本文來(lái)源：智車科技

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近期日本完成了“卡車后車無(wú)人列隊(duì)跟馳”開放道路驗(yàn)證測(cè)試，藉此契機(jī)本文對(duì)列隊(duì)跟馳技術(shù)在世界主要國(guó)家地區(qū)的發(fā)展歷程和近期動(dòng)向進(jìn)行了匯總介紹，并對(duì)列隊(duì)跟馳技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景進(jìn)行了簡(jiǎn)單評(píng)述。

卡車列隊(duì)跟馳（truck Platooning），又稱隊(duì)列行駛、列隊(duì)行駛、列隊(duì)跟馳、編隊(duì)駕駛、卡車列車等，2輛或以上卡車通過(guò)DSRC等車間通信（V2V）進(jìn)行通訊，將前車的加減速等動(dòng)作信息及車速、位置信息實(shí)時(shí)傳遞給后車并利用自適應(yīng)巡航、車道偏離報(bào)警、自動(dòng)制動(dòng)等ADAS輔助系統(tǒng)對(duì)后車進(jìn)行自動(dòng)整體控制，以近距離間距編隊(duì)形式在道路上行駛，可分為后車有駕駛員的有人編隊(duì)行駛以及后車無(wú)駕駛員的無(wú)人編隊(duì)行駛。

編隊(duì)行駛的基本技術(shù)原理是將單一車道內(nèi)的相鄰車輛進(jìn)行編隊(duì)，根據(jù)相鄰車輛信息自動(dòng)調(diào)整該車輛的縱向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最終達(dá)到一致的行駛速度和期望的幾何構(gòu)型。

列隊(duì)跟馳主要應(yīng)用場(chǎng)景在高速公路，因?yàn)楦咚俟�路屬于封閉式場(chǎng)所，雖然不確定性因素眾多，但相對(duì)國(guó)道、省道等路線，其顯然更合適編隊(duì)行駛。

商用車列隊(duì)跟馳作為自動(dòng)駕駛率先應(yīng)用的領(lǐng)域，可有效控制車輛之間的距離和車隊(duì)的行駛狀態(tài)，減小車隊(duì)行駛中的風(fēng)阻，從而降低車輛的燃油消耗。。同時(shí)，列隊(duì)跟馳的應(yīng)用也將大大降低駕駛員的工作強(qiáng)度，提升駕駛安全性，降低商用車運(yùn)營(yíng)成本。

因此，卡車列隊(duì)跟馳技術(shù)得到了各國(guó)及眾多企業(yè)的重視。

世界各國(guó)列隊(duì)跟馳技術(shù)進(jìn)展匯總

伴隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起，各國(guó)以及眾多企業(yè)均對(duì)卡車列隊(duì)跟馳技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)和測(cè)試。

車輛編隊(duì)行駛的早期研究始于1980年代美國(guó)加州的PATH項(xiàng)目，之后的研究包括歐洲的SARTRE項(xiàng)目，日本的Energy ITS 項(xiàng)目以及荷蘭的GCDC項(xiàng)目等，如圖所示。

1． 美國(guó)

美國(guó)交通部（USDOT）將卡車編隊(duì)行駛視為自動(dòng)駕駛車輛在貨運(yùn)行業(yè)的重要早期應(yīng)用。2016年9月20日，USDOT發(fā)布了其聯(lián)邦自動(dòng)化車輛政策，它將促進(jìn)技術(shù)研究、測(cè)試、應(yīng)用，其中就包括了與雙卡車編隊(duì)相關(guān)的內(nèi)容。2018年發(fā)布的聯(lián)邦自動(dòng)化車輛政策AV 3．0版中，也多處涉及編隊(duì)行駛。目前，美國(guó)已有二十多個(gè)州立法允許公開道路卡車編隊(duì)行駛。 Peloton公司列隊(duì)跟馳車輛 美國(guó)的Peloton是專業(yè)挑戰(zhàn)卡車隊(duì)列行駛技術(shù)的初創(chuàng)公司。2019年P(guān)eloton Technology Inc．發(fā)布了新的L4級(jí)Automated Following（自動(dòng)列隊(duì)跟馳）解決方案，使駕駛員可以控制兩輛卡車。

Peloton Automated Following是一個(gè)先進(jìn)的隊(duì)列行使系統(tǒng)，利用V2V通信和雷達(dá)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，并結(jié)合車輛控制算法，使單個(gè)駕駛員能夠駕駛兩輛卡車，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)駕駛，從而提高空氣動(dòng)力學(xué)、燃油經(jīng)濟(jì)性和安全性。

