文／朱帥

專題研究

無人駕駛卡車：物流行業(yè)的變革者

文／朱帥

由于具有降低成本、減少交通事故的優(yōu)勢(shì)，無人駕駛卡車在全球正迎來行業(yè)爆發(fā)期，勢(shì)必給物流行業(yè)帶來巨大變革。

構(gòu)成

看過電影《金剛狼3》的觀眾想必腦海中還存有這樣一個(gè)場(chǎng)景：高速公路上行駛的都是無人駕駛卡車。現(xiàn)實(shí)中，無人駕駛卡車正越來越引發(fā)市場(chǎng)的關(guān)注，目前已經(jīng)有成型的產(chǎn)品通過了測(cè)試，更多的產(chǎn)品在研發(fā)的路上。

從標(biāo)準(zhǔn)上來看，無人駕駛卡車采用SAE標(biāo)準(zhǔn)。SAE是美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)的縮寫，其研究對(duì)象是轎車、載重車及工程車、飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、材料及制造等。SAE所制訂的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)及其他行業(yè)，并有相當(dāng)一部分被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用。

從技術(shù)上來看，“卡車自動(dòng)編隊(duì)技術(shù)”是關(guān)系到無人駕駛卡車能否普及的關(guān)鍵。該技術(shù)是“車聯(lián)網(wǎng)”的一個(gè)重要應(yīng)用，通過新一代的無線傳輸技術(shù)，每輛卡車都能實(shí)現(xiàn)相互間低時(shí)延的互聯(lián)，這種情況下它們能形成一個(gè)多輛卡車同時(shí)行進(jìn)的隊(duì)列，每輛車在行駛過程中自動(dòng)保持車間距，并且?guī)ь^卡車無論是加減速、轉(zhuǎn)向還是剎車，跟隨的卡車都會(huì)實(shí)時(shí)同步完成。這樣理論上一個(gè)司機(jī)就能控制整個(gè)隊(duì)列的卡車，甚至與全自動(dòng)駕駛技術(shù)整合后，隊(duì)列也可實(shí)現(xiàn)無人駕駛。多輛卡車以隊(duì)列形式在道路上行駛的好處是：帶頭的卡車能減少隊(duì)列中其他卡車行駛時(shí)遭遇的空氣阻力，有助于減少油耗、降低排放。

從設(shè)備上來看，主要包括雷達(dá)系統(tǒng)：在保險(xiǎn)杠旁安裝有傳感裝置，當(dāng)檢測(cè)到危險(xiǎn)物出現(xiàn)在汽車盲點(diǎn)時(shí)發(fā)出警告；紅外照相機(jī)設(shè)備：安裝在擋風(fēng)玻璃上的照相機(jī)監(jiān)測(cè)紅外信號(hào)；車輛穩(wěn)定系統(tǒng)：包括ESP、電子手剎以及各類電子穩(wěn)定系統(tǒng)等。

變革降低物流成本

2013年的道路物流數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，在整個(gè)道路運(yùn)輸物流成本結(jié)構(gòu)中，運(yùn)輸成本占到整個(gè)物流成本的比重基本上在50%～60%。其中，農(nóng)產(chǎn)品及生鮮物流的運(yùn)輸成本更是達(dá)到60%。而整個(gè)運(yùn)輸成本細(xì)分下來，其中人力成本和燃料成本占到整個(gè)運(yùn)輸成本中的40%，因此能夠降低這兩項(xiàng)成本就能夠?qū)⒄麄€(gè)物流行業(yè)的成本大幅降低。無人駕駛卡車直接取代了司機(jī)的地位，人力成本直接降為0。而Benz提供的數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用無人駕駛技術(shù)的卡車在列隊(duì)行駛的狀態(tài)下能夠節(jié)省7%的油耗。因此，采用無人駕駛卡車既可以降低人力成本也可以降低燃料成本，從而實(shí)現(xiàn)降低物流成本的目的。

減少交通事故

長(zhǎng)途卡車發(fā)生交通事故的概率非常高。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年美國(guó)總計(jì)發(fā)生了33萬起同卡車相關(guān)的交通事故，將近有4000人因此喪生，且他們絕大多數(shù)都是家用轎車的駕駛員或者乘客。而在這33萬起同卡車相關(guān)的交通事故中，大約有90%的意外都是由人為操作失誤引起的。對(duì)于卡車司機(jī)來說，疲勞駕駛是一個(gè)大問題。在美國(guó)，根據(jù)規(guī)定卡車司機(jī)只可以在高速公路上行駛 11 小時(shí)，之后必須連續(xù)休息 10 小時(shí)，客觀上制約了運(yùn)輸效率。相比之下，無人駕駛卡車則可以連續(xù)不休地行駛，再也不必?fù)?dān)心疲勞駕駛的問題，從而減少了交通事故的發(fā)生。

