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提升效率、节约成本、保障安全,卡车编队行驶未来可期

2019-10-11 04:00:00 吴明智
卡车之家
吴明智

只关注雪中送炭,而不是锦上添花的科技!

在我国高速公路里程现已超过13万公里,居世界第一位。高速公路每年承载了全国180亿人出行和130亿吨货物流动,在我国运输体系中发挥了核心作用。

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在这样的情况下,如果将智能驾驶技术运用到高速货物运输中,不仅可以解决重卡司机招工难、长途运输导致的疲劳驾驶等问题。

同时,智能驾驶系统通过学习科学的驾驶行为,还能够极大地降低油耗以及车辆的维养成本,从多个维度解放了物流生产力。

卡车实现完全的无人驾驶还需要一段很长的路要走,但是,各厂商在推进智能驾驶技术过程中出现的技术也会给行业带来一些改变。荷兰研究机构TNO研究报告指出,在可预见的未来,卡车编队行驶会是在实现L4自动驾驶之前的过渡方案。

什么是卡车编队行驶?

卡车编队行驶,又叫卡车队列行驶、队列跟驰,主要应用场景在高速公路,因为高速公路属于封闭式场所,虽然不确定性因素众多,但相对国道、省道等路线,其显然更合适编队行驶。

其未来应用有三大方面:

商用车编队方面,可以有效降低车辆的空气阻力,降低油耗,提高车队运行效率;

共享车方面,车辆编队可以有效解决车辆调度问题,大幅提升运营效率,节约成本;

社会应用层面,可以减少交通拥堵,提升道路车辆密度,改善道路通行能力,减少交通事故,保障交通安全。

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编队车辆通常以较小固定间隙距离(时距1-0.3秒)的车队形式同时行进,通过V2V车联网通信和高级驾驶辅助系统(ADAS)即时交换车辆、环境信息,最前车辆充当“火车头”的角色,后车自动跟随行驶,并实现编队车辆几乎同步加减速、转向及制动。

在更高的队列行驶水平下,还需要长距离蜂窝连接(LTE +)技术的支持。

弹弓效应加持,节能更环保

大雁每年的秋冬季节都会编队飞行上千公里。据研究,编队飞行可以减少后面大雁的空气阻力,让跟随在头雁后面的大雁们飞行的更快、更省力。

经计算,大雁编队飞行的距离,要比单只大雁多出70%。同样,对于货运卡车来说,风阻是影响油耗的一大因素。

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卡车列队行驶可以保持更近的距离,前车会帮后车“破风”,形成气流真空带。以80Km/h速度行驶,后车可减少40%空气阻力,有效降低车辆燃油消耗。据测算,油耗成本占TCO(总拥有成本)的比重约为30%。

荷兰研究机构TNO研究报告指出,卡车编队行驶之后大约可降低10-15%的燃油消耗,以百公里油耗35升,油价6元/升,每年行驶20万公里计算,油耗降低10%一年可节省4.2万元,实现最优TCO。

欧盟已制定出到2020年温室气体总量须下降20%的目标。当前,重型车辆排放的二氧化碳占到了总量的17%。对于碳排放量的减少,编队行驶也具有显著效果。

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跟据Ertico(欧洲道路交通远程通信协调组织)的研究报告,卡车在编队行驶状态下,头车可以减少最多8%的二氧化碳排放,而跟随车辆最多可以减少16%。

高度同步,为安全护航

90%的交通事故都是因为驾驶员操作失误导致,把操作交给车辆自动执行,可以减少人失误的概率。

而编队车辆好比用隐形“车钩”连接起来的火车车厢,通过车辆之间的V2V无线连接,卡车能够比人类驾驶更快地制动,系统可以在0.1秒内完成操作,驾驶员反而需要1.4秒以上的反应时间。

此外,编队行驶技术还可以接管人类的横向驾驶任务,防止或减轻车辆侧方事故发生。

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据TNO研究结果表明,通过将卡车队列行驶与AEB和LDW系统结合使用,可以减轻或防止所调查的1297例卡车相关事故中的80%。

对于事故总量(对于所有车辆类型而言)可改善17.9%。如果将这种影响转化为货币价值,将使每年事故经费支出降低500万欧元。

“解放”人类驾驶员

节省劳动力很大程度上取决于自动化水平。而编队行驶可以帮助货运卡车驾驶达成两个“解放”。

是目前阶段驾驶任务的解放,当两台卡车以80km/h编队行驶时,第二辆车的驾驶员可以获得50%的驾驶任务减免,两台编队卡车的行驶距离可以增加30%。

更多驾驶操作可以交给系统去完成,虽然不能完全躺着睡大觉,但是车辆帮人类分担了很多操作之后,可以减轻人的驾驶疲劳。在驾驶员紧缺的情况下,有了编队行驶技术,长途行驶也许只需要一个驾驶员就能完成,大大减轻了工作强度和压力。

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是随着智能驾驶技术的发展,实现编队过程中的无人驾驶,对驾驶员需求的“解放”,届时物流卡车运输的人工成本预计可降低90%。

交通减负的较低成本解决方案

交通拥堵是城市地区发展不可避免的痛点问题,而对于大多数城市来说,已达最大交通容量,建设公路与扩展基础交通设施已成为较为不切实际的高成本解决方案。如果仅从现有道路利用率的提升上做文章,编队行驶不失为一种切实有效的办法。

卡车编队行驶非常类似于协同自适应巡航控制(CACC)。CACC和编队行驶之间的主要区别在于编队增加了横向控制(车道保持/车辆跟随),其中CACC仅控制车辆与其前车的纵向距离。

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编队行驶的优势在于,由于车辆以较小的间隙距离行驶,高速公路的吞吐量更高;再者减少了道路行列之间车辆的速度差异,使交通流量变得更加稳定。

总结

货运卡车编队行驶为人们带来的好处显而易见,但在法规、技术等方面实现却也不是易事,目前行业上传统主机厂、创业新势力、科技公司等有自动驾驶卡车业务的均有或多或少有涉及此块内容,如何突破突破难关成为大家需要合力解决的内容。(文/卡家号:吴明智)

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