未來(lái)卡車的智能化研究

　　未來(lái)智能卡車的發(fā)展目標(biāo)

　　作者曾經(jīng)在2005年就聽(tīng)說(shuō)歐洲某些企業(yè)開(kāi)始研究“一個(gè)人開(kāi)兩臺(tái)車”的技術(shù)，其起因是歐洲的人力成本很高，很多年輕人不愿意從事開(kāi)卡車的工作。當(dāng)時(shí)這些研發(fā)的過(guò)程都是企業(yè)機(jī)密，很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有對(duì)外公開(kāi)。作者都不敢想象“一個(gè)人開(kāi)兩臺(tái)車”是什么樣的情景，兩臺(tái)車到底保持多長(zhǎng)的行車間距，假設(shè)前車緊急情況剎車后車撞上怎么辦等。我們總習(xí)慣于以一個(gè)懷疑的態(tài)度去看待問(wèn)題，而自己卻不敢去嘗試。但是2015年歐洲很多公司已經(jīng)公開(kāi)了自己的車輛列隊(duì)行駛(truck platooning)技術(shù)，即一輛車在前方行駛，后面一輛或者兩輛能夠以很小的間距自動(dòng)跟隨行駛，以降低后面車輛的駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，減少后車的風(fēng)阻從而降低油耗，提高整個(gè)車隊(duì)的工作效率。

擎天柱及其原型卡車

　　目前在歐洲法律不允許真正意義上的“無(wú)人駕駛”，所以目前后車都坐著一個(gè)駕駛員，僅僅負(fù)責(zé)緊急情況的處理。在2016年4月在歐洲舉行了車輛列隊(duì)行駛大賽，各個(gè)品牌的車隊(duì)已經(jīng)安全行駛了上萬(wàn)公里，給行業(yè)和政府進(jìn)行示范。

　　相信再過(guò)五年，歐洲的法律修改后允許車輛列隊(duì)行駛的后車不坐駕駛員，就能夠?qū)崿F(xiàn)十多年前的“一個(gè)人開(kāi)兩臺(tái)車”設(shè)想。所以，一個(gè)新技術(shù)的設(shè)想到最后大規(guī)模應(yīng)用，需要非常漫長(zhǎng)的周期和技術(shù)人員持續(xù)深入研究和嘗試。

　　卡車技術(shù)從“夢(mèng)想”到“現(xiàn)實(shí)”，之前要十五年或者十年;相信隨著科技的高速發(fā)展，未來(lái)卡車技術(shù)從“夢(mèng)想”到“現(xiàn)實(shí)”只需要五年。因此，作者認(rèn)為中國(guó)卡車企業(yè)應(yīng)該大膽去規(guī)劃和設(shè)想未來(lái)卡車技術(shù)，“只有想不到，沒(méi)有做不到”。

　　在前不久落幕的北京車展當(dāng)中，中國(guó)自主品牌卡車企業(yè)都在展示量產(chǎn)車型，都沒(méi)有展示概念車型。與之相比，依維柯就展示了一款未來(lái)的概念商用車，把很多全新的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行展示。由此可見(jiàn)，在卡車的設(shè)計(jì)理念、未來(lái)規(guī)劃、智能構(gòu)架等等方面，我們的卡車企業(yè)都相對(duì)落后，缺乏原創(chuàng)性的創(chuàng)新和技術(shù)革命，都在緊盯市場(chǎng)滿足市場(chǎng)，沒(méi)有真正意義上去引領(lǐng)市場(chǎng)發(fā)展潮流。作者對(duì)奔馳的未來(lái)重卡2025項(xiàng)目進(jìn)行研究，這個(gè)項(xiàng)目是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)十多年的科技創(chuàng)新項(xiàng)目，分為很多個(gè)階段，對(duì)被動(dòng)安全、主動(dòng)安全、智能科技等方面進(jìn)行總體架構(gòu)和分布實(shí)施，因此奔馳卡車總是能夠引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展的潮流，成為很多企業(yè)的研究標(biāo)桿。

　　作者認(rèn)為，未來(lái)智能卡車應(yīng)該將哲學(xué)、倫理等等理念融入到智能科技當(dāng)中，成為人類友好的朋友，人與車實(shí)現(xiàn)共享、共創(chuàng)、共贏的理念，卡車能夠和人類友好的“玩耍”。以此為發(fā)展目標(biāo)構(gòu)建未來(lái)卡車智能構(gòu)架，然后分階段進(jìn)行實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)有人文關(guān)懷理念卡車的夢(mèng)想。只要敢于去想象，五年或者十年就能夠?qū)崿F(xiàn)。

