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卡车智能化趋势明显 L4电动智能卡车技术研发方兴未艾

2019-11-05 17:33:31 商用汽车总站

卡车作为公路货运的主要工具,是物流供应链上的重要环节。卡车智能化在商用车行业智能化进程中有着举足轻重的作用。目前我国卡车行业智能化发展现状如何?

卡车智能化趋势明显 L4电动智能卡车技术研发方兴未艾

一、交通事故频发呼唤卡车智能化

卡车智能化无非是为了更高效、安全地进行物流运输。高效就是解决人工驾驶的疲劳,提高效率;而安全问题更要求卡车智能化。据统计,目前我国所有交通事故中有70%是汽车追尾,由卡车参与的交通事故死亡人数约占总量的80%。

公开统计数据表明,近年来,我国每年造成人员伤亡的交通事故都超过200,000起,死亡人数均在60,000人以上,我国的交通事故死亡率平均高达20.7%,比其他发达国家高很多(具体见下表,数据来源公开资料整理)。

卡车智能化趋势明显 L4电动智能卡车技术研发方兴未艾

毫无疑问,智能化的卡车可降低我国目前交通事故发生率,提高安全系数,造福人民。

二、卡车智能化的装置、配置的现状简析

1、ESC(Electronic Stability Control Systems)电子稳定控制系统。在行车过程中,当车辆出现过度转向或不足转向时,ESC系统在汽车特定车轮施加相应制动力,车辆产生回正力矩并回到驾驶员所期望的行驶轨迹。

2、AEBS(Advanced emergency braking systems)先进紧急制动系统,通过雷达和摄像头识别前方危险车辆相对速度和距离,当控制器ECU判断前方有碰撞危险时,系统控制发动机和制动系统降低车速甚至停车以避免碰撞减轻伤害。

3、LDWS(Lane Departure Warning Systems)车道偏离警报系统,通过摄像头识别车道线,当车辆越过本车道道路线,而驾驶员没有启动转向指示灯时,LDWS系统通过声音和灯光对司机进行预警,提示驾驶员已偏离原车道。

4、DFMS(Driver Fatigue Monitor System)疲劳驾驶预警系统,它是基于驾驶员生理图像反应,由ECU和摄像头两大模块组成,利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动性等推断驾驶员的疲劳状态,并进行报警提示和采取相应措施的装置。

5、ACC(Adaptive Cruise Control)自适应巡航控制系统,这是一种智能化的自动控制系统,它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。

在车辆行驶过程中,安装在车辆前部的车距传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路,同时轮速传感器采集车速信号。

当与前车之间的距离过小时,ACC控制单元可以通过与制动防抱死系统、发动机控制系统协调动作,使车轮适当制动,并使发动机的输出功率下降,以使车辆与前方车辆始终保持安全距离。

6、HAC(Hill-start Assist Control)坡辅助系统,是在ESP系统基础上衍生开发出来的一种功能,它可让车辆在不适用手刹情况下在坡上起步时,右脚离开制动踏板车辆仍能继续保持制动几秒,这样便可为让驾驶者轻松的将脚由刹车踏板转向油门踏板,以防止溜车而造成事故,并且还不会让驾车者感到手忙脚乱。

7、TPMS(Tire Pressure Monitoring System)胎压监测系统,这种技术可以通过记录轮胎转速或安装在轮胎中的电子传感器,对轮胎的各种状况进行实时自动监测,能够为行驶提供有效的安全保障。

8、ATM变速箱(减少在山路/弯道路况换挡次数,降低发动机转速和减少油耗)、液力缓速器(减少主制动器的磨损,降低刹车片、摩擦片、轮胎的磨损)、空气悬架(车身高度可调,缓和及抑制不平路面所引起的冲击)等,也可以成为智能卡车的智能化配置。

三、目前卡车智能化发展阶段现状简析

按照国家智能网联产业发展规划,智能卡车将经历驾驶辅助阶段、部分自动驾驶阶段、有条件的自动驾驶阶段、高程度自动驾驶阶段,最终进入完全自动驾驶阶段。

目前,我国卡车智能化的技术储备至少已经达到了第三个阶段,正在朝着第四个阶段稳步推进。当下真正无人驾驶在我国还是没法用,一是技术不成熟,二是相关的法律法规还不健全。

从技术层面来看,现阶段智能卡车的短期研发目标,主要集中在辅助驾驶和半自动驾驶阶段。从具体应用现状来看,卡车智能化的第一个功能就是防追尾的功能,这也是将来关注的一个点。比如说我国现在大概一千万辆的重卡在高速公路上运转,这时候发生追尾机率非常大。

如果装了防追尾设备,行驶的卡车在司机打磕睡或者不注意的情况下可以避免发生追尾事故。第二个是具备防蹿道的功能,如在高速公路场景的时候有两条道,卡车容易跑到其他道而造成重大的事故。

第三个是自主巡航,如开小车是一个定速巡航,现在小车逐步发展到一个自适应巡航,就是设定车速80公里的时候,如果前面有车离的比较近,此时这一套系统能够让车速自主降下来,降到认为安全的距离,等前面的车开走以后,两个车之间的距离拉的比较大,这时候就会自主的把车速提到你设定的距离上,这是自适应巡航系统。

这一套系统用在卡车上能够解决卡车司机的疲劳强度。第四个系统就是一个防溜车的系统,特别是坡道起步的时候,这一套系统比较实用。

目前我国部分主流卡车企业正在研发比较高级的L4纯电动智能卡车技术,这种技术可实现360度的系统感知、全天候的运作,包括摄像头、激光雷达,整车成本大约在160万左右,因为是纯电动的,它的价格和装了多大含量电池是有直接的关系。

