驾驶位空空如也，方向盘不时微调，无人驾驶车辆按照规划路线稳定行驶……近日，国家能源集团神东煤炭上湾煤矿，体验了一把“无人驾驶”。从研发投用至今，上湾煤矿机电信息中心信息与自动化技术人员几乎每天都在测试车辆和解决难题。历经巷道建模、定位追踪、改进完善等过程，如今无人驾驶车辆已能在井下稳定行驶。

近年来，上湾煤矿建成了基于5G网络与UWB（超宽带）精确定位的智能矿山基础平台，实施精确导航定位技术及远程监控与应急接管系统，在智能化升级中实现辅助运输无人化。

建立巷道环境模型

该矿井下无轨胶轮车驾驶人员怎么也没有想到，有一天坐着开车，竟不用把双手放在方向盘上。改造过的车辆已行驶一年多，虽然受测试速度限制、行驶缓慢，但总体上比手动驾驶省心。

近年来，为响应煤炭行业智能化建设号召，已在井上井下建成多个智能化系统的神东煤炭，把目光投向了辅助运输。

辅助运输是矿井安全生产的重要保障。作为运送人员和货物的重要方式，辅助运输如何实现智能化？少人化、无人化是必然选择。不过，无人驾驶技术虽在露天煤矿有了一些应用，但井工煤矿环境复杂多样，在狭窄空间、通信定位等方面有一定限制。

2021年10月，在国家能源集团神东煤炭的大力支持下，上湾煤矿邀请外部研发机构，成立研发团队，开启了井下无人驾驶技术研发。而处于技术研发“C位”的主角，无人驾驶车辆的改造与测试成了重点。

要想做好无人驾驶技术研发，摸清井下巷道情况、建立巷道环境模型是第一步。

上湾煤矿机电信息中心信息与自动化技术人员利用激光雷达对巷道进行整体扫描，再由工作人员使用相机进行激光精细扫描。结合多种扫描方式，先把巷道模型建立起来，为无人驾驶车辆提供一个清晰又准确的“地图”。

“地图”有了，无人驾驶车辆就有了前进方向。研发人员将“地图”安装在车载主机上，便能在“地图”上标定起始点和规划具体路线。待这些工作完成后，无人驾驶车辆便可入井测试了。

精准定位车辆是关键

除了巷道建模外，如何能精准定位和稳定在规划路线上行驶又是一项考验。为了能掌握车辆实时位置，研发人员在车身安装了多种雷达传感器，如激光雷达、毫米波雷达，再结合车辆本身的感知定位系统，实时观测车辆运行状态。

上湾煤矿利用激光雷达，测试车辆行驶区域，比如路面是否凹凸、宽窄距离，旁边是否有信号，前面是否有硐室等。这相当于感知路况。同时，副驾驶位置安装了车载电脑，后排测试人员也随身携带设备，可实时接收数据信息，随时进行调整。

测试人员表示，实时定位车辆信息时，要利用传感器不断采集数据并传回主机，主机再根据探测的路面信息判断车辆位置。这是项目研发比较困难的部分，大多数情况下就是围绕定位准不准的问题去想办法解决。我们尽可能地使用多种手段，判断车辆究竟处于什么位置。

2022年，团队克服疫情影响，不断调试设备，逐渐使车辆表现在入井测试中趋向稳定。

调试设备、检查路线，将车辆开到指定地点，随后一键开启无人驾驶……通讯员与测试人员、司机一起坐上了车。为保证无人驾驶车辆的安全性，煤矿在测试阶段依然安排了安全员，以便应对巷道内行人等突发状况。

车辆在一片漆黑的巷道内缓慢行驶着。司机坐在驾驶位，目不转睛地看着前方路面。副驾驶旁的测试人员紧盯着小屏幕，观察着车辆运行数据的变化。由于不能影响正常生产，因此，团队人员经常要趁着早晚班间隙，抓紧时间入井测试，以便及时纠偏。

据测试人员介绍，车辆接到调度指令后，结合自身位置、周围环境等信息，按照设定好的地面到井下环路，开展物料和人员运输作业。当网络断开时，无人驾驶车辆通过感知综合环境、定位井下“地图”、诊断故障等信息，实现车辆行为决策，确保安全运行。

如今，经过长达一千多个小时、一万三四千公里的运行，无人驾驶车辆已经通过井下多种复杂特殊环境测试，具备常态化运行能力。像司机长期在井下开车，难免会有注意力不集中的时候，比如有些时候生病了、缺觉瞌睡了、情绪不好了等情况，都会影响行驶安全。在辅助运输上实现无人化后，就会避免这些安全隐患。

在地面，职工可以通过无人驾驶防爆电动辅助运输车辆智能调度管理系统，监测和调度车辆运行状态。无人驾驶，在上湾煤矿从想象变成了现实。（国家能源集团网）