　　未來(lái)卡車智能構(gòu)架的研究

　　作者最初認(rèn)識(shí)卡車并喜愛(ài)卡車是源于美國(guó)的《變形金剛》，擎天柱的勇敢、智慧、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)挠⑿坌蜗笊钌罾佑≡谧髡咝闹?，并且以擎天柱為首領(lǐng)的“汽車人”能夠和人類共同戰(zhàn)斗，用自己的鋼鐵之軀保護(hù)人類。作者構(gòu)想未來(lái)的卡車能夠打造成真正的“擎天柱”。行業(yè)內(nèi)很多人認(rèn)為車輛“無(wú)人駕駛”就是智能卡車發(fā)展的終極目標(biāo)，車內(nèi)不需要駕駛員。那么駕駛員做什么?怎么解決駕駛員的就業(yè)，怎么去豐富駕駛員的閱歷，怎么去創(chuàng)造駕駛員的成就感和社會(huì)價(jià)值?這些都需要在未來(lái)卡車智能架構(gòu)當(dāng)中去考慮，作者認(rèn)為拋開(kāi)駕駛員只談車輛的無(wú)人駕駛是錯(cuò)誤的。

　　從“共享、共創(chuàng)、共贏、友好的玩耍”四個(gè)方面來(lái)闡述未來(lái)卡車智能構(gòu)架。第一，“共享”包括了所有的信息共享和成就共享，激勵(lì)一個(gè)人不斷前進(jìn)的動(dòng)力不是“錢”，是“成就感”，這種成就感需要和所有的朋友共同分享。信息共享包括了車輛所有的行駛信息、道路信息、貨物裝載實(shí)時(shí)監(jiān)控信息、車輛自身各系統(tǒng)自檢信息、駕駛員狀態(tài)信息。車輛、駕駛員、車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)三者之間都能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享。以前通常我們認(rèn)為人應(yīng)該了解車輛的信息，未來(lái)車輛也要了解駕駛員的信息，例如駕駛員一次行駛的時(shí)間、休息的時(shí)間、上廁所的時(shí)間、疲勞狀況等等，車輛能夠照顧駕駛員，在駕駛員疲勞的時(shí)候能夠根據(jù)實(shí)時(shí)路況進(jìn)行“自主駕駛”，降低行駛速度確保行車安全，減少噪聲，營(yíng)造最舒適的休息模式。在車輛“生日”的時(shí)候、行駛里程達(dá)到10萬(wàn)公里倍數(shù)的時(shí)候，駕駛員能夠和車輛實(shí)現(xiàn)共同慶祝。

德國(guó)曼的智能架構(gòu)概念卡車

　　“共創(chuàng)”，即車輛和人共同創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富。目前“滴滴”平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)叫車的功能，未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)車貨匹配系統(tǒng)，并且由車輛來(lái)判斷是否接單。車輛會(huì)充分考慮實(shí)時(shí)路況、裝卸貨時(shí)間、貨物物流利潤(rùn)率等等因素，其判斷要比人更加精確，能夠在相同時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造更多的社會(huì)財(cái)富。

　　“共贏”，即車輛和人都能夠?qū)崿F(xiàn)利益最大化，駕駛員可以得到最豐厚的工資和獎(jiǎng)金，車輛也能夠得到最好的保養(yǎng)和保持最佳的行車狀態(tài)。車輛對(duì)整個(gè)環(huán)境污染、整個(gè)道路系統(tǒng)、行人和其它車輛造成最少的傷害。

　　“友好的玩耍”，即車輛能夠和人實(shí)現(xiàn)情感互動(dòng)。目前開(kāi)卡車是一個(gè)非?？菰锏男袠I(yè)，短途通常一個(gè)人開(kāi)，長(zhǎng)途通常兩個(gè)人輪流開(kāi)，駕駛員缺少情感交流，經(jīng)常會(huì)造成司機(jī)有路燥癥。車輛能夠根據(jù)人的心情，“心領(lǐng)神會(huì)”和駕駛員進(jìn)行聊天，成為駕駛員的“知心朋友”。對(duì)速度的駕馭是人類本能的欲望，在某些有刺激性的路段，車輛在確保安全的前提下可以滿足駕駛員的操控欲望，在駕駛中找到樂(lè)趣。