技术方面主要涉及定位系统、感知系统和传感器的融合系统,包括一些决策系统。这种L4级的无人驾驶智能化卡车,目前可以试运行在以下三种场景:

一是在局部地区港口运行,在一个相对封闭的固定环境下运行(比如仓库之间);

二是可以在外部环境相对比较单一的矿区运行,比如自动驾驶的矿车采取在中间环节运行,两头是需要有人驾驶,装上货以后可无人驾驶自动开到矿上面,到了上场以后停止无人驾驶,由人工驾驶进入一些通道,把货物倒完了以后再通过无人驾驶下到矿场里面去,到了停车地点自主停下来,再由司机把这车开接到货场(基本上是把这一个运输的环节分成了三段)。

三是在进入了高速公路收费站以后,可以对卡车进行一个编组,一个司机在前面领路,后面的所有卡车一起运行(后面的车基本上都是无人驾驶的车)。

因此说L4级别的智能卡车目前能够投入商业化试运行的一个是港口,第二是属于矿区,第三就是高速公路运行的场景,现在广泛应用还不可能。我国现在卡车智能化技术储备比较成熟,但目前能真正投入运行最普遍的是L1级,离高级或完全自动驾驶智能化还有较长一段距离要走。

四、目前我国智能化卡车代表性产品简析

1、重汽T7H牵引车装备了ACC自适应巡航、ESC+EBS防侧翻、AEBS防追尾、LDWS防窜道、HSA防溜车系统等等。

在它的安全性功能中,AEB(自动紧急制动系统)是预防汽车追尾最突出的,它能够在驾驶员没有及时采取措施的情况下主动对车辆进行制动,以达到避免碰撞或尽可能减轻碰撞程度的效果。

安装在车辆前保险杠上的毫米波雷达,主要负责检测前方车辆的速度与车距,而大梁上的EBS则在需要紧急制动时向刹车下达制动指令。

T7H的ACC自适应巡航功能测试表明这项功能可以降低驾驶强度,一定程度上解放双脚,实现了初级编队行驶。

2、青岛解放JH6智享版

解放JH6带有车载WiFi、智能网联系统以及车队管理功能。搭载10英寸智能安卓大屏,可以实现一定程度的人机互动。

每个月自带20G的流量,通过智能大屏可以在线浏览网页、听音乐、聊微信。换句话说,它就是一个安卓平板电脑,破解之后,可以安装各种各样的APP,实现各种各样的功能,可玩性非常高。车载WIFI功能还可以将网络共享给手机使用。

除此之外,JH6还带有车道偏离预警、预防碰撞系统操作系统、ACC自适应巡航等。

3、一汽解放J7

说到一汽解放J7,首先想到的就是9色涂装,毕竟国内还是很少看到卡车有这么多缤纷色彩的。J7搭载550马力的锡柴发动机,变速箱采用自主研发的自动挡变速箱,加入液力缓速器。

此外,J7在智能化方面取得了巨大的革命性突破,搭载了车道保持系统、紧急碰撞预警、自动监测装载状态及灯光系统等一系列智能网联新技术,集高自动化、高精准度、高安全性等特点于一身。

4、陕汽X6000

陕汽X6000牵引车自重为8.8吨,搭载潍柴WP13 550马力发动机,排放标准达到国VI水平;与之匹配的是一台法士特SF16JZ260 AMT自动变速箱,并装有液力缓速器来提高车辆的行车安全。

外观方面,陕汽X6000前脸中网造型呈“牛头”造型设计,也寓意着陕汽6000系列重卡拥有吃苦耐劳、适应性强等特点。

在安全方面,陕汽X6000采用智能辅助驾驶系统、主副制动智能联动、疲劳驾驶监控、车道偏离预警系统、前车碰撞预警、环境监控以及LED灯光系统+AFS、前后盘式制动、EBS+ESP+ACC+AEBS等来提高驾驶的安全性,降低驾驶员行车风险。

需要重点说明的是,这台陕汽X6000除了采用LED作为大灯的光源之外,还采用了弯道辅助照明系统,以及大灯清洗系统。通过检测方向盘的转向角度,选择性的打开或者关闭单侧的行车辅助灯光,来给弯道死角提供照明,提高行车的安全性。

5、东风智能卡车

东风智能卡车,可以实现L4无人驾驶,以最新款的天龙牵引车为基础,前脸也是全新设计的。

这辆智能卡车,可以实现V2V网联协同编队、保持极近车距行驶、ACC自适应巡航系统、LKA车道保持实现自动跟车等动作与功能。也许在不久的将来,这辆车可以实现真正的无人驾驶,服务公路物流运输,服务全社会。

6、北奔国六版V3ET

北奔国六版V3ET 6×4采用了当下炒得火热的智能化设计,整车配备了以EBS为基础的AEB和ACC系统,同时搭载ESC、LDWS、夜视系统和疲劳驾驶预警系统,极大程度提升了行车安全性。

除了上文提到的这些之外,还有许多智能卡车出现在生产生活当中,联合卡车智能渣土车、陕汽轩德系列智能渣土车、上汽红岩智能渣土车、G7智能挂车等都已上市并且运用到了实际的场景中,甚至一汽解放没有驾驶室的L4系列无人驾驶智能车也在青岛港口投入了使用。

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