)約140億元；增量市場(chǎng)：作為一級(jí)供應(yīng)商給整車廠提供自動(dòng)駕駛解決方案，市場(chǎng)規(guī)模約200億元/年；此外，礦區(qū)需要軟件管理平臺(tái)來(lái)管理車輛，該部分市場(chǎng)規(guī)模約100億元。

2. 提供自動(dòng)駕駛運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)服務(wù)。據(jù)測(cè)算，國(guó)內(nèi)煤炭土方剝離運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模約700億元/年，鐵礦土方剝離運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模約189億元/年，石灰石礦剝離運(yùn)輸市場(chǎng)規(guī)模約456億元/年。由此，自動(dòng)駕駛運(yùn)輸服務(wù)每年潛在市場(chǎng)規(guī)模約在1 300億元左右。

礦區(qū)無(wú)人化的緊迫性

礦運(yùn)作業(yè)安全事故頻發(fā)、招工用工困難、人力成本高企已成為礦區(qū)的痛點(diǎn)和管理難點(diǎn)。

首先，招工難。礦山地點(diǎn)通常偏遠(yuǎn)封閉，且工作環(huán)境復(fù)雜，加上工作內(nèi)容單一乏味，愿意從事礦區(qū)運(yùn)輸司機(jī)工作的年輕勞動(dòng)力匱乏，而招聘經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員困難。

其次，高危險(xiǎn)。礦區(qū)內(nèi)道路沿山而上，崎嶇顛簸，雨天濕滑泥濘，晴天石沙飛揚(yáng)，加上各種落石障礙物等突發(fā)路況，駕駛難度高。安全生產(chǎn)是礦區(qū)工作的紅線，一旦發(fā)生安全事故，社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失很大。

最后，人力成本高、管理難度大。礦用卡車司機(jī)用工成本約20萬(wàn)元/年，每輛礦卡雇傭4～5名司機(jī)，每輛卡車每年人工費(fèi)用可達(dá)100萬(wàn)元；司機(jī)流動(dòng)性大，日常管理難度較大；人工運(yùn)輸情況下，不同駕駛方式和習(xí)慣會(huì)導(dǎo)致油耗大、設(shè)備維護(hù)困難等問(wèn)題。

智能化、自動(dòng)化、無(wú)人化改革得到政策鼓勵(lì)，為礦區(qū)運(yùn)輸提供了新的發(fā)展思路。國(guó)家發(fā)改委等八部委于2020年2月發(fā)布的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出，在2025年實(shí)現(xiàn)煤礦無(wú)人化運(yùn)輸；2020年4月，工信部等聯(lián)合發(fā)布《有色金屬行業(yè)智能礦山建設(shè)指南（試行）》，提出要“開(kāi)展礦山無(wú)人駕駛系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用”。

經(jīng)過(guò)幾年摸索，礦區(qū)尤其是露天煤礦的實(shí)踐基本度過(guò)了從0到1的過(guò)程。但隨著規(guī)?；涞剡M(jìn)入“深水區(qū)”，四大礦種的差異、產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈協(xié)同升級(jí)、技術(shù)綜合度的提高、要求進(jìn)一步提高的經(jīng)濟(jì)效益和工程化能力以及面向項(xiàng)目交付后市場(chǎng)的數(shù)據(jù)積累與運(yùn)維工作，都對(duì)其提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的考驗(yàn)。

不過(guò)，從直接經(jīng)濟(jì)模型考慮，據(jù)測(cè)算，自動(dòng)駕駛寬體車中相比于傳統(tǒng)模式，1年左右可收回自動(dòng)駕駛套件投入；而在礦卡中相比傳統(tǒng)模式，3年左右可收回自動(dòng)駕駛套件投入，此外自動(dòng)駕駛還能實(shí)現(xiàn)更高的安全性，其間接經(jīng)濟(jì)意義更高。

