重磅發(fā)布！

為應(yīng)對(duì)礦山智能化發(fā)展需求，推動(dòng)露天礦山無人駕駛運(yùn)輸領(lǐng)域的技術(shù)革新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，踏歌智行聯(lián)合國(guó)內(nèi)頂尖科研機(jī)構(gòu)，正式發(fā)布“露天礦區(qū)無人駕駛場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)MineSim”。

政策引領(lǐng)露天礦智能化風(fēng)潮

在全球科技革新浪潮迭起、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的時(shí)代背景下，我國(guó)積極布局產(chǎn)業(yè)智能化轉(zhuǎn)型。2024年4月，國(guó)家礦山安監(jiān)局等七部門在聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于深入推進(jìn)礦山智能化建設(shè)促進(jìn)礦山安全發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提出，到2026年，全國(guó)煤礦智能化產(chǎn)能占比不低于60%，煤礦、非煤礦山危險(xiǎn)繁重崗位作業(yè)智能裝備或機(jī)器人替代率分別不低于30%、20%；2030年，建立完備的礦山智能化技術(shù)、裝備、管理體系，實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)深度融合、共享應(yīng)用，推動(dòng)礦山開采作業(yè)少人化、無人化。為達(dá)成這一目標(biāo)，政策大力提倡以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為方向，探索建立國(guó)家級(jí)煤礦信息大數(shù)據(jù)分析與共享交換平臺(tái)。同步推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)安全和煤礦智能化發(fā)展，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和車聯(lián)網(wǎng)、新一代通信技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代信息技術(shù)在煤炭工業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

露天礦區(qū)無人駕駛場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)MineSim發(fā)布

面向露天礦區(qū)規(guī)?；療o人駕駛運(yùn)輸這一重大產(chǎn)業(yè)需求，踏歌智行秉持培育新質(zhì)生產(chǎn)力的堅(jiān)定理念，積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，攜手北京航空航天大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、香港理工大學(xué)等頂尖科研機(jī)構(gòu)，重磅發(fā)布“露天礦區(qū)無人駕駛場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)MineSim”。

在當(dāng)今數(shù)字化科研時(shí)代，開源數(shù)據(jù)與共享研究工具已成為推動(dòng)科技進(jìn)步的關(guān)鍵因素。MineSim 憑借其強(qiáng)大的開源特性，為行業(yè)發(fā)展注入了新的活力。它以踏歌智行服務(wù)的眾多露天礦區(qū)海量真實(shí)場(chǎng)景數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)規(guī)模龐大、覆蓋全面的露天礦區(qū)無人駕駛場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)，為礦區(qū)自動(dòng)駕駛方案的大規(guī)模場(chǎng)景閉環(huán)測(cè)試提供了真實(shí)、豐富的仿真環(huán)境。通過在場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)仿真系統(tǒng)中反復(fù)測(cè)試，能夠快速驗(yàn)證礦區(qū)無人駕駛方案的可行性和穩(wěn)定性，大幅縮短研發(fā)周期。

同時(shí)，MineSim支持露天礦區(qū)無人駕駛安全關(guān)鍵場(chǎng)景生成，可模擬各種極端、復(fù)雜和危險(xiǎn)的場(chǎng)景，讓無人駕駛礦車在虛擬環(huán)境中迭代優(yōu)化，從而提升其在實(shí)際運(yùn)行中的應(yīng)對(duì)能力和安全性。此外，MineSim支持場(chǎng)景為中心的端到端自動(dòng)駕駛、規(guī)劃任務(wù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化等礦區(qū)無人駕駛研究領(lǐng)域的前沿探索，為研究人員提供了一個(gè)功能強(qiáng)大、靈活多變的研究平臺(tái)，加速相關(guān)領(lǐng)域的科研進(jìn)程，推動(dòng)露天礦山無人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)向智能化、端到端等先進(jìn)技術(shù)的邁進(jìn)。

踏歌智行依托大量實(shí)際場(chǎng)景提出場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試方案

踏歌智行針對(duì)露天礦區(qū)復(fù)雜環(huán)境中無人駕駛礦車面臨的諸多挑戰(zhàn)，精心打造了 MineSim 這一專屬露天礦場(chǎng)景的閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)，其卓越的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的功能，為礦區(qū)自動(dòng)駕駛?cè)蝿?wù)的研究和開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。MineSim不僅提供了可重復(fù)的測(cè)試環(huán)境和場(chǎng)景數(shù)據(jù)，還通過構(gòu)建礦區(qū)場(chǎng)景庫(kù)、閉環(huán)仿真引擎、綜合指標(biāo)評(píng)估體系和豐富場(chǎng)景可視化功能，為礦區(qū)無人駕駛?cè)蝿?wù)的研究和開發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。

