未来卡车的智能化研究

　　未来智能卡车的发展目标

　　作者曾经在2005年就听说欧洲某些企业开始研究“一个人开两台车”的技术，其起因是欧洲的人力成本很高，很多年轻人不愿意从事开卡车的工作。当时这些研发的过程都是企业机密，很长时间都没有对外公开。作者都不敢想象“一个人开两台车”是什么样的情景，两台车到底保持多长的行车间距，假设前车紧急情况刹车后车撞上怎么办等。我们总习惯于以一个怀疑的态度去看待问题，而自己却不敢去尝试。但是2015年欧洲很多公司已经公开了自己的车辆列队行驶(truck platooning)技术，即一辆车在前方行驶，后面一辆或者两辆能够以很小的间距自动跟随行驶，以降低后面车辆的驾驶员劳动强度，减少后车的风阻从而降低油耗，提高整个车队的工作效率。

擎天柱及其原型卡车

　　目前在欧洲法律不允许真正意义上的“无人驾驶”，所以目前后车都坐着一个驾驶员，仅仅负责紧急情况的处理。在2016年4月在欧洲举行了车辆列队行驶大赛，各个品牌的车队已经安全行驶了上万公里，给行业和政府进行示范。

　　相信再过五年，欧洲的法律修改后允许车辆列队行驶的后车不坐驾驶员，就能够实现十多年前的“一个人开两台车”设想。所以，一个新技术的设想到最后大规模应用，需要非常漫长的周期和技术人员持续深入研究和尝试。

　　卡车技术从“梦想”到“现实”，之前要十五年或者十年;相信随着科技的高速发展，未来卡车技术从“梦想”到“现实”只需要五年。因此，作者认为中国卡车企业应该大胆去规划和设想未来卡车技术，“只有想不到，没有做不到”。

　　在前不久落幕的北京车展当中，中国自主品牌卡车企业都在展示量产车型，都没有展示概念车型。与之相比，依维柯就展示了一款未来的概念商用车，把很多全新的设计理念进行展示。由此可见，在卡车的设计理念、未来规划、智能构架等等方面，我们的卡车企业都相对落后，缺乏原创性的创新和技术革命，都在紧盯市场满足市场，没有真正意义上去引领市场发展潮流。作者对奔驰的未来重卡2025项目进行研究，这个项目是一个长达十多年的科技创新项目，分为很多个阶段，对被动安全、主动安全、智能科技等方面进行总体架构和分布实施，因此奔驰卡车总是能够引领整个行业发展的潮流，成为很多企业的研究标杆。

　　作者认为，未来智能卡车应该将哲学、伦理等等理念融入到智能科技当中，成为人类友好的朋友，人与车实现共享、共创、共赢的理念，卡车能够和人类友好的“玩耍”。以此为发展目标构建未来卡车智能构架，然后分阶段进行实施，最终实现有人文关怀理念卡车的梦想。只要敢于去想象，五年或者十年就能够实现。

　　未来卡车智能构架的研究

　　作者最初认识卡车并喜爱卡车是源于美国的《变形金刚》，擎天柱的勇敢、智慧、勇于担当的英雄形象深深烙印在作者心中，并且以擎天柱为首领的“汽车人”能够和人类共同战斗，用自己的钢铁之躯保护人类。作者构想未来的卡车能够打造成真正的“擎天柱”。行业内很多人认为车辆“无人驾驶”就是智能卡车发展的终极目标，车内不需要驾驶员。那么驾驶员做什么?怎么解决驾驶员的就业，怎么去丰富驾驶员的阅历，怎么去创造驾驶员的成就感和社会价值?这些都需要在未来卡车智能架构当中去考虑，作者认为抛开驾驶员只谈车辆的无人驾驶是错误的。