技術(shù)趨勢(shì)：多維度技術(shù)綜合應(yīng)用

與城市道路、高速公路或園區(qū)廠區(qū)等常規(guī)場(chǎng)景相比，礦區(qū)應(yīng)用環(huán)境存在高溫、高寒、高濕、振動(dòng)沖擊大、灰塵大、雨霧多乃至高海拔等特點(diǎn)，礦區(qū)作業(yè)流程通常又比較復(fù)雜、停工代價(jià)大，故而在露天礦無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須充分考慮上述因素，以保障整個(gè)系統(tǒng)的高穩(wěn)定性、高可靠性和礦區(qū)作業(yè)的高連續(xù)性。

因此，自動(dòng)駕駛在礦區(qū)的應(yīng)用需要在感知技術(shù)、線控技術(shù)、車云協(xié)同、云端智能和調(diào)度及大數(shù)據(jù)技術(shù)方面深耕。而惡劣的作業(yè)環(huán)境也使得礦區(qū)自動(dòng)駕駛的環(huán)境感知、定位導(dǎo)航、車輛控制、車云協(xié)同更具競(jìng)爭(zhēng)壁壘。

首先，復(fù)雜的道路和氣候環(huán)境考驗(yàn)著礦區(qū)無(wú)人駕駛的感知精度。多源異構(gòu)傳感器融合可提高環(huán)境感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。在實(shí)際應(yīng)用中，選用多個(gè)對(duì)粉塵敏感度低的毫米波雷達(dá)，并高度融合激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器，取長(zhǎng)補(bǔ)短，可提高目標(biāo)檢測(cè)的精度，實(shí)現(xiàn)礦卡全天候環(huán)境感知，從而達(dá)到礦卡無(wú)人駕駛的安全性。大型礦卡各個(gè)方向部署的傳感器總數(shù)量達(dá)20個(gè)，包括多種焦段攝像頭、毫米波雷達(dá)、固態(tài)激光雷達(dá)、多線束激光雷達(dá)等。

其次，因大體型+高載重+復(fù)雜地形，礦區(qū)場(chǎng)景對(duì)車端的執(zhí)行控制要求更高。由于礦區(qū)主要運(yùn)輸車輛在其體型和載重量上均遠(yuǎn)超常規(guī)車輛，控制上具有延時(shí)大、非線性的特點(diǎn)；而礦區(qū)道路環(huán)境復(fù)雜多變、非結(jié)構(gòu)化，上/下坡坡度大，常有大曲率轉(zhuǎn)彎、顛簸不平、裝/卸載區(qū)道路場(chǎng)地變化頻繁等問(wèn)題，礦區(qū)車輛的控制難度大；執(zhí)行控制時(shí)還需考慮車輛不同的狀態(tài)，包括重載上坡、空載下坡等復(fù)雜情況。因此，無(wú)人駕駛礦車底盤線控技術(shù)是無(wú)人駕駛實(shí)施的關(guān)鍵點(diǎn)之一。改造存量車的線控以及對(duì)增量新車的線控底盤進(jìn)行全新研發(fā)可達(dá)到直接控制執(zhí)行元件的目的。

同時(shí)，礦區(qū)作業(yè)規(guī)程高度復(fù)雜、場(chǎng)地多變，系統(tǒng)智能下的“車地云協(xié)同”成為必要條件。露天礦是一個(gè)復(fù)雜、完整的作業(yè)體系，不同于公開(kāi)道路有一套完整的交通法規(guī)，露天礦的作業(yè)區(qū)域，其場(chǎng)景變化頻次遠(yuǎn)高于公開(kāi)道路。為了使整體系統(tǒng)安全、高效、可靠，需要使無(wú)人駕駛的礦車之間，以及礦車跟不同地面管控終端和輔助作業(yè)車輛之間進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，由云端平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一智能化調(diào)度和管控，并實(shí)時(shí)更新場(chǎng)景地圖，通過(guò)智能系統(tǒng)將車端、路端智能終端整合成可以交互的整體，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛車輛的高精定位、環(huán)境感知、防撞避撞、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、人機(jī)交互和V2X通信。智能終端通過(guò)4G/5G通信網(wǎng)絡(luò)與高精定位地面基準(zhǔn)站和管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的各種情況。