圖 露天礦區(qū)無人駕駛場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)MineSim構(gòu)建過程

1. 礦區(qū)場(chǎng)景庫(kù)：來自真實(shí)礦區(qū)的大量場(chǎng)景數(shù)據(jù)組成動(dòng)靜態(tài)障礙物場(chǎng)景庫(kù)，為場(chǎng)景數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的端到端無人駕駛?cè)蝿?wù)提供數(shù)據(jù)支撐。

2. 閉環(huán)仿真引擎：作為系統(tǒng)的核心，仿真引擎負(fù)責(zé)加載和解析場(chǎng)景庫(kù)中的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，并依次測(cè)試預(yù)測(cè)-規(guī)劃-運(yùn)動(dòng)控制、端到端無人駕駛算法，實(shí)現(xiàn)礦車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型更新和周圍車輛狀態(tài)的交互式更新，確保場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性。

3. 綜合指標(biāo)評(píng)估體系：用于評(píng)估無人駕駛礦車在不同場(chǎng)景下的表現(xiàn)，提供安全、平順、效率、任務(wù)完成度等綜合量化指標(biāo)，助力研究人員優(yōu)化算法和策略。

4. 豐富的場(chǎng)景可視化功能：通過直觀的2D和3D可視化工具，用戶可以實(shí)時(shí)觀察礦車在仿真環(huán)境中的運(yùn)行狀態(tài)及各模塊數(shù)據(jù)曲線，便于調(diào)試和分析。

圖 露天礦區(qū)場(chǎng)景閉環(huán)仿真測(cè)試系統(tǒng)MineSim系統(tǒng)架構(gòu)

圖 來自露天礦區(qū)真實(shí)場(chǎng)景數(shù)據(jù)組成場(chǎng)景庫(kù)

MineSim的獨(dú)特設(shè)計(jì)充分考慮了露天礦區(qū)的特殊復(fù)雜環(huán)境，如重型礦用卡車執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)滯后、不規(guī)則道路邊界、異形交叉路口和頻繁坡度變化等非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景特征。踏歌智行整合了大量來自礦區(qū)真實(shí)運(yùn)行的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建了動(dòng)態(tài)障礙物場(chǎng)景庫(kù)和靜態(tài)障礙物場(chǎng)景庫(kù)。這些豐富多樣的場(chǎng)景庫(kù)如同一個(gè)龐大的虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，可廣泛應(yīng)用于開發(fā)和測(cè)試無人駕駛礦車與有人駕駛礦車的交互式策略、靜態(tài)障礙物繞行策略以及基于學(xué)習(xí)的端到端行駛等各類無人駕駛?cè)蝿?wù)，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性和適應(yīng)性。

圖 場(chǎng)景2D可視化工具

圖 場(chǎng)景3D可視化工具

MineSim的廣泛應(yīng)用及影響

MineSim不僅為露天礦區(qū)無人駕駛研究提供了可重復(fù)使用的測(cè)試工具和基準(zhǔn)，還為推進(jìn)非城市和非結(jié)構(gòu)化道路環(huán)境無人駕駛研究提供了技術(shù)平臺(tái)支撐。研究成果“MineSim: A scenario-based simulation test system and benchmark for autonomous trucks in open-pit mines”已被交通安全領(lǐng)域頂級(jí)期刊Accident Analysis & Prevention收錄發(fā)表。

此外，MineSim中的場(chǎng)景數(shù)據(jù)和測(cè)試工具已集成至自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試公共服務(wù)平臺(tái)——OnSite，并應(yīng)用于2024年“第二屆Onsite自動(dòng)駕駛算法挑戰(zhàn)賽”（第二賽道：非結(jié)構(gòu)化道路場(chǎng)景）。該挑戰(zhàn)賽由國(guó)家自然基金委指導(dǎo)，由同濟(jì)大學(xué)、國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心等機(jī)構(gòu)聯(lián)合主辦，吸引了來自全球超過70所大學(xué)和機(jī)構(gòu)的300多支隊(duì)伍參與。

圖 學(xué)術(shù)論文發(fā)表

圖 自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試公共服務(wù)平臺(tái)OnSite非結(jié)構(gòu)化道路測(cè)試

參考：

1.Chen Zhifa, Yu Guizhen, Chen Peng, et al. MineSim: A scenario-based simulation test system and benchmark for autonomous trucks in open-pit mines[J]. Accident Analysis & Prevention, 2025, 213: 107938.

2.項(xiàng)目主頁(yè)：https://buaa-trans-mine-group.github.io/minesim

3.自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試公共服務(wù)平臺(tái)OnSite：www.onsite.com.cn

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