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聚焦丨“队列行进”或成美国卡车运行新方式

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  听说汽车人都会关注

  

  

  真正的无人驾驶卡车也许要再过许多年才能看到,但是“卡车队列行进”即将成为现实。

  根据美国相关机构的研究,不久之后,“卡车队列行进系统”就可以让多辆卡车像火车那样排成一列行驶,前后车距大约为12米~15米。排在后面的卡车与前车如同一个整体,根据第一辆卡车的动作自动做出制动、加速等反应。

  

  卡车队列行进能够减少车队的气动阻力、提高燃油经济性。许多测试表明,卡车队列行进可使每辆车节省5%~10%的成本,对于卡车运营商来说,这一益处是显著的。纳威司达卡车技术总监达尔文·葛斯毕说:“在美国,典型的牵引卡车每加仑柴油可以行驶11公里,每年行驶19万公里。以近期的柴油价格,每加仑2.78美元来计算,如果燃料效率提高7%,一辆卡车每年可以节约超过3000美元。因此,卡车队列行进是商业车队迫切需要的应用技术。”

  后车司机可以很轻松

  虽然卡车队列行进的终极目标,是一列卡车只需要一名驾驶员,即排头车的驾驶员可以控制车队中所有的车,但是目前研究出的“卡车队列行进系统”,仍需每辆车上都有驾驶员“坐镇”。这种离不开驾驶员的系统被命名为“有驾驶员辅助的卡车队列行进”,简称DATP。

  卡车采取队列行进的方式提高劳动生产率和资产利用率

  随着技术的进步以及交通法规对卡车更高级自动化的适应,卡车运营商可以采取队列行进的方式提高劳动生产率和资产利用率。DATP的效益可观且相比无人驾驶卡车更加实际可行,许多卡车制造商都在研究,例如,斯堪尼亚、沃尔沃、彼得比尔特、纳威司达;还有美驰-威伯科、电装国际美国公司、麦格纳国际集团、英特尔公司等也在投资研究卡车队列行进技术。

  美国交通运输研究所(ATRI)主管森迪普·卡尔预测,DATP在2018年或2019年就会在北美道路上真正开展,并且到2025年,全球将有770万辆卡车应用卡车队列行进系统。

DATP适合长途大型车队

  美国奥本大学的“GPS和车辆动力学实验室”与美国交通运输研究所正在合作研究DATP。这是美国联邦公路管理局(FHA)关于“重型卡车协同巡航控制”高级研究项目的一部分,第一阶段的研究着眼于DATP的商业可行性。研究发现,卡车队列行进可以使排头的车节省5%的成本,后部的车节省10%的成本。

  队列行进模拟图

  DATP结合车辆通信、自适应巡航、主动制动、雷达探测、GPS数据等多项技术,让多辆保持较高速度的卡车以非常紧凑的队列行驶,从而减少阻力,使队列中的卡车获得更高的效率。队列内的卡车时刻保持信息链接,后车会根据头车的动作,同时做出加速、制动、转弯等操作。

  第一阶段的研究还发现,日平均行程超过800公里的车队将会从DATP中获得最大收益,因此,长途零担运输可能是DATP的最大受益者,特别是在规模较大的车队中。“相比之下,在城市区域运行的卡车较不适合这项技术。”美国交通运输研究所研究员丹·莫里说,“我们预计,安装DATP系统后,小型车队需要10个月的投资回收期,而大型车队则需要18个月。”

  丹·莫里还表示,第二阶段的试验将集中在系统测试,尤其是无线通信、车辆控制、定位数据等方面,也会监测和评估各种“人为因素”,包括驾驶员舒适性、驾驶员培训需求、驾驶员操作经验等。“卡车队列行进的关键在于,各个卡车之间要保持相同的最小距离行驶,因此精确控制与定位的技术很重要。” 卡车行业评论家詹姆斯·霍奇森说。

道路测试顺利进行

  沃尔沃也与Peloton科技公司(美国一家研究车辆自动驾驶技术的公司)联合研究卡车队列行进系统。据沃尔沃方面表示,他们的卡车队列行进系统是一个结合了安全保障、效率提升和数据分析的电子平台。

  沃尔沃与Peloton科技公司联合研究卡车队列行进系统

  “卡车队列行进时会在车队内形成一股稳定的气流,减少空气阻力。”沃尔沃投资总监乔纳斯·兰德斯特姆说,“从而显著提升车队的燃料效率和安全性。”

  2015年11月20日,沃尔沃获得了犹他州交通运输部(UDOT)的批准,在I-80公路上对牵引车队列进行了道路测试。测试中,前后车距保持在12米到18米,整个车队能够做到同时制动或加速,并可以对前方240米处的危险情况做出反应。相比单独行驶,队列中每辆车的燃料效率平均提高了7%。

  Peloton科技公司的数据工程师约翰·雅各布说:“鉴于大型车队经营成本的40%都花费在了燃料上,卡车队列行进系统可能将成为大型车队节省成本的主要方式。”

  “安装这个系统,每辆车可能要花费2000美元。”Peloton科技公司的创始人斯蒂夫·博迪说,“我们计划在2017年向全美的卡车运营商推广。”

  犹他州议会2015年通过了一项法律,允许在非城市区域的洲际公路上测试卡车队列行驶系统。“交通运输的模式在转变,州政府必须提前做好准备。”犹他州交通运输部项目主管布莱恩·莱纳德表示,“我们乐于帮助推动前沿技术的发展。”

应用细节有待研究

  “研究表明,卡车队列行进在技术上是可行的。”沃尔沃公共事务高级副总裁苏珊·阿尔特说,“主要看什么时间公众能接受,并且得到法律的肯定。比如,卡车队列行进时的车距,显然违反现行的有关跟车距离的规定。”

  “我们发现,相当大比例的卡车驾驶员在DATP的测试中会感到紧张,因为队列行进时的车距只有15米左右,远小于平常驾驶时的跟车距离,他们会有安全方面的顾虑。”丹·莫里补充道,“但有趣的是,我们还发现年轻的、新入行的驾驶员比年龄大的、有长时间操作卡车经验的驾驶员,更容易适应DATP系统。”

  有关卡车队列行进的诸多细节仍需研究。比如,鉴于车距大幅度缩小,队列中的每辆卡车的最大载重是否要限制?载重最高为多少才能避免追尾事故,确保安全?

  “比如,一个包含10辆牵引车的队列,就200多米长了,公路上出现一条200多米‘长龙’,其他车辆怎么行驶?”达尔文·葛斯毕说,“还有,卡车如何进入一个队列?如何退出一个队列?如果队列中间的卡车想离开该怎么办?在我们具体实操过程中,需要解决的问题还有很多。”鉴于这些情况,卡车队列行进目前只能在特定的道路上,让经过培训的驾驶员来完成。

  除此之外,如何组队也是一大难题。根据美国交通运输研究所的报告,只有5%的大型车队表示可以接受其他车辆加入自己的队伍,而个人车主也更想与个人车主组队,只有7%的个人车主表示愿意与大型车队组队。

  丹·莫里指出,如何组队关系到谁能得到最高的燃油效率、节省更多成本。他解释道:“在队列行进时,排在后面的车的燃油经济性明显比前面的车高出许多。在这种情况下,如何确保队列中的每辆车都公平受益是非常重要的。”目前正在研究的一种方法是,后面的车给前面的车一些“补贴”,从而弥补这种燃料效率差距带来的不公平。

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