此外，大多礦區(qū)采用多品牌、多車型進(jìn)行作業(yè)，云端系統(tǒng)本身的開(kāi)放性與功能可擴(kuò)充性對(duì)于項(xiàng)目實(shí)施的可行性與經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要，系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)將成為主流。

最后，運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)與后市場(chǎng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)也提出了要求，無(wú)論是運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式，還是解決方案的后市場(chǎng)，其本身都是一個(gè)產(chǎn)生大量多維數(shù)據(jù)的過(guò)程。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在整體方案中的應(yīng)用，成為企業(yè)后續(xù)進(jìn)入運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)和礦車運(yùn)維后市場(chǎng)的重點(diǎn)。

產(chǎn)業(yè)鏈：認(rèn)知+技術(shù)多維融合

將礦山無(wú)人駕駛按照業(yè)務(wù)屬性和產(chǎn)品屬性，可分成橫向和縱向2條產(chǎn)業(yè)鏈主線。

從橫軸來(lái)看，從上至下分別是：整車廠商、運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)廠商、工程公司及最終的礦企。運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)廠商市場(chǎng)較分散，傳統(tǒng)企業(yè)購(gòu)買車輛、招聘員工，為礦企提供有人運(yùn)輸服務(wù)；礦企中，不同行業(yè)分散度不同，但總體來(lái)看隨著供給側(cè)改革推進(jìn)，落后產(chǎn)能去除，整體集中度將提升，龍頭礦企更有動(dòng)力進(jìn)行數(shù)字化改造以提升效率。對(duì)于希望以自動(dòng)駕駛技術(shù)驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸服務(wù)的公司而言，需要承擔(dān)更重的資本開(kāi)支為礦企提供運(yùn)輸服務(wù)，但市場(chǎng)空間更大。

從縱軸來(lái)看，礦區(qū)自動(dòng)駕駛上游廠商主要是芯片、攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、V2X等供應(yīng)商，中游為自動(dòng)駕駛軟硬件解決方案商，下游是整車廠商。整車廠中礦卡的集中度較高，其中北方股份市占率達(dá)80%；寬體車相對(duì)較分散，龍頭企業(yè)市占率約30%～40%。因此，對(duì)于自動(dòng)駕駛軟硬件解決方案商而言，使自動(dòng)駕駛套件適配好整車廠的各款車型，成為整車廠的優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商是他們的主要目標(biāo)。

案例：踏歌智行

成立于2016年的踏歌智行，深耕礦區(qū)自動(dòng)駕駛，推出了“車-地-云”架構(gòu)的智慧礦山整體系統(tǒng)理念，打造出由云端智能調(diào)度管理、4G/5G車聯(lián)網(wǎng)通信、智能路側(cè)單元和車載智能終端組成的“曠谷”礦山運(yùn)輸無(wú)人駕駛解決方案。

踏歌智行從技術(shù)產(chǎn)品、方案創(chuàng)新、商業(yè)化落地等方面實(shí)現(xiàn)了行業(yè)創(chuàng)新，包括首次礦車無(wú)人駕駛、首次礦區(qū)實(shí)測(cè)、首次編組作業(yè)、首次安全員下車、首次夜間作業(yè)、全礦無(wú)人駕駛項(xiàng)目等，落地眾多標(biāo)桿礦區(qū)項(xiàng)目。此外，公司還率先實(shí)現(xiàn)礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)模式，運(yùn)作規(guī)?；療o(wú)人駕駛寬體車隊(duì)。