　　未來(lái)智能卡車的軟硬件設(shè)施

　　從“共享”的角度而言，要實(shí)現(xiàn)車輛、駕駛員、車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)三者之間都能實(shí)時(shí)共享，涉及GPS定位、數(shù)字地圖、大數(shù)據(jù)分析、動(dòng)態(tài)軌跡計(jì)算、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等技術(shù)。所有的車輛和行人作為路面終端都安裝GPS，車輛和行人所有的信息向車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)輸送，同時(shí)接收到視線外的實(shí)時(shí)信息，及時(shí)給每一個(gè)行人、每一臺(tái)車輛進(jìn)行運(yùn)動(dòng)當(dāng)中的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和駕駛干預(yù)，以確保行駛的安全。

　　未來(lái)需要在法律上明確可以對(duì)行人和車輛的GPS信息進(jìn)行公開(kāi)和共享，但是車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)對(duì)所有信息進(jìn)行嚴(yán)格保密。目前GPS定位只是二維定位信息，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)三維定位信息，必然在立體交通路段會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。根據(jù)最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)，正在解決GPS高度定位的問(wèn)題，其解決方法是在立體交通區(qū)域安裝高度識(shí)別裝置。例如北京首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓多個(gè)位置安裝高度識(shí)別裝置，則GPS可以識(shí)別車輛在一樓停車層、二樓到達(dá)層、三樓出發(fā)層的哪一層。共享信息的軟硬件，其車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)應(yīng)該由國(guó)家來(lái)統(tǒng)一制訂標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施方案，確定軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)接口;車輛終端的軟硬件則由卡車企業(yè)來(lái)設(shè)計(jì)和安裝。由于某些密集區(qū)域的車輛和人員眾多，必然會(huì)導(dǎo)致信息處理、信息傳輸速度都會(huì)降低，必須要搭建非常強(qiáng)大的“云平臺(tái)”。

　　從“共創(chuàng)”和“共贏”的角度而言，要設(shè)計(jì)一套非常智能的車貨匹配系統(tǒng)，能夠?qū)ξ磥?lái)多任務(wù)情況下的路況進(jìn)行預(yù)判。例如，一輛運(yùn)載30噸的長(zhǎng)途卡車，通常駕駛員判斷只能承接兩個(gè)任務(wù)，即從A地裝貨，一天運(yùn)送到B地，卸貨后等待一天再裝貨，運(yùn)輸?shù)紺地;而智能的車貨匹配系統(tǒng)則能更加精確，能夠承接四個(gè)任務(wù)，即從A地裝貨，走某某高速16個(gè)小時(shí)到達(dá)，卸貨花費(fèi)4個(gè)小時(shí)，休息5個(gè)小時(shí)，再裝貨運(yùn)輸?shù)紺地、D地、F地等等。這里面關(guān)鍵的技術(shù)是能夠?qū)Φ缆窢顩r的預(yù)判，需要對(duì)全國(guó)主要干道的道路交通信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，能夠預(yù)測(cè)出道路擁堵信息。依據(jù)這些信息，車輛可以自行判斷未來(lái)行車方案，在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)輸更多的貨物，提升整個(gè)國(guó)家的運(yùn)輸效率，同時(shí)也給駕駛員帶來(lái)非常豐厚的收益。

　　從“友好的玩耍”的角度而言，要設(shè)計(jì)一套非常智能的車輛娛樂(lè)系統(tǒng)，能夠?qū)︸{駛員心情進(jìn)行判斷，能夠和駕駛員進(jìn)行交流安撫駕駛員的情緒，需要把人類行為學(xué)融入到車輛智能科技當(dāng)中。例如駕駛員有路怒癥的時(shí)候，通常表現(xiàn)會(huì)猛踩油門、猛踩剎車、猛轉(zhuǎn)向、罵臟話、總與某一輛車相互追逐。車輛能夠給予駕駛員足夠關(guān)懷，能夠給駕駛員非常寬松的休息環(huán)境。在駕駛員有操控駕駛欲望的時(shí)候，車輛選擇某些路段滿足駕駛員的需求。