Automated Following利用了部署商用L1級(jí)列隊(duì)系統(tǒng)PlatoonPro的經(jīng)驗(yàn)。該系統(tǒng)是一個(gè)SAE L4級(jí)自動(dòng)駕駛解決方案，連接一輛全自動(dòng)跟隨行駛的卡車與一輛由駕駛員控制的領(lǐng)頭卡車，使兩輛卡車列隊(duì)行駛。V2V鏈接允許由駕駛員駕駛的領(lǐng)頭卡車引導(dǎo)隨行卡車進(jìn)行轉(zhuǎn)向、加速和制動(dòng)，并連接卡車之間的安全系統(tǒng)。并且延遲時(shí)間短。Peloton獨(dú)特的方法將領(lǐng)頭卡車中的人類駕駛員經(jīng)驗(yàn)與最先進(jìn)的傳感器和隨行卡車中的硬件結(jié)合起來(lái)，極大簡(jiǎn)化了部署獨(dú)立SAE L4級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的許多技術(shù)挑戰(zhàn)。該解決方案能適應(yīng)各種路線、天氣條件和交通條件，比單個(gè)車輛L4級(jí)解決方案擴(kuò)展速度更快。 

卡車技術(shù)供應(yīng)商Locomation公司2020年8月和美國(guó)卡車物流公司W(wǎng)ilson Logistics進(jìn)行了一次試點(diǎn)計(jì)劃，首次使用了ARC系統(tǒng)運(yùn)送商業(yè)貨物，兩輛Wilson Logistics卡車（后車有駕駛員）沿著I－84高速公路行駛了420英里（約675公里）。Locomation公司的商用系統(tǒng)「Autonomous Relay Convoy」（ARC系統(tǒng)）只需要一名駕駛員駕駛牽頭卡車，而隨后的數(shù)輛卡車以全自動(dòng)駕駛的方式進(jìn)行跟隨行駛。使用專用近距離通信（DSRC）技術(shù)互相連接。

當(dāng)ARC系統(tǒng)啟用時(shí)，只有領(lǐng)頭駕駛員主動(dòng)參與駕駛。隨行卡車則由ACR系統(tǒng)控制，其駕駛員會(huì)可以交出車輛控制權(quán)，此時(shí)，跟隨行卡車達(dá)到L4自動(dòng)駕駛級(jí)別。經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間間隔后，兩輛卡車互換位置。第二名駕駛員會(huì)接管車隊(duì)的控制權(quán)，而此前領(lǐng)頭車輛的駕駛員就可以交出控制權(quán)。

Locomation公司2020年10月宣布計(jì)劃在2022年實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛列隊(duì)跟馳卡車商業(yè)化。

2． 日本

日本在“未來(lái)戰(zhàn)略投資2017”中提出最早在2022年實(shí)現(xiàn)卡車編隊(duì)行駛的商業(yè)化，后期一直在加速進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。近期主要相關(guān)政策包括：? 官民ITS構(gòu)想－路線圖2018? 自動(dòng)駕駛相關(guān)制度整備大綱? 第2期SIP自動(dòng)駕駛（系統(tǒng)與服務(wù)的拓展）

日本的列隊(duì)跟馳技術(shù)由國(guó)家主導(dǎo)推動(dòng)，從2016年正式展開由國(guó)土交通省和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省主導(dǎo)的卡車編隊(duì)相關(guān)業(yè)務(wù)，并于2018年1月進(jìn)行了首次多品牌卡車編隊(duì)測(cè)試，參與的OEM廠商包括多家商用車企業(yè)，例如日野、三菱扶桑、UD、五十鈴等，豐田通商接受日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“面向高度自動(dòng)行駛系統(tǒng)社會(huì)實(shí)裝的研究開發(fā)驗(yàn)證事業(yè)：卡車列隊(duì)跟馳社會(huì)實(shí)裝驗(yàn)證” （「高度な自動(dòng)走行システムの社會(huì)実裝に向けた研究開発?実証事業(yè)：トラックの隊(duì)列走行の社會(huì)実裝に向けた実証」）項(xiàng)目委托，自2016年開始推進(jìn)相關(guān)研究開發(fā)。

豐田通商2018年6月28日已發(fā)布過(guò)在茨城縣的產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所測(cè)試道路上實(shí)現(xiàn)了卡車后車無(wú)人列隊(duì)跟馳技術(shù)。2019年1月開始日本國(guó)內(nèi)首次后車無(wú)人卡車列隊(duì)跟馳開放道路驗(yàn)證。

日本國(guó)土交通省和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2021年3月5日發(fā)布消息，在日本新東名高速的部分區(qū)段上成功實(shí)現(xiàn)了“后車無(wú)人列隊(duì)跟馳”（列隊(duì)跟馳又稱編隊(duì)行駛、隊(duì)列行駛等）驗(yàn)證測(cè)試。

