張少華 文

Driver-less Vehicles Are Coming Close

Today, driver-less commercial vehicles still sound like a kind of illusion in real life, for there is a great demand of hundreds of thousands drivers in the transport and logistic industry for time being.However,facts proved that modern technologies have been able to have made many forward-thinking and concepts into reality.Though the age of driver-less seems far away from us, a few companies in the world have been closely engaged in R & D of such technologies.

當(dāng)前，無人駕駛商用車聽起來像一個(gè)幻想，因?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸行業(yè)仍需要數(shù)以千萬計(jì)的駕駛員。盡管如此，但現(xiàn)代技術(shù)水平已經(jīng)能夠?qū)⒁恍┏暗南敕ㄖ鸩阶優(yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

無人駕駛商用車帶來的好處多多。由于沒有駕駛員月薪方面的支出，因此能夠極大地提高運(yùn)輸業(yè)務(wù)的盈利能力，運(yùn)輸公司的管理者也沒有諸如駕駛員盜竊、曠工、怠工等煩惱。無人駕駛商用車可以全天候連續(xù)工作，始終以最佳速度行駛，并精確地遵守規(guī)定的所有道路規(guī)則，從而改善交通安全狀況。在執(zhí)行不安全的軍事任務(wù)時(shí)或者在對(duì)人類有害的環(huán)境中，更適合使用無人駕駛車輛。無人駕駛商用車還可以設(shè)計(jì)成無駕駛室車型，降低車輛成本并增加有效空間和承載能力。

因此，無人駕駛車輛的前景顯現(xiàn)出許多積極作用?，F(xiàn)代汽車已經(jīng)采用了先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，能使車輛安全高效地在道路上行駛。例如，近年來的技術(shù)創(chuàng)新中，就有緊急制動(dòng)主動(dòng)制動(dòng)輔助系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)可以讓移動(dòng)的卡車和旁邊的車輛之間保持安全的間隔。安裝在車輛前部的雷達(dá)傳感器，確定到前車的距離。系統(tǒng)控制器連續(xù)記錄和分析相對(duì)于被超車輛的距離和自身移動(dòng)速度。如果該距離開始迅速變小并存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，則主動(dòng)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告信號(hào)。如果駕駛員仍然無動(dòng)于衷，那么主動(dòng)制動(dòng)輔助系統(tǒng)將打開車輛緊急制動(dòng)模式。

值得注意的是，有關(guān)公司最近開發(fā)了名為RunSmart?的重型卡車自動(dòng)巡航控制系統(tǒng)。這項(xiàng)有助于節(jié)省燃料的技術(shù)精髓在于將GPS定位系統(tǒng)與Navteq公司的3D數(shù)字地圖相結(jié)合。作為這種組合的結(jié)果，卡車電子控制器將評(píng)估和計(jì)算前方1英里路線的道路輪廓并預(yù)先確定最有效、最節(jié)能的車輛速度。也就是說，與標(biāo)準(zhǔn)巡航控制系統(tǒng)不同，當(dāng)汽車“試圖”保持速度時(shí)，實(shí)際上早已“讀取了”前方道路信息。

應(yīng)用較多的工廠自動(dòng)化運(yùn)輸車輛

沒有駕駛室且沒有駕駛員的集裝箱運(yùn)輸車

盡管現(xiàn)在看來，沒有駕駛員的汽車時(shí)代還很遙遠(yuǎn)，但是，一些國際公司已經(jīng)密切參與了此類技術(shù)的開發(fā)。例如，德國G?ttingKG公司為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間自動(dòng)化車輛。應(yīng)當(dāng)指出的是，如今在歐洲的大型工廠和大型倉庫，工作著超過3萬輛自動(dòng)車輛，其電子架構(gòu)完全可能成為未來無人駕駛車輛的基礎(chǔ)。

