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    排球站位图解:智者见智,智能卡车队列行驶技术能火吗

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    近年来,随着汽车电子技术的不断成熟,以及社会各界对卡车公路运输在安全、能源、环境上的更多思考,越来越多的卡车厂商开始进入自动驾驶领域,试图在卡车智能化、安全化、节能化等方面抢占先机。今天我们来谈一谈卡车自动驾驶技术中的热门发展方向——卡车队列行驶。

    智者见智,智能卡车队列行驶技术能火吗

    2016年欧洲卡车队列行驶挑战赛

    何为队列行驶

    队列驾驶即:两台或两台以上的卡车保持固定的间距进行编队行驶,所有卡车通过车辆连接技术(WiFi等无线通信技术)相互关联,第一辆车作为领航车辆,设置好路线和车速,后面的车自动跟随前车行驶,所有车辆能够同步领航车的动作,进行同样的刹车或减速操作。

    如何实现队列行驶

    首先需要通过在车上布置繁多的硬件,来实现对路况的监测以及车辆与车辆的连接(vehicle to vehicle )。

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    几种实现V2V的主要硬件

    满足车辆间的连接后,就要保证作为个体的卡车,功能足够多。除了上述硬件,卡车若想实现自动队列驾驶,自动变速箱、ACC自适应巡航系统、EBS电子制动系统、LDW车道偏离系统等都是不可或缺的。

    基于卡车自身强大的功能和V2V模式,使得卡车能通过各类传感器,将采集的信息传递给领航车上层控制器,进而控制器决策出最优的发动机输出扭矩,最终决策出最优的车速。

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    上层控制器控制框图

    由于V2V的存在,随行车辆能够接收到领航车辆的即时车速,随行车辆以领航车的车速为期望目标,通过下层控制器来决策最优的控制加速度,通过一系列的转化将控制加速度体现在发动机的动力输出上,最终体现在车辆的传动系统和制动系统上,对车辆的速度进行调节,达到与领航车的同步。

    智者见智,智能卡车队列行驶技术能火吗

    下层控制器控制框图

    队列行驶的主要优势

    (1)提升燃油经济性??ǔ翟诟咚俟沸惺皇?,发动机产生的大部分能量用来克服空气阻力。队列行驶可以使后车处于前车的尾流区,可以大幅度降低后车的空气阻力,且两车之间的间距越小,空气阻力越小。许多测试表明,高速公路卡车队列行驶,可以降低综合油耗约7%-14%,大大提升了燃油经济性。

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    卡车高速行驶时的空气阻力受力分布图

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    行车间距与所受空气阻力的关系

    (2)驾驶员更加轻松。队列行驶并不是无人驾驶,驾驶室内仍然需要驾驶员,但车辆本身的系统替驾驶员承担了绝大多数工作,减轻了驾驶员的工作强度,可以很大程度的避免疲劳驾驶造成事故的可能。

    (3)更高的安全性。在队列行驶中,车辆之间彼此信息相连,可以随时监控所有车辆的运行状态,当遇到紧急刹车的情况时,可以在极短的时间内完成制动动作,反应时间远快于人,大大提高了行车的安全性。

    队列驾驶面临的问题

    虽然队列行驶有诸多好处,但离普及还甚是遥远。下面简单说一下队列驾驶面临的主要的问题:

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    (1)单体卡车的昂贵造价??ǔ等粝肼愣恿屑菔?,自身的硬件是基本,诸多的摄像头、雷达、控制单元等,会使其造价远高于普通卡车。

    (2)对车队中卡车的一致性要求较高。打个比方,一队由5辆卡车组成的队列驾驶车队,头2台车为500马力的车型,而后3台为350马力,5台车都装载30吨的货物,当遇到爬坡路段时,后3台车可能出现完全跟不上头2台车的情况。所以,队列驾驶车队所使用的卡车,在马力配置、货物重量方面,需要保持一定的同步。

    (3)新型运输环境短期难以育成。队列驾驶的实现除了车辆本身,更需要一个强大的信息交换中枢,通过其提供成熟的运输路线,根据车辆的载荷、目的地等综合因素,流畅而高效的协调卡车队列。而这样一个完整的生态系统,短期内是难以建立的。

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    结语

    卡车队列行驶作为自动驾驶领域一个热门的方向,其在燃油经济性上的经济效益是有目共睹的,越来越多的厂家意识到它的潜力和优势,陆续从概念研究转向道路试验。斯堪尼亚甚至认为自动驾驶车辆和队列行驶是未来的可持续运输系统的基本要素。

    当然也有一些厂商持有不同看法,戴姆勒在经过数千公里的公路测试后,认为队列行驶没有可行的商业案例,表示完成当前的测试项目后,不会再进行任何新的队列驾驶试验。所谓仁者见仁,智者见智,对于卡车队列驾驶技术,卡友们是如何看待的呢?(文/卡车之家特约作者:造卡车的王二)

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