發(fā)展

目前，包括美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等在內(nèi)的國(guó)家都開始鼓勵(lì)無人駕駛卡車的發(fā)展，并相繼出臺(tái)了一些措施。

在美國(guó)，目前已有包括California、Nevada、Michigan、Florida等在內(nèi)的多個(gè)州允許無人駕駛車輛上路測(cè)試。2017年1月，美國(guó)交通運(yùn)輸部（DOT）確認(rèn)了10個(gè)場(chǎng)地作為無人駕駛車輛的正式測(cè)試場(chǎng)地。2017年8月起，美國(guó)Colorado交通局在州內(nèi)部署多輛無人駕駛高速公路清障車。這些經(jīng)過改裝的卡車，尾部都裝有厚重的防撞擊裝置，其主要作用是用來保護(hù)車輛前方正在施工的路面作業(yè)人員。這些卡車通過無線方式和前方工作人員駕駛的車輛保持?jǐn)?shù)據(jù)連接，實(shí)時(shí)傳輸具體的位置、速度、行駛方向等信息。

在英國(guó)，2017年8月，英國(guó)政府宣布，將撥款810萬英鎊用于“卡車自動(dòng)編隊(duì)技術(shù)”的多階段測(cè)試，以便未來提高道路運(yùn)輸效率。該計(jì)劃將無人駕駛卡車編隊(duì)行駛在高速公路。編隊(duì)最前面的卡車由司機(jī)駕駛，后面采用無人駕駛卡車，首尾相接形成鏈條。該項(xiàng)目由英國(guó)交通研究實(shí)驗(yàn)室（TRL）協(xié)同德國(guó)物流公司DHL及DAF貨車制造商等合作開展，測(cè)試將分三個(gè)階段實(shí)施，最初會(huì)在封閉的場(chǎng)地開展，如果一切順利預(yù)計(jì)2018年年底將開始在道路上進(jìn)行測(cè)試。

《意見》提出將“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系”的研制與建構(gòu)作為推進(jìn)課程改革深化發(fā)展關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求組織研究提出各學(xué)段學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)是育人的重要目標(biāo)?！吨袊?guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》總體框架，強(qiáng)調(diào)課程建設(shè)要以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領(lǐng)，形成以全面發(fā)展學(xué)生為核心的課程育人體系。本文選取的高中通用技術(shù)課程屬于綜合實(shí)踐活動(dòng)類課程，《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》要求綜合實(shí)踐活動(dòng)課程目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、著力發(fā)展核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，那么基于核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)和實(shí)施課程就成為素質(zhì)教育與課程改革的新階段。

在德國(guó)，2015年10月，Benz在德國(guó)的Autobahn8公路上對(duì)半自動(dòng)無人駕駛卡車Actros進(jìn)行了上路測(cè)試。在“HighwayPilot”半自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的輔助下， Actros載著Baden-Württemberg州長(zhǎng)和Daimler董事會(huì)成員 Dr Wolfgang Bernhard完成了整場(chǎng)測(cè)試。這是量產(chǎn)版無人駕駛卡車首次在高速公路上行駛。

在日本，2013年3月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）宣布，已聯(lián)合日本大型卡車制造公司以及大學(xué)等機(jī)構(gòu)耗時(shí)5年開發(fā)成功“卡車自動(dòng)編隊(duì)技術(shù)”，總投資近44億日元。但目前日本禁止純無人駕駛車輛進(jìn)行公路測(cè)試。

研發(fā)

當(dāng)前，以Uber、Waymo、Tesla、Daimler、Volvo等為代表的企業(yè)正加速無人駕駛卡車的技術(shù)研發(fā)與驗(yàn)證測(cè)試，并計(jì)劃在數(shù)年內(nèi)將量產(chǎn)車投放市場(chǎng)。Daimler、Uber、Volvo的無人駕駛卡車已經(jīng)正式測(cè)試。