此外，2019年6月，軟銀在新東名高速上成功實(shí)現(xiàn)世界首次應(yīng)用5G通訊卡車列隊(duì)跟馳驗(yàn)證試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)車間距自動(dòng)控制。

3． 韓國(guó)

現(xiàn)代汽車公司2019年11月在在韓國(guó)京畿道驪州市智能高速公路上成功進(jìn)行了該公司首個(gè)卡車編隊(duì)試驗(yàn)，試驗(yàn)中采用了兩輛連接拖車的Xcient牽引車。

當(dāng)后方卡車接近領(lǐng)頭卡車時(shí)，編隊(duì)模式就會(huì)啟動(dòng)，編隊(duì)操作就會(huì)開始。一旦編隊(duì)模式啟動(dòng)，后方卡車會(huì)與前方卡車保持16．7米的距離，并根據(jù)領(lǐng)頭車輛的加減速情況實(shí)時(shí)微調(diào)。駕駛員無(wú)需踩油門或剎車，極大地減輕了在道路上的疲勞，提高了安全性。此外，該模式還會(huì)激活車道保持技術(shù)，讓后方車輛駕駛員的手能夠離開方向盤。

有了車輛編隊(duì)技術(shù)，還可以無(wú)縫管理其他車輛在卡車之間插入或插出。如果一輛車突然插入了卡車車隊(duì)中，后方卡車會(huì)自動(dòng)將其與領(lǐng)頭卡車的距離擴(kuò)大到至少25米。如果領(lǐng)頭卡車由于意外情況，突然緊急停車，該技術(shù)還可以讓后方跟隨的卡車減速并停下。

4． 歐洲

歐洲是最早推進(jìn)卡車列隊(duì)跟馳技術(shù)開發(fā)的地區(qū)，早在2009年9月，歐盟就啟動(dòng)了周期跨度3年的SARTRE（Safe Road Trains for the Environment）交通改善項(xiàng)目，旨在開發(fā)安全環(huán)保的公路行車列隊(duì)技術(shù)，希望解決環(huán)保、安全、交通擁堵這三個(gè)基本問題，同時(shí)從提升駕駛舒適度這一角度出發(fā)鼓勵(lì)駕駛者接受這項(xiàng)技術(shù)。

之后歐盟和行業(yè)協(xié)會(huì)均有資助或推動(dòng)卡車列隊(duì)跟馳驗(yàn)證項(xiàng)目，各家OEM廠商均參與，ZF等供應(yīng)商也一同參與。目前驗(yàn)證項(xiàng)目已獲得很大進(jìn)展，但戴姆勒出于實(shí)用化效益原因已宣布終止繼續(xù)開發(fā)該技術(shù)。

歐盟2016卡車隊(duì)列挑戰(zhàn)活動(dòng) ? 由歐洲汽車制造商協(xié)會(huì)（ACEA）組織的“2016卡車隊(duì)列挑戰(zhàn)活動(dòng)”， 每三輛卡車為一組，在公路上列隊(duì)依次前進(jìn)，只需要第一輛車駕駛員控制車輛，后面兩輛車?yán)�用無(wú)線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步跟隨，駕駛員可以放開雙手雙腳，看著車輛自動(dòng)前行。從歐洲各地通過(guò)公開道路行駛抵達(dá)荷蘭鹿特丹，將卡車編隊(duì)技術(shù)展示在公眾視野之中。奔馳、沃爾沃、曼、斯堪尼亞、達(dá)夫、依維柯6家品牌車企分別派出自家的卡車參加挑戰(zhàn)賽。

? 歐洲2017年啟動(dòng)ENSEMBLE項(xiàng)目，對(duì)多品牌卡車編隊(duì)進(jìn)行測(cè)試，參與廠商包括所有6歐家卡車廠商（DAF、Daimler、 Iveco、Man、Scania、Volvo）。? 斯堪尼亞公司2016年的示范項(xiàng)目就已經(jīng)展示了編隊(duì)雙掛列車的可能性。不斷發(fā)展的適用于單掛牽引車運(yùn)營(yíng)的安全技術(shù)同樣適用于LCVs。 