自動(dòng)化車輛之所以被得到成功應(yīng)用，是因?yàn)橐韵聨c(diǎn)。它們的駕駛路線是預(yù)先設(shè)置的，并且所有障礙物和“隱患”都被事先清除，即工作環(huán)境非常適合于自動(dòng)化車輛的運(yùn)行。這些廠內(nèi)“無人車輛”緩慢移動(dòng)，彼此保持大約1 m的距離，并配備相當(dāng)簡(jiǎn)單但較為可靠的安全裝置，以防止碰撞。天氣狀況對(duì)它們來說不是什么問題，因?yàn)樗鼈児ぷ髟谑覂?nèi)，并且總是有工程師和技術(shù)人員準(zhǔn)備在第一時(shí)間提供必要的幫助。

利用工廠自動(dòng)化運(yùn)輸車輛的成就，可以解決在公路上引入自動(dòng)駕駛車輛的主要障礙。在主要未決問題的清單中，首先是將無人駕駛車輛引入現(xiàn)有道路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的問題；其次是安全問題，即人為因素，也就是說，防止無人駕駛汽車與傳統(tǒng)汽車發(fā)生碰撞；第三就是要確保傳感器的可靠性，以及它們對(duì)不斷變化的天氣和道路狀況迅速響應(yīng)的可能性；第四是最難實(shí)現(xiàn)的，它接近于創(chuàng)造人工智能。如果行動(dòng)路線發(fā)生根本變化，無人駕駛汽車本身還無法自行決策。

Demag和G?tting KG公司已經(jīng)開發(fā)出重型自動(dòng)駕駛車AGV(自動(dòng)導(dǎo)引車)——一種沒有駕駛室且沒有駕駛員的集裝箱運(yùn)輸車，用于在大型港口碼頭運(yùn)輸重達(dá)90 t的海運(yùn)集裝箱。

無獨(dú)有偶。沃爾沃卡車公司也研制出了名為Vera的無駕駛室自動(dòng)駕駛電動(dòng)卡車，可以拖掛任何標(biāo)準(zhǔn)的掛車、拉動(dòng)重達(dá)32 t的貨物。該項(xiàng)目的長(zhǎng)期目標(biāo)是，為需要在固定樞紐之間連續(xù)運(yùn)輸貨物的公司提供額外的機(jī)會(huì)。

沃爾沃Vera電動(dòng)卡車配備了先進(jìn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，相關(guān)裝置能確定車輛的當(dāng)前位置，精度為厘米，以便徹底監(jiān)控和分析與其他道路使用者的情況，并做出正確反應(yīng)。為了確保安全，車身上配備了大量傳感器，而且行駛速度比普通卡車慢一些。由連接到云服務(wù)和運(yùn)輸控制中心的自動(dòng)化電動(dòng)卡車執(zhí)行各項(xiàng)工作。運(yùn)輸控制中心持續(xù)監(jiān)控車隊(duì)并精確確定每輛車的位置、電池電量、貨物情況、操作要求和許多其他參數(shù)。與工業(yè)生產(chǎn)的情況一樣，調(diào)整速度和操作過程，以避免不必要的等待并提高貨物交付的準(zhǔn)確性。這樣，可以最大限度地降低成本、減少緩沖庫存浪費(fèi)并提高可用性。沿著相同路線行駛的車輛，以產(chǎn)生最佳流動(dòng)的方式協(xié)調(diào)工作。沃爾沃Vera電動(dòng)卡車未來將減輕港口、工廠、物流中心等地的勞動(dòng)成本壓力。Vera蘊(yùn)含信任之意，代表著沃爾沃卡車公司對(duì)未來充滿信心。商用車走向自動(dòng)化、電動(dòng)化，可以使運(yùn)輸系統(tǒng)更加高效、安全和環(huán)保。

2018年，G?tting KG公司還在其原型車上展示了自己的自動(dòng)控制技術(shù)，車隊(duì)由幾輛自卸卡車組成。頭車由專業(yè)駕駛員駕駛，車上的電子設(shè)備追蹤其動(dòng)作，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將指令發(fā)送給后續(xù)車輛的控制器。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，駕駛員負(fù)責(zé)車隊(duì)的整體安全。他控制著路線，繞過道路障礙物，在惡劣天氣或不利駕駛的條件下，減速行駛，電子設(shè)備追蹤并發(fā)出指令讓后續(xù)車輛重復(fù)他所有的動(dòng)作。在試驗(yàn)中，使用的是標(biāo)準(zhǔn)卡車，由德國專家進(jìn)行改裝。車隊(duì)中的頭車與所有后續(xù)車輛，通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。