早在2014年7月，Daimler便首次在德國(guó)高速公路上展示了自己的新型Mercedes-Benz無人駕駛卡車——Future Truck 2025。2015年5月，Daimler的Freightliner Inspiration在美國(guó)Nevada進(jìn)行了全球首次無人駕駛卡車的正式上路測(cè)試。該車基于Daimler旗下的18輪卡車設(shè)計(jì)制造，配備了1部可以檢測(cè)道路標(biāo)識(shí)線的立體攝像機(jī)、1個(gè)可以檢測(cè)道路障礙物的雷達(dá)，能基于成像技術(shù)識(shí)別路上的白色條紋和路邊的指示牌，可以用來掃描最遠(yuǎn)800英尺（約243米）內(nèi)的障礙物。

Freightliner Inspiration是基于一定條件限制的無人駕駛卡車，需要配備一名司機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)為路況復(fù)雜程度超出自身處理能力的時(shí)候，比如在車輛擁堵的都市車道或標(biāo)識(shí)不明的鄉(xiāng)村車道，便會(huì)通過蜂鳴以及儀表盤的圖標(biāo)來提示司機(jī)介入駕駛。若是司機(jī)沒有在五秒時(shí)間內(nèi)給出反應(yīng)的話，卡車會(huì)逐漸減速，并最終停下。

2016年8月，Uber收購(gòu)了無人駕駛卡車初創(chuàng)公司Otto，Otto由前Google工程師Anthony Levandowski創(chuàng)立。他們的技術(shù)可以讓無人駕駛系統(tǒng)在高速公路上接管車輛，并在行駛出高速公路的時(shí)候?qū)Ⅰ{駛權(quán)還給司機(jī)，這樣就可以幫助減輕長(zhǎng)途卡車司機(jī)的工作負(fù)擔(dān)。

Otto的無人駕駛卡車由一輛18輪的半掛式Volvo改裝而成，配備了2個(gè)用于檢測(cè)馬路狀況的攝像頭、3個(gè)激光雷達(dá)探測(cè)單元、其中2個(gè)用于檢測(cè)障礙與車輛的紅外線雷達(dá)、1個(gè)用于車輛追蹤的GPS傳感器。在行駛過程中，司機(jī)只需要按下“engage”鍵，卡車就會(huì)在L4級(jí)無人駕駛狀態(tài)下行進(jìn)。2016年10月，Otto的無人駕駛卡車將51744 罐百威啤酒從Colorado的Fort Collins成功運(yùn)送到了距離120英里（約193公里）外的Colorado Springs。

2016年9月，Volvo無人駕駛卡車成為世界上第一個(gè)進(jìn)行深礦井作業(yè)測(cè)試的卡車產(chǎn)品。該卡車是一輛采用特殊配置的Volvo FMX卡車，共安裝了6個(gè)傳感器，包括GPS、激光和雷達(dá)傳感器。在行駛過程中，車載運(yùn)輸系統(tǒng)會(huì)不斷收集數(shù)據(jù)，借此來優(yōu)化和協(xié)調(diào)卡車的行駛路線和燃油消耗。Volvo正在開展一項(xiàng)旨在提高礦井內(nèi)的運(yùn)輸流量和安全性的開發(fā)項(xiàng)目，其中包括用于礦井的無人駕駛卡車。測(cè)試過程中，無人駕駛卡車在瑞典Kristineberg礦地下1320米深的礦井巷道內(nèi)行駛了7公里。

另一家瑞典公司Einride設(shè)計(jì)出一款全新的無人電動(dòng)運(yùn)輸卡車，取名為T-Pod，已于今年開始對(duì)原型車的測(cè)試。

2017年6月，Google母公司Alphabet無人駕駛汽車部門Waymo宣布，正在開發(fā)無人駕駛卡車。該卡車至少配備了雷達(dá)、激光雷達(dá)以及超聲波傳感器。預(yù)計(jì)Waymo可能將相關(guān)系統(tǒng)和技術(shù)授權(quán)給卡車制造商，再對(duì)其成品車進(jìn)行改裝。

2017年8月，Tesla宣布已經(jīng)取得了在Nevada進(jìn)行無人駕駛卡車測(cè)試的許可，并于9月宣布，將于10月26日發(fā)布純電動(dòng)卡車Semi。該車很可能會(huì)搭載Autopilot自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)，但最終的行駛里程、載貨重量還有待宣布。