? MAN公司在2018年6月開始卡車列隊(duì)跟馳驗(yàn)證試驗(yàn)。? 戴姆勒2018年9月宣布在美國(guó)開放道路實(shí)施列隊(duì)跟馳試驗(yàn)。? 戴姆勒在2019年CES展上宣布在經(jīng)過(guò)數(shù)千英里的公路測(cè)試之后，得出的結(jié)論是卡車隊(duì)列行駛沒有可行的商業(yè)案例，理由主要出于經(jīng)濟(jì)性效果不佳、有人駕駛固有缺陷等原因。轉(zhuǎn)而全力推進(jìn)L4級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)開發(fā)�；�于戴姆勒的行業(yè)領(lǐng)先地位及其多年編隊(duì)行駛開發(fā)、測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，其判斷結(jié)果對(duì)行業(yè)和卡車編隊(duì)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了很大沖擊，卡車編隊(duì)行駛技術(shù)再一次站上了何去何從的分水嶺。

? 大陸集團(tuán)與克諾爾集團(tuán)合作，所進(jìn)行的商用車編隊(duì)行駛項(xiàng)目測(cè)試主要演示五種自動(dòng)駕駛功能：成形編隊(duì)、編隊(duì)巡航駕駛、車隊(duì)高級(jí)緊急制動(dòng)、單獨(dú)車輛分離編隊(duì)。計(jì)劃從2020年開始，大陸集團(tuán)和克諾爾集團(tuán)將準(zhǔn)備與商用車整車制造商共同開發(fā)適用于大規(guī)模量產(chǎn)的商用車編隊(duì)行駛系統(tǒng)方案。

5． 中國(guó)

目前自動(dòng)駕駛技術(shù)公司無(wú)專門針對(duì)卡車列隊(duì)跟馳的技術(shù)企業(yè)，主要是幾家OEM廠商與自動(dòng)駕駛技術(shù)企業(yè)合作來(lái)測(cè)試列隊(duì)跟馳技術(shù)，基本上處于早期階段，技術(shù)水平相對(duì)落后。

2019年5月7日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車 自動(dòng)駕駛功能測(cè)試方法及要求 第3部分列隊(duì) 跟馳功能》，即我國(guó)首次大規(guī)模商用車列隊(duì)跟馳標(biāo)準(zhǔn)公開驗(yàn)證試驗(yàn)在天津市西青區(qū)舉行。

東風(fēng)商用車、福田、中國(guó)重汽三家重卡企業(yè)每家企業(yè)派出3輛重卡，總計(jì)9輛車參與。

試驗(yàn)項(xiàng)目包括列隊(duì)加速試驗(yàn)、列隊(duì)變道試驗(yàn)、列隊(duì)減速試驗(yàn)。

作者評(píng)論

1． 卡車列隊(duì)跟馳并無(wú)統(tǒng)一定義，可能涉及的形式變量包括：前車有無(wú)人、后車有無(wú)人、編隊(duì)車輛數(shù)量、編隊(duì)產(chǎn)品品牌、車輛類型、行駛道路類型、車間距離、是否可自動(dòng)恢復(fù)編隊(duì)等等，不同廠商作出了不同嘗試。2． 從作用效果來(lái)說(shuō)，后車有人的列隊(duì)跟馳技術(shù)難度相對(duì)最低，主要解決改善后車駕駛員工作強(qiáng)度、提高隊(duì)列車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的問題；前車有人后車無(wú)人的列隊(duì)跟馳技術(shù)難度適中，主要解決駕駛員人工成本問題，同時(shí)提高效率、改善燃油經(jīng)濟(jì)性；前車無(wú)人后車無(wú)人的列隊(duì)跟馳技術(shù)難度最高，改善人工成本、效率、燃油經(jīng)濟(jì)性效果最佳。3． 近期日本卡車后車無(wú)人列隊(duì)跟馳測(cè)試的成功，是卡車列隊(duì)跟馳技術(shù)的一個(gè)巨大進(jìn)步，主要體現(xiàn)在后車無(wú)人技術(shù)的驗(yàn)證，通過(guò)縮短間距、發(fā)出警示來(lái)避免其他車輛插隊(duì)，并且當(dāng)無(wú)法維持編隊(duì)時(shí)能夠安全停車，為DDT Fallback提出了有益參考。4． 卡車隊(duì)列行駛有著自己的特殊性，雖然嚴(yán)重依賴自動(dòng)駕駛技術(shù)整體水平的提升，但同時(shí)也要解決自己特有的問題，例如安全性、燃油經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)不同車輛形式和環(huán)境等等。5． 雖然目前卡車列隊(duì)跟馳技術(shù)進(jìn)展尚不盡人意，但該項(xiàng)技術(shù)具有極大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，中國(guó)應(yīng)將其列入國(guó)家主推的開發(fā)規(guī)劃，開發(fā)適應(yīng)不同技術(shù)和應(yīng)用水平的列隊(duì)跟馳技術(shù)并推廣應(yīng)用。6． 列隊(duì)跟馳技術(shù)最終的開發(fā)目標(biāo)是多車無(wú)人列隊(duì)跟馳。