　　未來(lái)智能卡車的實(shí)施路徑

　　目前很多學(xué)者認(rèn)為車輛“自主駕駛”是終極目標(biāo)，并且制訂了智能汽車的發(fā)展應(yīng)該分為四個(gè)階段：第一，弱輔助駕駛階段;第二，強(qiáng)輔助駕駛階段;第三，部分工況下局限區(qū)域內(nèi)的自主駕駛;第四，多工況下的自主駕駛。作者認(rèn)為，自主駕駛只是智能汽車的一部分，是未來(lái)卡車智能架構(gòu)的基礎(chǔ)部分，其應(yīng)該再分為“自主駕駛前”的四個(gè)階段和“自主駕駛后”的兩個(gè)階段。

　　“自主駕駛前”的四個(gè)階段：第一階段，弱輔助駕駛是在現(xiàn)有車輛主動(dòng)安全的基礎(chǔ)上，使用各種探測(cè)雷達(dá)為駕駛員提供更多的信息來(lái)輔助駕駛員安全的駕駛。例如車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、盲區(qū)檢測(cè)系統(tǒng)等。但是車輛依然由駕駛員進(jìn)行操作，輔助駕駛系統(tǒng)不參與車輛的具體操作;第二階段，強(qiáng)輔助駕駛是在第一階段的基礎(chǔ)上，在車輛即將發(fā)生事故前，經(jīng)過(guò)智能系統(tǒng)判斷車輛即將出現(xiàn)碰撞，瞬間強(qiáng)制性對(duì)車輛進(jìn)行緊急操作從而避免交通事故的發(fā)生。例如AEB車輛緊急剎車系統(tǒng)、ESC車輛穩(wěn)定系統(tǒng)等。車輛正常行駛的時(shí)候依然由駕駛員進(jìn)行操作，只有特定緊急情況下主動(dòng)安全系統(tǒng)才參與車輛的具體操作;第三階段，部分工況下局限區(qū)域內(nèi)的“自主駕駛”，隨著GPS技術(shù)的發(fā)展和車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在部分工況下局部區(qū)域內(nèi)，由車輛進(jìn)行“自主駕駛”減少駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但是駕駛員依然在座位上以備處理緊急情況;第四階段，多工況下的“自主駕駛”。即在以上三個(gè)階段總和的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)在多種速度、多種路況下的車輛“自主駕駛”。

　　“自主駕駛后”的兩個(gè)階段屬于智能科技生態(tài)圈的范疇：第五階段，即要實(shí)現(xiàn)車輛與車輛之間的互聯(lián)互通，搭建車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛、駕駛員、車聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)三者之間都能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享;目前歐洲某些局部地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行試點(diǎn)，相對(duì)工況還非常簡(jiǎn)單，因?yàn)槌鞘械缆樊?dāng)中的車輛和行人偏少，而在中國(guó)某些復(fù)雜的地區(qū)，其行人的行為規(guī)范如何去管理，駕駛員的行為規(guī)范如何去培訓(xùn)，怎么制訂“游戲規(guī)則”，違規(guī)成本如何量化和實(shí)施，都需要全面考慮。

　　第六個(gè)階段：打造車輛人性化智能科技，實(shí)現(xiàn)車輛與駕駛員“共創(chuàng)、共贏、玩耍”。這里面涉及到人類行為學(xué)、人類倫理道德、人類思維模式、哲學(xué)等等方面，將車輛打造成駕駛員心領(lǐng)神會(huì)、患難與共的“知心朋友”。車輛本身的智能系統(tǒng)，能夠有學(xué)習(xí)功能，即能夠?qū)κ占剿械男畔⑦M(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，得出一些規(guī)律，對(duì)自身的智能系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)更新。

　　必須承認(rèn)，現(xiàn)在的科技發(fā)展速度和加速度都非?？欤S著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)智能三維設(shè)計(jì)，在一個(gè)虛擬環(huán)境當(dāng)中規(guī)劃、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，在工業(yè)4.0的制造體系下能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)。據(jù)了解，國(guó)外很多企業(yè)都在大力研究先行技術(shù)，這些技術(shù)為十年以后、甚至十五年以后的產(chǎn)品做技術(shù)儲(chǔ)備，前期的產(chǎn)品技術(shù)規(guī)劃和構(gòu)建尤為重要。歐洲的奔馳、MAN、VOLVO都在研究自己的概念車，將很多前沿科技進(jìn)行搭載。創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，中國(guó)自主品牌卡車企業(yè)必須要大膽創(chuàng)新、大膽嘗試，才能在智能科技的氛圍下引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展潮流，才能占據(jù)較大的市場(chǎng)份額。