法律

隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，商用進(jìn)程日益加快，無人駕駛卡車也引發(fā)了關(guān)于影響就業(yè)的爭(zhēng)議。因?yàn)楦呒?jí)別無人駕駛（L4級(jí)-L5級(jí)）意味著卡車的大部分行為由系統(tǒng)主宰，司機(jī)的概念將消失，隨之而來的就是司機(jī)的失業(yè)。

在中國(guó)，目前有超過1600萬貨車司機(jī)在交通運(yùn)輸行業(yè)工作，他們承擔(dān)著76%的貨運(yùn)量，形成了一個(gè)價(jià)值3000億美元的產(chǎn)業(yè)。未來無人駕駛卡車的普及勢(shì)必會(huì)對(duì)這一群體造成巨大的沖擊。

在無人駕駛卡車領(lǐng)域走在前沿的美國(guó)首先遇到了這一問題。在美國(guó)，卡車運(yùn)輸業(yè)總共雇傭了超過700萬人，其中包括350萬名司機(jī)及其他輔助性職位。在美國(guó)全部50個(gè)州中，卡車司機(jī)在29個(gè)州是最常見的職業(yè)。

9月6日，美國(guó)眾議院一致表決通過了一項(xiàng)加快無人駕駛汽車測(cè)試和部署的立法提案《無人駕駛法案》（Self Drive Act）。這是第一個(gè)旨在加速無人駕駛汽車進(jìn)入市場(chǎng)的重要聯(lián)邦法案。該法案允許制造商獲得豁免，除去展示某些安全功能外，無需達(dá)到現(xiàn)行的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)，在第一年達(dá)到2.5萬無人駕駛汽車的部署目標(biāo)。部署數(shù)量上限將在三年內(nèi)達(dá)到10萬輛，到2021年將達(dá)到27.5萬輛。不過，在國(guó)際卡車司機(jī)協(xié)會(huì)（IBT）的游說與影響下，該法案給無人駕駛車輛設(shè)下小于10000磅（約4535千克）的限制，體積大的商用卡車被排除在法案之外。

但是，該法案的結(jié)果并不會(huì)對(duì)無人駕駛卡車的發(fā)展帶來太大的影響。首先，該法案只是不支持把對(duì)無人駕駛卡車的管理統(tǒng)一到聯(lián)邦層面，各州仍有權(quán)自由決定針對(duì)無人駕駛卡車的政策，因此對(duì)行業(yè)的沖擊較小。其次，無人駕駛卡車的全面部署將是大勢(shì)所趨，卡車司機(jī)的反對(duì)只能暫緩卻無法阻止潮流。第三，預(yù)計(jì)到2022年美國(guó)卡車司機(jī)崗位將迎來多達(dá)24萬人的巨大缺口，正需要無人駕駛卡車填補(bǔ)空缺。

建議推動(dòng)立法

我國(guó)目前的交通法律對(duì)于無人駕駛卡車的法律地位和行駛標(biāo)準(zhǔn)還沒有界定與要求，可以在借鑒美國(guó)《無人駕駛法案》以及德國(guó)無人駕駛汽車道德規(guī)范的基礎(chǔ)上，立足我國(guó)實(shí)際，加快我國(guó)無人駕駛卡車領(lǐng)域立法，對(duì)公共道路測(cè)試和駕駛?cè)说呢?zé)任劃分做出規(guī)范。

發(fā)布指南

可以參考美國(guó)交通運(yùn)輸部（DOT）與美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）聯(lián)合發(fā)布的《自動(dòng)駕駛系統(tǒng)2.0：安全展望》，發(fā)布符合中國(guó)國(guó)情的指南。不僅為汽車廠商以及研發(fā)人員提供指導(dǎo)，同時(shí)也表明政府對(duì)無人駕駛卡車的支持態(tài)度。

制定標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國(guó)無人駕駛技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立，汽車智能化裝置和系統(tǒng)存在標(biāo)準(zhǔn)缺失、標(biāo)準(zhǔn)滯后等問題，需要組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜壹涌旖?biāo)準(zhǔn)化體系框架。

組織研發(fā)

目前，我國(guó)的無人駕駛技術(shù)還處于研發(fā)的原型驗(yàn)證階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距，需要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)動(dòng)，對(duì)共性問題聯(lián)合攻關(guān)。

朱帥 賽迪智庫(kù)世界工業(yè)所

責(zé)任編輯：張通

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