QQ截图20181105151316.jpg电动化、自动化、互联已成为商用车行业3大最新发展趋势,2018年汉诺威车展上这些趋势体现得尤为明显。在自动驾驶领域,虽然国内有多家企业进行了演示,但在技术成熟度和市场应用方面仍有很长的路要走。反观欧洲几大车企在自动驾驶技术上采取的策略,显得更加稳健而务实。近日,德国曼恩卡客车研发高级副总裁Torsten Klein受邀来到中国,参加由中国与欧盟科研机构合作举办的自动驾驶技术会议。在启程回国前,Torsten就曼恩自动驾驶技术研发以及队列驾驶技术(Platooning)的市场应用,与商车邦等媒体进行了小范围交流。

QQ截图20181104122715.jpg德国曼恩卡客车研发高级副总裁Torsten Klein

作为一家欧洲传统的老牌商用车企,曼恩在技术创新方面的脚步却丝毫没有放慢。2018年,曼恩与德国物流集团DB Schenker合作将队列驾驶技术投入实际应用,9月又在汉诺威车展展示了获得首届“年度卡车创新奖”的L4级无人驾驶安全卡车—aFAS。这些都是曼恩在自动驾驶技术方面所做的探索及成果。
Torsten加入曼恩卡客车的时间并不长,目前在研发部门主要负责自动驾驶技术的开发工作,“目前我们自动驾驶部门有50个员工,未来可能还会增加20-30人。完全靠我们自己还是有难度的,所以我们必须要在大众的框架之下来做这件事情。”
目前国内自动驾驶技术主要由一些科技公司来主导,而在曼恩情况却完全不同:“硬件部分比如一些传感器、执行的元件,我们会和大陆、博世这些全球最知名的公司、供应商进行合作研发。软件和控制策略方面,比如车辆和车辆之间的连接、解捆等比较核心的技术,我们都是自己研发。在软件框架方面,我们会和大众集团合作,把一些基本框架功能开发出来,从乘用车拓展到商用车领域。”
队列驾驶技术的优势
在Torsten看来,商用车领域实现自动驾驶技术的潜力比乘用车更大。Torsten认为有3个场景比较适合卡车自动驾驶:一个是港口等封闭环境的应用,装配GPS导航系统和传感器的自动驾驶卡车在港口货物接驳时可以发挥作用,目前曼恩的相关项目正在汉堡港进行测试,未来会投入到实际应用当中;另一个十分重要的应用领域是高速驾驶。曼恩自己开发了队列驾驶技术,实现了卡车在高速路上的自动驾驶;第三个领域是城市内运输,这个领域的挑战最大,需要向乘用车学习。大众集团在乘用车自动驾驶方面拥有十分先进的理念,这对曼恩在这个领域的研发很有帮助。
在上述3个应用领域中,队列驾驶技术无疑是应用前景最为广阔、最早可以实现商业化运营的领域,Torsten对此进行了详细介绍并表示,自动驾驶能否被大范围应用,不光取决于技术,更要看TCO对用户是否有吸引力。
在曼恩开发的队列驾驶技术中,两辆或者多辆车连成一队,两车间距控制在10米左右,每辆车都有各自的控制器与发射信息装置,前后车之间相互进行通讯传输。队列驾驶拥有诸多优势,首先,队列驾驶通过紧密的跟车行驶减少空气阻力,从而降低车队的整体燃油消耗以及二氧化碳排放;第二个优势是提高车辆安全性。队列驾驶中,车辆之间的通信通过计算机系统和电子辅助系统来进行,当前车出现制动,后车会通过电子辅助系统很快地感应到并采取相应举措。其制动反应时间大约是5毫秒,比人的反应速度还要快;第三个优势是可以节省道路空间资源。如果两辆车间距远,在道路上占的空间会比较大。队列驾驶车辆间距较近,可以节省道路空间。
Torsten告诉商车邦,目前曼恩与DB Schenker合作进行的队列驾驶测试,是按照L3和L4的水平进行设计,除了上面提到的电子辅助系统,雷达、摄像头、激光雷达、安全的制动与转向系统等都能够进一步保障行车安全。目前的阶段并没有完全取消驾驶员,对于第二辆车的驾驶员来讲其实所做的工作并不多,主要是车辆之间的通信。所以未来队列驾驶可以解放第二辆和后面几辆车的驾驶员的工作。
Torsten说:“现在有很多公司都在做队列驾驶技术,但是曼恩是独一无二的,因为曼恩的测试是与实际客户合作进行。这不仅是一次技术测试,更重要的是,我们要与实际客户一起把这项技术应用到他们所在的行业中。”