踏歌智行“曠谷系統(tǒng)”礦區(qū)無(wú)人駕駛解決方案包含車載系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、云控平臺(tái)三大板塊，是一個(gè)復(fù)雜的分布式多層次控制系統(tǒng)，主要由調(diào)度中心設(shè)備、地面設(shè)備、車載設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信及定位設(shè)備等部分組成，功能涵蓋編隊(duì)跟車、防撞避讓、會(huì)車慢行、泊車?？俊⒍嘬嚻窖b、動(dòng)態(tài)卸載等細(xì)分環(huán)節(jié)，服務(wù)于露天礦運(yùn)輸全場(chǎng)景，可完成礦區(qū)內(nèi)從采裝、運(yùn)輸?shù)脚磐恋年P(guān)鍵鏈路。

踏歌智行擁有多場(chǎng)景應(yīng)對(duì)能力，其將礦區(qū)全流程作業(yè)拆解為了停車場(chǎng)、測(cè)試場(chǎng)、行駛、裝載、停靠以及排土場(chǎng)等多個(gè)場(chǎng)景。此外，考慮到長(zhǎng)尾場(chǎng)景，踏歌智行還形成了無(wú)人駕駛、人工駕駛、遙控駕駛多模式駕駛無(wú)縫切換的完整方案以應(yīng)對(duì)小概率的特殊事件。目前踏歌智行在礦區(qū)80%以上都能通過(guò)無(wú)人駕駛實(shí)現(xiàn)。

在模式上，踏歌智行采用自動(dòng)駕駛解決方案與礦山無(wú)人駕駛運(yùn)輸服務(wù)雙路并行。

踏歌智行與行業(yè)龍頭達(dá)成了深度合作。踏歌智行在發(fā)展中早期即與采礦行業(yè)上下游的重要企業(yè)形成了深度合作，積累了行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。此外，踏歌智行還積極參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與開(kāi)展前沿技術(shù)研究，協(xié)同眾多國(guó)家級(jí)協(xié)會(huì)，參編近20項(xiàng)礦區(qū)無(wú)人駕駛標(biāo)準(zhǔn)，包括無(wú)人駕駛相關(guān)的整車技術(shù)、道路運(yùn)輸、車輛安全、檢驗(yàn)檢測(cè)、通訊技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)等多方面。

當(dāng)前，踏歌智行自動(dòng)駕駛解決方案在各大礦區(qū)批量落地，復(fù)制率不斷提升。2021年，公司與中環(huán)協(xié)力簽訂1.84億元礦區(qū)無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)訂單，提供礦山運(yùn)輸全鏈路一條龍服務(wù)，開(kāi)創(chuàng)了無(wú)人運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)新模式。

安全員的常態(tài)化下車是無(wú)人駕駛規(guī)模化商用的一個(gè)重要標(biāo)志。據(jù)悉，踏歌智行已開(kāi)始在多個(gè)礦區(qū)逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)下“常態(tài)化”去安全員作業(yè)。

當(dāng)然，特定場(chǎng)景自動(dòng)駕駛也存在相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

一是技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用推廣或低于預(yù)期。當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)仍需不斷迭代并和具體場(chǎng)景做更好的結(jié)合，積累更多的應(yīng)用案例，才能適應(yīng)更多的長(zhǎng)尾場(chǎng)景，以進(jìn)一步擴(kuò)大復(fù)制規(guī)模。除技術(shù)升級(jí)外，應(yīng)用的推廣落地也與場(chǎng)景方的使用意愿、軟硬件套件的成本及自動(dòng)駕駛可實(shí)現(xiàn)的效率有關(guān)。以上因素都有可能影響其商業(yè)落地的時(shí)間表。

二是競(jìng)爭(zhēng)加劇。隨著特定場(chǎng)景自動(dòng)駕駛應(yīng)用逐漸成為現(xiàn)實(shí)，以及各家企業(yè)逐漸形成明晰的商業(yè)模式，容易吸引競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手參與到行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)。

三是監(jiān)管風(fēng)險(xiǎn)。監(jiān)管部門關(guān)注自動(dòng)駕駛技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用，在鼓勵(lì)其發(fā)展的同時(shí)，也制定了相應(yīng)的細(xì)則來(lái)規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展。