科创中国

平行矿山操作系统以以世界首创的平行驾驶技术为支撑，构建平行矿山的描述智能；引入平行点云、平行学习、平行规划等核心技术在与物理矿山平行互动的“吃多堑、长多智”，以区块链与智能合约消解生产、运输与排放调度冲突，探索平行矿山的“先见之明”预测智能；以平行管理与控制为支撑，引导实际矿山朝着在矿山元宇宙中探索出的安全、可靠、高效、绿色、智能、可持续的道路行进，实现以虚扩实的高效、低耗平行智能。

虚拟矿山与现实矿山实时互动、协同工作、平行演进的平行矿山操作系统，通过一体化指挥与调度经过改装的智能化单车作业系统、多车协同系统和车路协同系统，完成多种场景下的各类诸如智慧运输调度、智能无人驾驶、远程接管任务，进而迁移到不同矿区不同作业场景，推动矿区智能化无人化发展。该系统可大幅度降低人工成本，提高生产作业效率，并可结合社会发展要素为实现绿色可持续发展矿区提供技术支撑！

矿山的智能化和无人化被列为国家“十四五”规划的重要发展方向。2020年，国家发改委等八部委联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，要求“到2025年露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输”。由于环境恶劣、矿工老龄化严重、矿难事故频发等问题，矿山采运系统装备的智能化改造势在必行，同时也是国家能源安全的核心保障和实现安全、绿色和高效智慧矿山的核心环节。

国外无人矿山系统研发已近30年，商用落地超10年，无人化开采量超过80亿吨。在露天矿无人运输系统装备领域，国外企业如卡特、小松、日立、沃尔沃等均已实现了不同程度的矿山无人化作业，其中卡特和小松已经实现了无人矿车在国外矿区的商业运行，然而其设备极为昂贵且对中国矿山环境适配性差。在本项目实施之前，我国露天矿无人运输技术装备处于空白状态，长期被欧美垄断，是典型的“卡脖子”技术。

该成果提高了煤矿的无人化和智能化水平，解决了从业人员处于恶劣环境下的健康安全问题，可以有效削减人力成本，提高生产效益，降低矿卡油耗，减少轮胎损耗，有效保护环境，减少资源浪费。技术适配性强，以全线控化改造国外品牌矿卡实现编组运行，并能适应品牌/型号/性能差异，可快速推广实施到全国主流品牌型号矿卡无人驾驶改造。适用范围广，该成果在工程机械、煤炭、水泥、有色等行业均已得到成功应用，打破了国外的技术垄断，创造了重大的经济和社会效益，有效推动了我国采矿业向高效化、绿色化和智能化的转型升级，对于国家战略安全、国家经济安全、智能装备制造、节能降耗减排，都具有不可或缺的支撑作用。安全性强，通过本成果的实施，实现矿山“无人化、少人化”，解决从业人员的健康安全问题,并有效削减人力成本；提高生产效率，提高生产效益20%，降低矿卡油耗10%，减少轮胎损耗10%，使矿区生产效率得到极大提高。

该成果的研究是响应国家能源安全新战略的重要举措，填补了我国露天矿无人运输技术装备处于空白的状态，可以促进安全生产，加快旧动能转换进程，推进煤炭行业供给侧结构性改革；进而推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平，有效推动矿山高效、安全、绿色与可持续发展，有利于提高矿山开采规模、降低工人出矿作业的劳动强度、改善作业环境、提高资源回收率，助力矿山行业实现高质量发展，应用市场前景广阔。

该成果该成果建议：科技成果向全国各地环境推广，重点关注煤炭、钢铁、有色、石灰石等能源集团及矿企。

陈龙： 青岛慧拓智能机器有限公司CEO&创始人，武汉大学与新加坡国立大学联合培养博士，现为中国科学院自动化研究所研究员曹东璞：青岛慧拓智能机器有限公司CTO&创始人，10余年无人驾驶研发经验。艾云峰：青岛慧拓智能机器有限公司工程研究院院长&创始人，中国科学院自动化研究所工学博士、卡内基梅陇大学做访问学者和博士；曾任在中国科学院大学人工智能学院副教授。田滨：青岛慧拓智能机器有限公司技术研究院院长&创始人，中国科学院大学博士，曾任中国科学院自动化研究所副研究员，主要从事模式识别和机器学习技术在智能交通领域的应用研究王健：青岛慧拓智能机器有限公司CSO&创始人，吉林大学教授，10余网联自动驾驶研发与测试经验。

为研发该成果，慧拓智能及其子公司投入各类经费近2亿元，已签订合同额超过5亿元，针对尚需完善的技术，预计在2年内完成，再投入经费1亿元。目前，该成果已运用于内蒙、青海、安徽、山西等地，服务于国家能源集团、中煤集团、华能集团、大唐集团、中国宝武集团等30余个大型露天矿区。实现了露天矿无人驾驶矿车系统在极寒、高海拔、大温差、多雾潮湿等条件下的稳定运行。技术在华能伊敏的应用，打造了复杂气候地区全天候无人驾驶项目；在紫金矿业等极其恶劣的青海果洛矿区的应用，已实现特定铜矿区危险工作面的无人化运营；基于项目在中煤平朔建立的国内首家智慧矿山测试示范基地，为智慧矿山无人化行业标准及国家标准的确立提供有力支撑。该项目实现了世界首个5G SA独立组网的露天矿无人驾驶、国内首个全天候三班无人化编组、国内首个安全员下车和全天候无人化、国内首个220吨级无人矿车、电铲和遥控推土机混编运行，解决了极端环境中矿车运输难点，延长了设备使用周期30%，降低了煤矿开采成本和安全风险。

以“现场少人、无人，远程有人”方式保障矿山生产安全“零伤亡”；以“虚拟指导实际”驾驶运输方式、极大地降低了设备磨损率，满足矿工对美好生活向往的迫切需求。特别是疫情防控等特定应用场景的‘零容错性’和5G+极寒场景的无人作业项目得到国务院、发改委、人民网、新华网和央视等权威媒体及部委报道。

现在，该成果的转化主要是技术合作形式，随着互联网技术、人工智能技术的不断发展，围绕“智慧矿山”“矿山无人化”的应用越来越多。随着智能化矿山应用技术的不断发展，露天煤矿的设备全生命周期、生产全工艺流程、企业全业务流程的自动化、信息化、智能化也将迎来全面提高，露天煤矿基于无人驾驶的智能运输模式，开发采掘、排卸工艺的无人化研究，借助5G高速网络、高清全息成像、4D光感分析、AI视频分析等技术，实现采、运、排及辅助生产作业的全流程无人化。未来将形成一个丛林环抱、绿色环保，无人机在空中巡检，通过智能感知对环境和设备出现的问题及时报警，生产现场设备无人驾驶，各系统应用数据信息可进行远程诊断，智能决策集中管理的智能化矿山。

鉴于智能化矿山的发展，成果转化形式也会多样化，包括但不限于技术转让、技术入股等。