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发展卡车列队行驶面临的几个难题及前景展望(全国卡车配件展)
作者:    发布于:2019-11-14 10:50:28    文字:【】【】【

卡车列队行驶相对于无人驾驶,在技术上更加成熟,能够在开放道路上高速行驶,降低油费和人员费用,必然是未来物流发展方向。

 

卡车列队行驶(Truck-Platooning)是指两辆甚至多辆卡车以相同速度保持10-20米间距(严重小于安全行车间距)高速行驶,引导车和跟随车保持V2V通讯,跟随车实现自动驾驶。

 

列队行驶这项技术源于自行车比赛,前车破风手可以给后车选手破风,后车选手躲在破风手的空气尾流当中可以节约20%-30%的体力消耗。当然前提条件是两者配合非常默契,否则前车突然刹车而后车根本没有躲避的时间,必然造成严重的碰撞事故。


斯卡尼亚公司开发的卡车列队行驶

 

对于一辆49吨、80km/h速度行驶的重型卡车,发动机功率输出为大约270-300马力,其30%-35%的功率输出是在克服风阻。一旦实现了10-20米列队行驶,前车为后车进行破风,则可以大幅降低后车的风阻,为后车降低油耗3%-5%。对于从事长途运输的货运企业而言,这将是非常大的经济效益。因此全球各大企业都在研究卡车列队行驶技术,并且进行商业推广。在中国已经有多家企业进行开发、商业演示,但是真正到商业推广阶段还很远。笔者之前深入研究过列队行驶的技术,并且到欧洲很多企业进行调研,想分享一下对卡车列队行驶在中国发展的看法。

 

第一,从国家法律法规层面需要给予明确的定义。GB1589-2016对货车列车的定义为:货车和牵引杆挂车或中置轴挂车的组合,普通货车列车最大长度20米,中置轴列车22米。那么,卡车列队行驶,虽然前车与后车之间没有刚性杠杆连接,但是通过V2V方式实现了隐形的杠杆连接,这是不是一台多发动机的超长列车?希望GB1589在下一轮修订的时候,能够对列队行驶进行说明。

 

另外,《中华人民共和国道路交通安全法》第四十三条规定:同车道行驶的机动车,后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离。交管部门对“足以采取措施”的解释是:指同一车道的后车与前车必须保持足够的行车间距。当机动车时速为60km/h时,行车间距应为60米以上;时速为80km/h时,行车间距为80米以上,以此类推。目前列队行驶的间距保持在10-20米,已经严重小于安全行车间距,请问这是否违反了《中华人民共和国道路交通安全法》,需要交管部门给予明确的说明。

 

第二,从技术本身而言,V2V、摄像头、毫米波雷达已经实现了多重保障,安全冗余量很大。但是这仅仅是决策层的冗余,但是在执行层会出现很多问题。首先,刹车系统的执行机构、车辆使用年限、装载货物重量等必须保持一致,假设前车是鼓式刹车、后车是盘式刹车;前车是空载车、后车是满载车,其刹车距离完全不一致,在紧急情况下很难保证绝对安全。在实际的列队行驶测试当中,60km/h速度、15米间距,后车司机坐在座位上非常害怕,一旦前车出现任何状况后车根本就没有躲避时间。建议列队行驶的车辆必须安装自检测装置,能够自动识别出载质量、刹车性能,这些信息要参与到决策层的计算当中。

 

第三,列队行驶是否符合中国道路的实际工况。无论在国道、省道还是高速公路,很多司机不遵守交通规则,乱挤乱插现象尤为普遍。列队行驶最重要的一条要求是不能有车加塞,一旦有车加塞之后,列队行驶必须自动解除,后车司机必须及时接管车辆。理论上是人机共驾没有问题,但是实际测试当中会发现人机共驾是个伪命题。如果后车司机时时刻刻保持警惕状态,右脚随着准备踩刹车、手要扶在方向盘上,司机高度集中注意力最多保持十分钟到半个小时,之后必然会走神。一旦从走神状态进入到驾驶状态,至少需要两秒钟,而就在这两秒钟之内,交通事故已经发生。很多厂家测试发现,如果紧急情况呼叫司机接管车辆,这种方式并不可行。另外,两车列队行驶的总长度已经达到了50米,四车则将近100米,这给其他车辆从内道超车造成很大的安全隐患。在出入匝道时,列队行驶必然影响其他车辆正常行驶

 

第四,从技术角度而言,速度必须要实现80km/h,要与现在目前高速公路上卡车行驶速度相当,否则会大幅降低运输效率,很难实现商业推广;在行车间距方面,理论上是越小越好,但是由于卡车是顶风散热,高速行驶当中车辆发动机的硅油风扇不启动,而一旦两车间距小于10米之后,则缺少足够的风量进入散热水箱,则必然会启动硅油风扇。通常重卡的硅油风扇功率在30马力左右,一旦启动了硅油风扇则会将列队行驶的油耗降低全部抵消。目前行业类对行车间距有两种计算方法,第一种为一车间距即17米,第二种为1秒时间间隔,22米。笔者通过计算判断,最佳的行车间隔为10-15米,即硅油风扇不启动的临界点。

 

以上为卡车列队行驶在中国推广面临的几个问题。接下来笔者展望一下队列行驶在中国的发展前景。

 

第一,实现列队行驶是各大运输企业的迫切需求。首先能够实现节油3%-5%,如果按照一辆车一年行驶20万公里,一年可节约燃油1.5万-2万元。目前长途卡车都是一台车两个司机的配置,假设法律允许后车司机可以在卧铺睡觉,并且技术上可以解决各种突发情况,完全可以实现一台车一个司机的配置,即前车司机正常驾驶,后车司机在卧铺上睡觉,4小时之后,两个司机进行轮换。目前长途司机的年工资在10万元左右,并且长途司机很紧缺(由于很辛苦,90后都不愿意去干),卡车列队行驶之后则可以节约一半的长途司机工资费用。

 

第二,中国东西部道路差异很大,在东部地区高速公路满负荷运行,若要实现卡车列队行驶,技术风险很大。客观说东部地区繁忙的高速公路不适合开展卡车列队行驶。而在西北地区的高速公路车辆很少,道路情况完全符合卡车列队行驶。随着中国物流规范化发展,甩挂运输也会成为主流,未来完全可以开展接力运输。假设从广州到乌鲁木齐4200公里长途运输,从广州到西安采用传统运输方式,到达西安后进行甩挂,再由列队行驶的卡车进行运输,则单趟可节约300元油费和700元司机工资。

 

笔者认为:卡车列队行驶相对于无人驾驶,在技术上更加成熟,能够在开放道路上高速行驶,降低油费和人员费用,必然是未来物流发展方向。希望国家各相关单位高度重视,首先在法律法规上给予合理定义。然后,卡车生产企业、物流公司、地方政府可以联合起来进行满载测试,积累大量的数据,为未来大规模商业推广积累经验。


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