在与DB Schenker合作中,曼恩不仅需要测试车辆,也对驾驶员进行测试,他们会接受类似于脑电波的测试,以此反馈他们是否疲惫,是否感到压力,是否有能力继续接下来的工作等。从目前的测试结果来看,效果良好。据Torsten介绍,最开始曼恩选择了资深的专业司机驾驶车辆,并对他们进行培训。但是现在,曼恩已经把所有常规运营事务移交给DB Schenker,由他们自己负责日常的队列驾驶,曼恩负责的工作就是监测、观察。“我们希望到今年年底的时候,能有一个不错的成绩。”
队列驾驶面临的挑战
由于自动驾驶技术涉及到人、车、路等多个方面,面临着包括法规政策、技术瓶颈以及成本的多重挑战。
就队列驾驶技术本身而言,Torsten介绍:目前在开发和应用过程中遇到的问题就是如何来保证两车之间通信的稳定性,或者说在任何情况下都确保不断线。“在行驶过程中,我们发现在一些特殊情况下,会出现信号可能短时间中断的问题。我们正在逐步解决,包括对传感器、摄像头、车联网的部署等,预计下个月就会有满意的结果。”
安全是自动驾驶首要考虑的问题。在曼恩的研发与测试过程中,发现有几种工况是不适合自动驾驶的:建筑工地,大的十字路口,还有暴雨等极端天气情况下。为了保证安全性,曼恩暂时不去做这方面的测试,而是利用其他技术搜集上述工况的实时数据进行分析。一旦时机成熟,才会实施相关测试。
在德国,目前政府专门批准慕尼黑和纽伦堡之间大概130公里的一条公路用于测试自动驾驶车辆。此外,测试方还需要向政府提供足够的资料,证明车辆在任何工况下都是安全的,并向相关部门上报所有测试细节,才能最终获批上路测试。由于自动驾驶需要网络进行通信连接,Torsten认为各国网络通信标准之间的协调是需要解决,比如未来中国的5G与欧洲通信频段的兼容问题。
成本也是自动驾驶绕不开的问题,当商车邦问到曼恩如何看待成本问题时,Torsten给出的回答是,现在曼恩测试车用的大部分传感器包括普通雷达和摄像头在现有量产车上都已经安装,没有增加额外的成本。主要是激光雷达的成本现在比较高,但随着激光雷达在乘用车上大量普及,成本下降之后再应用到商用车就会减轻成本压力。但Torsten同时表示,自动驾驶能节省驾驶员或者说节省驾驶员的工作时间,这对客户来说有很大的成本补偿。最终要达到批量普及,还要看TCO对客户是否有吸引力。
在队列驾驶技术开发初期,曼恩正在和大众旗下的另一商用车品牌进行合作。未来,考虑到客户采用混合车队,队列驾驶技术会囊括欧洲几大主流商用车品牌,这也将涉及到数据商业机密问题。Torsten说:现阶段,欧盟的法规对数据保护特别严格。在技术层面因为不同品牌需要配合,包括一些测试数据、操作安全相关的基础代码是公开、共享的。但是一些客户运营及商务相关的数据,每个品牌都会保存在自己的云端,这些数据不会共享。
如果混合车队进行队列行驶,未来车队的安全责任划分也是一个难题。Torsten表示:首先必须要保证车辆绝对安全,作为OEM,对车辆系统能不能正常工作负有全部责任。所以在设计时就考虑到一旦一个零部件出现问题,一定要有其他备份来弥补它的功能。如果最终出现问题,可以追溯故障是谁的责任,是车辆本身,还是零件或者通信的问题。
“在开发层面,我们有成千上万个程序或者代码来降低它发生事故的概率。”对于多品牌队列驾驶技术,Torsten呼吁:每个品牌都要在一起坦诚、公开地探讨每一个细节和每一个组件,一旦某个组件出现问题会造成很多损失,公众也会对自动驾驶有一些负面的影响,从而影响到OEM的决策。
根据计划,曼恩在欧洲市场预计2025年将队列驾驶技术商业化。此外,曼恩还在构想将队列驾驶技术引入曼恩与重汽的合资企业。除了中国,曼恩在美国市场也与纳威司达签定战略合作协议,他们也可以获取这些技术。最后,Torsten强调:“如果我们不能百分之百确认这项技术能为中国市场带来积极影响,或者TCO对客户是否有吸引力,我们不会贸然引入。”