How Far is the Practical Application of Autonomous Trucks from us？

Seeing autonomous trucks on public roads has become a reality in the United States. Recently， some Class 8 longdistancetruck prototypes developed on the basis of the Freightliner Cascadia platform， manufactured by DaimlerTruck North America， and equipped with L4 level autonomous drive system are undergoing field testing of the actualoperating environment on the interstate highway near Albuquerque， New Mexico.

在如今的汽車行業(yè)中，“自動駕駛”已不是什么新詞，卡車行業(yè)也已輕松實現(xiàn)L4 級自動駕駛級別。以目前的情況來看，在自動駕駛商業(yè)化方面，商用車走在了乘用車前面，港口、礦區(qū)等半封閉區(qū)域已成為自動駕駛卡車探索商業(yè)化落地的起步場景。放眼全球，大規(guī)模商業(yè)化應用可能仍需要較長時間。那么，自動駕駛卡車技術的實際落地到底還要多久？我們什么時候才能看到真正在路上行駛的自動駕駛卡車呢？想要得到答案，不妨隨本文一起了解一下美國自動駕駛卡車的應用情況。

我們似乎不必等上幾年才能在公共道路上看到自動駕駛卡車，它們在美國已經成為現(xiàn)實。在美國新墨西哥州阿爾伯克基附近的高速公路上，一輛福萊納（Freightliner）Cascadia 自動駕駛卡車正在行駛。據(jù)了解，戴姆勒卡車計劃在2030 年前在美國推出批量生產的無人駕駛卡車。近期，一些基于福萊納Cascadia 平臺開發(fā)、由戴姆勒卡車北美公司（Daimler TruckNorth America） 制造、配備L4 級自動駕駛系統(tǒng)的8 級長途卡車原型車正在新墨西哥州阿爾伯克基附近的州際公路上進行實際運行環(huán)境的現(xiàn)場測試。阿爾伯克基是TorcRobotics（ 以下簡稱Torc 公司） 的總部所在地，該公司于2019 年被戴姆勒卡車收購。Torc 公司開發(fā)了該自動駕駛軟件，它集成并融合了來自于攝像頭、激光、雷達和激光雷達等不同傳感器的輸入數(shù)據(jù)，以允許車輛在高交通密度的高速公路上實現(xiàn)安全自動駕駛。

該車的驗證測試不是在受限區(qū)域，而是在多車道的公路上進行的。車貨總重約為8 萬磅（ 約36 t），最高行駛速度為65 英里/h（ 略低于105 km/h）。出于安全原因，在道路測試過程中，一名安全駕駛員在Torc 機器人工程師的協(xié)助下，隨時準備在出現(xiàn)危險情況時完全接管并控制卡車。安全駕駛員在為軟件專家提供反饋方面也發(fā)揮著至關重要的作用，以便根據(jù)謹慎、安全和節(jié)油的駕駛風格對車載計算機進行編程，而無需急剎車和急加速。

作為一家德國企業(yè)，戴姆勒卡車為何選擇首先在美國開發(fā)自動駕駛解決方案呢？這取決于多種因素。首先，美國擁有全球最為廣泛且密集的高速公路網絡，卡車和乘用車之間的速度差異不像歐盟那么大。此外，美國高速公路代表了一個比城市情況更結構化的環(huán)境，有多條同向車道，因此更容易預測汽車的行駛方向。在這種環(huán)境下，福萊納Cascadia 可以處理大多數(shù)交通情況，比如車道合并、從匝道匯入車流、變道以及減速或提速等。美國的立法機制也很有利，因為卡車制造商面對的唯一行業(yè)管理機構是美國運輸部（Department ofTransportation，簡稱DOT），該部積極推動技術創(chuàng)新的引入。

此外，18 輪自動駕駛卡車作為商業(yè)化案例明確響應了市場需求，例如公路運輸?shù)呢涍\需求持續(xù)增長（ 預計到2030 年將增長30%） 以及重型車輛駕駛員的日益短缺。據(jù)美國卡車運輸協(xié)會（American Trucking Association，簡稱ATA） 估計，2022 年，空缺的駕駛員崗位從2021 年的8.1 萬多個下降到近7.8萬個，降幅約為4%，但這仍然是一個相當大的數(shù)字。據(jù)ATA 預測，到2031 年，這一數(shù)字將飆升至超過16 萬個。造成這種短缺的原因之一是出現(xiàn)大量的退休人員，以及該行業(yè)未能吸納更多的女性員工（ 占總勞動力的8%）。

在為美國開發(fā)自動駕駛解決方案時，戴姆勒卡車專注于一個特定的商業(yè)案例：沿著高速公路，將貨物從一個物流中心送到另一個物流中心（ 樞紐到樞紐的任務）。當卡車到達目的地樞紐時，專業(yè)的卡車駕駛員會把它送到最后的卸貨點。

2022 年3 月，Torc 公司與施耐德（Schneider）、圣約物流（Covenant Logistics）、潘斯克卡車租賃（PenskeTruck Leasing） 和萊德系統(tǒng)（RyderSystem） 等行業(yè)領先公司成立了一個特別咨詢委員會——Torc 自治咨詢委員會（Torc Autonomous Advisory Council，簡稱TA AC），以便于促進合作，更好地了解物流公司面臨的挑戰(zhàn)?！癟A AC”由主要的貨運行業(yè)參與者組成，他們將為Torc 公司提供戰(zhàn)略指導，幫助其實現(xiàn)與貨運網絡的整合，并應對高速公路駕駛以外的挑戰(zhàn)，目標是在2030 年前推出L4 級系列車輛。用于開發(fā)自動駕駛解決方案的平臺是福萊納 Cascadia，在正常市場情況下，其年銷量約為8.5 萬～10萬輛，是美國最暢銷的8 級牽引車。

2022 年，福萊納在重型車市場中占有42% 的市場份額，全年總銷量超過25.4 萬輛（2021 年約為22.2 萬輛）。出于安全原因的考慮，Cascadia 實驗車型搭載了多種冗余系統(tǒng)。這些獨立的冗余系統(tǒng)可以控制基礎制動器、轉向驅動、車輛數(shù)據(jù)傳輸網絡（CAN 總線） 和駐車制動器。例如：主、輔電子制動系統(tǒng)（EBS）控制器提供精確可靠的控制，以使整車減速；如果主EBS 發(fā)生嚴重故障，輔助EBS 將接管執(zhí)行一個稱為最小風險策略（Minimal Risk Maneuver，簡稱MRM）的安全程序。再如：2 個伺服電機以電驅方式輔助轉向機，如果其中的1 個發(fā)生故障，另一個將完全接管，提供動力以執(zhí)行MRM 程序，完成轉向命令。最后，防黑客保護是開發(fā)自動駕駛解決方案的重中之重，Torc 公司的工程師已經全面解決了這一問題。

盡管戴姆勒卡車北美公司沒有披露任何關于自動駕駛卡車銷量預測的數(shù)據(jù)，但預計到2030 年左右，自動駕駛卡車將承擔6% 的貨運量。由此看來，自動駕駛卡車的實際應用指日可待。

（責任編輯：王作函）