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目前,尽管一些商用车队和车主仍对自动驾驶,特别是重型卡车的自动驾驶持怀疑态度,但事实上,多数实现重型卡车自动驾驶的技术现已成熟。有人估计,这些技术将在2025年前做好商业应用的准备,甚至可能更早。
的确,现在一些非公路自动设备已经开始发挥作用了。事实上,早在上世纪90年代就出现了一些非公路自动操作设备,特别是在采矿和农业领域。举个例子,自动和半自动农用机械现在非常常见,这些设备可以大幅提高收割效率,而且装卸也更加轻松、快速。此外,GPS技术在农业领域的应用也非常广泛,可用于完成播种位置识别与确认、农药控制等多种任务。
对于自动技术在公路中的应用,其中绝大部分必要的技术已经登陆道路车辆,用以提高车辆的安全性,并减少事故可能产生的成本。这些配备包括摄像头、传感器和计算机,可以实现自动制动,避免与其他车辆发生碰撞;电子稳定控制系统,可以降低车辆发生侧翻或弯折的风险;盲点检测系统;车道偏离预警系统,可以在车辆偏离车道时发出警告;及胎压监测系统,可以减少因爆胎而发生事故的可能性。
毫无疑问,美国联邦和各州政府肯定会在自动驾驶汽车的发展中发挥重要作用。比如,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)就曾提出,2017年8月以后,所有新重型卡车均应配备稳定控制系统。NHTSA援引一项研究报道的数据称,由于失去控制,全美7类和8类卡车每年造成的死亡和受伤人数分别高达300人和2700人。
此外,奥巴马政府也在今年1月提出开展一项自动驾驶汽车发展项目,从而减少人为错误,挽救生命,并解决联邦与地方法规混杂的问题。据了解,该项目为期10年,项目经费为40亿美元。
目前,美国多个州已经开始进行自动汽车的实时公路测试。其中,密歇根州的一个项目就将在I-69、I-94和I-696州际公路围成的三角地带进行公路测试。
另一个测试项目则主要依靠Mcity进行。据了解,Mcity位于美国密歇根大学北校区的交通运输转型中心,是一座占地32英亩的测试场。Mcity去年夏天正式开放,这座测试场经过专门设计,配备了多种不同的路况、转弯、隧道、信号系统和照明水平,能在可控的情况下,测试互联自动汽车的种种功能。
此外,目前部分非公路设备厂商正在与客户和供应商合作,测试验证车辆的精确度、速度和效率。
“列队行驶”现已成为可能
虽然可行,但全自动汽车目前仍处于研发阶段。不过,部分专家认为,全自动技术中的“列队行驶”功能现已成为可能。具体来说,采用“队列”功能的车队可以利用空气动力“拖曳效应”,最高节省10%的燃油,而且还能提高安全性。
在“列队行驶”模式下,每辆卡车都配备了高级巡航控制系统。队列最前方的卡车将控制整个车队的制动和加速,而后方的卡车则利用巡航控制功能,与前车保持一定车距。目前,威伯科(WABCO)公司就可以提供这种技术。
很显然,要实现未来大幅降低公路死亡和受伤人数的目标,肯定离不开当下的自动驾驶商用车辆的推广。虽然近几年来伤亡数字已经呈下降态势,但全美每年仍有33000人因交通事故而丧生。
理论上讲,如果车辆发生伤亡事故的概率更低,相应的保险成本也将有所下降。在评估引进安全技术的总成本时,工业和商业车队及运营商肯定也会将保险费用考虑在内。
很显然,“功能套装”的价格也会影响车队引进新功能的决定。不过,因事故发生率下降而节省的支出和规模经济的效益,都可以抵消这部分成本。
由于北美地区关于自动汽车的讨论日益升温,威伯科公司顺势推出了一个自动驾驶功能套装,其中包括空气盘式制动器,以及碰撞缓解与稳定控制系统。为了进一步巩固自己制动领导者的地位,威伯科在今年早些时候收购了MICO公司。MICO公司是一家全球领先供应商,这家公司生产的液压元件以及控制与制动系统,广泛应用于农业、建筑、采矿等领域的非公路设备中。威伯科的收购是为了更好地打入北美的非公路设备市场,并继续扩大公司在农业、建筑、采矿等领域的技术研发,尤其是有关制动系统的研发,因为制动系统是自动驾驶技术的关键组成。
不管是现在还是未来,威伯科对车辆安全性的追求始终如一:
• 目前的目标:碰撞缓解/避免、驾驶员表现监控及指导
• 2020年目标:事故预防
• 2025年目标:自动驾驶、360°全方位安全系统。
碰撞缓解系统的全面发展
如今,碰撞缓解系统(CMS)在轻型车上的应用日益普及,现在已经足够成熟,可推广至重载车辆。碰撞缓解系统的关键是在雷达传感器“看到”前方出现移动、停止或静止的车辆时,如果驾驶员未能采取适当行动,则自动让车辆减速或停止。
目前,OnGuardACTIVE是威伯科公司最为先进的碰撞缓解系统。该系统的环境识别速度比普通驾驶员快30%。而且,与普通的摄像头系统不同,OnGuardACTIVE并不会受到驾驶条件的影响,在暴风雪、暴雨、浓雾、阳光眩目及深夜等环境下都可以正常工作。此外,系统还可以通过声音、视觉和触感等多种途径向驾驶员发出警告。
我们分析了超过200个采用OnGuard系统的车队,结果显示,这些车队在超过450亿英里的累计里程中,追尾事故发生率降低了87%,事故成本降低了89%。此外,根据我们的计算,OnGuard系统的投资回报期最多为两年。
与其他商用车辆供应商一样,我们公司也开发了稳定控制和车道偏离等系统,而且均能兼容自动驾驶系统。此外,我们还为加州的驾驶性能管理解决方案公司Smart Drive Systems投资2000万美元。这家公司可通过视频分析、预测分析和个性化性能系统,协助车队提升驾驶技巧、降低运营成本,并缩短投资回报期。
当然,工业和商业车辆的整体前景将决定我们的技术组合的潜在市场。未来,成本、安全、责任划分等问题将继续影响车队对新技术的接纳和应用,但其中哪些车辆将成为自动驾驶汽车尚不得而知。
本文作者为美国威伯科公司总裁Jon Morrison,属于《SAE非公路工程杂志》2016年6月刊年度总监观点系列报道的一部分。
作者:Jon Morrison
来源:SAE《非公路工程》杂志
翻译:SAE 中国办公室
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