　　从“共享、共创、共赢、友好的玩耍”四个方面来阐述未来卡车智能构架。第一，“共享”包括了所有的信息共享和成就共享，激励一个人不断前进的动力不是“钱”，是“成就感”，这种成就感需要和所有的朋友共同分享。信息共享包括了车辆所有的行驶信息、道路信息、货物装载实时监控信息、车辆自身各系统自检信息、驾驶员状态信息。车辆、驾驶员、车联网云平台三者之间都能实现实时共享。以前通常我们认为人应该了解车辆的信息，未来车辆也要了解驾驶员的信息，例如驾驶员一次行驶的时间、休息的时间、上厕所的时间、疲劳状况等等，车辆能够照顾驾驶员，在驾驶员疲劳的时候能够根据实时路况进行“自主驾驶”，降低行驶速度确保行车安全，减少噪声，营造最舒适的休息模式。在车辆“生日”的时候、行驶里程达到10万公里倍数的时候，驾驶员能够和车辆实现共同庆祝。

德国曼的智能架构概念卡车

　　“共创”，即车辆和人共同创造社会财富。目前“滴滴”平台能够实现实时叫车的功能，未来车联网云平台可以实现车货匹配系统，并且由车辆来判断是否接单。车辆会充分考虑实时路况、装卸货时间、货物物流利润率等等因素，其判断要比人更加精确，能够在相同时间内创造更多的社会财富。

　　“共赢”，即车辆和人都能够实现利益最大化，驾驶员可以得到最丰厚的工资和奖金，车辆也能够得到最好的保养和保持最佳的行车状态。车辆对整个环境污染、整个道路系统、行人和其它车辆造成最少的伤害。

　　“友好的玩耍”，即车辆能够和人实现情感互动。目前开卡车是一个非常枯燥的行业，短途通常一个人开，长途通常两个人轮流开，驾驶员缺少情感交流，经常会造成司机有路燥症。车辆能够根据人的心情，“心领神会”和驾驶员进行聊天，成为驾驶员的“知心朋友”。对速度的驾驭是人类本能的欲望，在某些有刺激性的路段，车辆在确保安全的前提下可以满足驾驶员的操控欲望，在驾驶中找到乐趣。

　　未来智能卡车的软硬件设施

　　从“共享”的角度而言，要实现车辆、驾驶员、车联网云平台三者之间都能实时共享，涉及GPS定位、数字地图、大数据分析、动态轨迹计算、风险评估等技术。所有的车辆和行人作为路面终端都安装GPS，车辆和行人所有的信息向车联网云平台输送，同时接收到视线外的实时信息，及时给每一个行人、每一台车辆进行运动当中的安全风险评估，提前进行风险预警和驾驶干预，以确保行驶的安全。

　　未来需要在法律上明确可以对行人和车辆的GPS信息进行公开和共享，但是车联网云平台对所有信息进行严格保密。目前GPS定位只是二维定位信息，没有实现三维定位信息，必然在立体交通路段会出现很多问题。根据最新的技术动态，正在解决GPS高度定位的问题，其解决方法是在立体交通区域安装高度识别装置。例如北京首都机场T3航站楼多个位置安装高度识别装置，则GPS可以识别车辆在一楼停车层、二楼到达层、三楼出发层的哪一层。共享信息的软硬件，其车联网云平台应该由国家来统一制订标准和实施方案，确定软硬件的标准接口;车辆终端的软硬件则由卡车企业来设计和安装。由于某些密集区域的车辆和人员众多，必然会导致信息处理、信息传输速度都会降低，必须要搭建非常强大的“云平台”。

　　从“共创”和“共赢”的角度而言，要设计一套非常智能的车货匹配系统，能够对未来多任务情况下的路况进行预判。例如，一辆运载30吨的长途卡车，通常驾驶员判断只能承接两个任务，即从A地装货，一天运送到B地，卸货后等待一天再装货，运输到C地;而智能的车货匹配系统则能更加精确，能够承接四个任务，即从A地装货，走某某高速16个小时到达，卸货花费4个小时，休息5个小时，再装货运输到C地、D地、F地等等。这里面关键的技术是能够对道路状况的预判，需要对全国主要干道的道路交通信息进行大数据统计分析，能够预测出道路拥堵信息。依据这些信息，车辆可以自行判断未来行车方案，在相同时间内运输更多的货物，提升整个国家的运输效率，同时也给驾驶员带来非常丰厚的收益。