汽車控制器向跟隨的車輛發(fā)送行駛速度、轉(zhuǎn)向、加速或制動(dòng)等有關(guān)信息，因此，后續(xù)車輛都接收到了非常準(zhǔn)確的頭車加速或減速的信息以及需要重復(fù)的所有動(dòng)作。在測(cè)試中，后續(xù)車輛均配備了激光掃描儀，以便更密切地監(jiān)控前方車輛的所有動(dòng)態(tài)。

數(shù)年前，戴姆勒-克萊斯勒公司進(jìn)行了類似車隊(duì)試驗(yàn)。美國設(shè)計(jì)師與來自歐洲大學(xué)的科學(xué)家和其他汽車制造商的專家聯(lián)手，開發(fā)了州際高速公路無人車隊(duì)的控制技術(shù)。

2011年初，由歐盟資助的公路自動(dòng)安全列隊(duì)駕駛科研項(xiàng)目(環(huán)保的安全公路列車隊(duì)，Safe Road Trains for the Environment，簡(jiǎn)稱SARTRE)的測(cè)試結(jié)果公之于眾。該項(xiàng)目由沃爾沃卡車公司通過其子公司沃爾沃科技公司，與其他歐洲公司的工程師合作實(shí)施，試驗(yàn)結(jié)果令人振奮。首先，減少了人為因素的負(fù)面影響(它是導(dǎo)致近90%交通事故的原因)，改善了道路安全；其次，車隊(duì)行駛有助于提高燃油經(jīng)濟(jì)性，大約減少了20%左右的燃料消耗；第三，減輕了后續(xù)卡車駕駛員的工作強(qiáng)度，完全可以讓電子設(shè)備控制車輛行進(jìn)。此外，由于公路列車之間的間隔被壓縮，車隊(duì)行駛將有助于降低道路交通負(fù)荷。

為了讓該技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，相關(guān)研發(fā)工作現(xiàn)在正在全面展開，并且可能在幾年內(nèi)，某些裝置將成為卡車標(biāo)配。但是，除了推廣SARTRE面臨的技術(shù)可能性，還需要相關(guān)法規(guī)的修改?？赡苄枰獢?shù)年時(shí)間，才能獲得歐盟25個(gè)國家的法律批準(zhǔn)。另一方面，歐盟資助了試驗(yàn)和準(zhǔn)備對(duì)相關(guān)法規(guī)進(jìn)行修改，表明歐洲看好無人駕駛車輛的前景并開始向這個(gè)方向大力推進(jìn)。毫無疑問，未來，歐洲的汽車將是無人駕駛的非內(nèi)燃機(jī)車輛。

此外，日本豐田汽車公司研發(fā)了名為“Z-Capsule”的無人駕駛公交車，并進(jìn)行了“智能多模式交通系統(tǒng)(intelligent multimode transit system,imts)”的試驗(yàn)行駛。

“Z-Capsule”無人駕駛公交車，視野開闊，設(shè)計(jì)前衛(wèi)，并完全由車載電腦控制。根據(jù)預(yù)先嵌入路面瀝青中的磁性標(biāo)記，它們將沿著給定的路線行駛。當(dāng)然，公交車的一些控制系統(tǒng)可以防止與其他車輛和行人相撞。

最有意思的是，這些公交車能夠聯(lián)結(jié)成以最小間距依次跟隨的虛擬列車。之所以說它們是虛擬的，是因?yàn)檫@些公交車之間并沒有機(jī)械連接，而是通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的。另一方面，在任何時(shí)刻，公交車可以按需駛離、獨(dú)自行動(dòng)，例如，在上下乘客時(shí)。然后，這些公交車將能夠再次聚集在一起以經(jīng)濟(jì)模式隊(duì)列行駛。