　　从“友好的玩耍”的角度而言，要设计一套非常智能的车辆娱乐系统，能够对驾驶员心情进行判断，能够和驾驶员进行交流安抚驾驶员的情绪，需要把人类行为学融入到车辆智能科技当中。例如驾驶员有路怒症的时候，通常表现会猛踩油门、猛踩刹车、猛转向、骂脏话、总与某一辆车相互追逐。车辆能够给予驾驶员足够关怀，能够给驾驶员非常宽松的休息环境。在驾驶员有操控驾驶欲望的时候，车辆选择某些路段满足驾驶员的需求。

　　未来智能卡车的实施路径

　　目前很多学者认为车辆“自主驾驶”是终极目标，并且制订了智能汽车的发展应该分为四个阶段：第一，弱辅助驾驶阶段;第二，强辅助驾驶阶段;第三，部分工况下局限区域内的自主驾驶;第四，多工况下的自主驾驶。作者认为，自主驾驶只是智能汽车的一部分，是未来卡车智能架构的基础部分，其应该再分为“自主驾驶前”的四个阶段和“自主驾驶后”的两个阶段。

　　“自主驾驶前”的四个阶段：第一阶段，弱辅助驾驶是在现有车辆主动安全的基础上，使用各种探测雷达为驾驶员提供更多的信息来辅助驾驶员安全的驾驶。例如车道偏离预警系统、盲区检测系统等。但是车辆依然由驾驶员进行操作，辅助驾驶系统不参与车辆的具体操作;第二阶段，强辅助驾驶是在第一阶段的基础上，在车辆即将发生事故前，经过智能系统判断车辆即将出现碰撞，瞬间强制性对车辆进行紧急操作从而避免交通事故的发生。例如AEB车辆紧急刹车系统、ESC车辆稳定系统等。车辆正常行驶的时候依然由驾驶员进行操作，只有特定紧急情况下主动安全系统才参与车辆的具体操作;第三阶段，部分工况下局限区域内的“自主驾驶”，随着GPS技术的发展和车联网技术，在部分工况下局部区域内，由车辆进行“自主驾驶”减少驾驶员的劳动强度，但是驾驶员依然在座位上以备处理紧急情况;第四阶段，多工况下的“自主驾驶”。即在以上三个阶段总和的基础上，实现在多种速度、多种路况下的车辆“自主驾驶”。

　　“自主驾驶后”的两个阶段属于智能科技生态圈的范畴：第五阶段，即要实现车辆与车辆之间的互联互通，搭建车联网云平台，能够实现车辆、驾驶员、车联网云平台三者之间都能实现实时共享;目前欧洲某些局部地区已经进行试点，相对工况还非常简单，因为城市道路当中的车辆和行人偏少，而在中国某些复杂的地区，其行人的行为规范如何去管理，驾驶员的行为规范如何去培训，怎么制订“游戏规则”，违规成本如何量化和实施，都需要全面考虑。

　　第六个阶段：打造车辆人性化智能科技，实现车辆与驾驶员“共创、共赢、玩耍”。这里面涉及到人类行为学、人类伦理道德、人类思维模式、哲学等等方面，将车辆打造成驾驶员心领神会、患难与共的“知心朋友”。车辆本身的智能系统，能够有学习功能，即能够对收集到所有的信息进行大数据分析，得出一些规律，对自身的智能系统进行自动更新。

　　必须承认，现在的科技发展速度和加速度都非常快，随着虚拟现实技术的发展，可以实现智能三维设计，在一个虚拟环境当中规划、设计和验证，在工业4.0的制造体系下能够实现个性化生产。据了解，国外很多企业都在大力研究先行技术，这些技术为十年以后、甚至十五年以后的产品做技术储备，前期的产品技术规划和构建尤为重要。欧洲的奔驰、MAN、VOLVO都在研究自己的概念车，将很多前沿科技进行搭载。创新是一个民族进步的灵魂，中国自主品牌卡车企业必须要大胆创新、大胆尝试，才能在智能科技的氛围下引领行业发展潮流，才能占据较大的市场份额。