近期日本完成了“后車無人列隊跟馳”開放道路驗證測試，本文對該項目的內(nèi)容及所采用的相關(guān)技術(shù)進行了詳細介紹,。

　　1,、日本卡車后車無人列隊跟馳項目介紹

　　日本國土交通省和經(jīng)濟產(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)段上成功實現(xiàn)了“后車無人列隊跟馳”（列隊跟馳又稱編隊行駛,、隊列行駛等）驗證測試,。

　　日本后車無人列隊跟馳測試實施測試的道路長度約15km（新東名高速，遠州森町PA～浜松SA）,，3臺大型卡車保持車速80km/h、車間距離9m,，組成車隊行駛,，最前方卡車有駕駛員，后方2輛卡車無駕駛員,，但出于安全考慮有安全員坐在跟隨車輛的副駕駛座位上,。

　　在高速上以80公里/小時車速、車間距9m的條件下行駛為了解決卡車駕駛員高齡化,、人員不足的問題,，日本國土交通省等政府機構(gòu)一直都將在2020年度內(nèi)實現(xiàn)高速公路內(nèi)的卡車后車無人隊列跟馳技術(shù)作為推進目標。將名為“面向卡車列隊跟馳社會實際配備的驗證”項目委托給豐田通商,，迄今為止已進行了多次用于后車無人列隊跟馳技術(shù)開發(fā)的實際驗證試驗,。此次的活動也是該驗證項目的一環(huán)，仍由豐田通商實施,。

　　后車無人列隊跟馳示意圖（豊田通商官網(wǎng)）

　　2,、實現(xiàn)后車無人列隊跟馳所采用的技術(shù)

　　從新東名高速本線向浜松分流下匝道后車無人列隊跟馳,，是指在最前方行駛的卡車內(nèi)有駕駛員，通過通訊與后方的無人駕駛卡車聯(lián)接,，通過電子手段引導多臺卡車,。

　　在本次活動中，最重要的2點是通過讓后車自動追蹤前車行駛軌跡,，并將車間距控制在10m以內(nèi)（5m-10m）以避免其他車輛輕易插入列隊行駛的多臺車輛之間,。

　　實現(xiàn)這兩點主要采用的是“前車追蹤控制”、“車間距離控制”,、“前車駕駛員駕駛輔助”等技術(shù),。

　　例如，“前車追蹤控制”中,，為了識別前車的行駛軌跡,，使用了3D激光雷達和立體攝像頭、RTK-GPS等,，并通過進行轉(zhuǎn)向控制,，將與前方車輛的橫向偏移量控制在±50cm以內(nèi)。

　　“車間距離控制”同樣使用了3D激光雷達和立體攝像頭,，由于使用現(xiàn)有車間距傳感器無法避免緊急制動時卡車之間發(fā)生碰撞,，因此要通過通訊聯(lián)接卡車，前車加速,、制動裝置的使用狀態(tài)與后車實時共享,，理想控制車間距離。在測試中即使在80km/h車速下緊急制動,，車間距也僅縮短了2m,。

　　試驗車輛俯視圖（紅字為2019年新增部分）從圖中可見，最前方車輛為手動駕駛,，后方跟隨的2輛車為自動駕駛,，單車長12m、隊列全長約60m,，增加了LED插隊警示裝置,、車外警示，最前方車輛駕駛員輔助系統(tǒng)包括后車監(jiān)測,、后側(cè)方毫米波雷達,、電子后視鏡，后車具備車道保持功能,，通過車間距傳感器和車車間通訊來維持短車間距,。

　　實際的車輛開發(fā)等由先進mobility公司承擔。2019年新增功能：

　　·最前方車輛駕駛員能夠統(tǒng)一操作后續(xù)跟隨車輛的發(fā)動機啟動,、停機,、變速器換擋,、駐車制動生效、解除等,。

　　·最前方車輛駕駛席設(shè)置監(jiān)視器,，顯示后續(xù)跟隨車輛的發(fā)動機啟動狀態(tài)、變速器檔位,、與前方車輛間距,、水溫、剩余油量,、系統(tǒng)故障信息等異常事項,。

　　·車輛控制裝置冗余化，實現(xiàn)控制ECU,、轉(zhuǎn)向執(zhí)行器,、制動等的多重冗余。

　　·最前方車輛駕駛員駕駛輔助功能,，在變道時通過毫米波雷達檢測周邊車輛和障礙物,，如果周邊有車輛等，通過車輛駕駛員HMI,、電子后視鏡顯示不可變道警告信息,。

　　·通過卡車后部設(shè)置的LED信息板向可能插入車隊之間的靠近車輛發(fā)出警示，同時在最前方車輛駕駛員HMI報告有靠近車輛,。

　　·列隊行駛狀態(tài)下發(fā)生異常時的處理（車輛插入車隊之間等）,，通過狀態(tài)監(jiān)視功能，在前方車輛駕駛員HMI顯示異常報警（如發(fā)生車輛插入車隊,，顯示發(fā)生位置及與后續(xù)車輛之間的距離）,。

　　·當發(fā)生無法維持列隊行駛的嚴重異常時，隊列車輛進入MRM（Minimum Risk Maneuver,，最小風險操作）模式,。

　　后車無人列隊跟馳車輛（豊田通商官網(wǎng)）

　　安全技術(shù)：

　　·當裝置發(fā)生輕微故障時，采用“降級行駛模式”安全減速至50km/h,；

　　·當發(fā)生多重故障時，采用“MRM（minimum risk maneuver,，最小風險操作）模式”,；

　　·如果無法保持列隊跟馳時，使車輛安全停止,。

　　·針對車輛插入隊列之間的情況,，當卡車隊列處于停車狀態(tài)時，如果行人或車輛隊列之間,，將通過LED顯示“插隊危險”來提出警示,，而且最前方車輛駕駛員無法起動發(fā)車,。

　　·在卡車隊列行駛過程中，如果發(fā)生其他車輛插隊的情況,，將切換至MRM狀態(tài),，跟隨卡車報警燈閃亮并安全停車。

　　3,、項目今后的技術(shù)開發(fā)方向

　　該項目迄今為止已實施公路行駛測試超過4萬公里,，此外還進行了大量的場地行駛測試、仿真測試等,，完成了原定的高可靠性,、高安全性目標。

　　在下雪,、濃霧等苛刻條件下無法行駛,，這些將是后期繼續(xù)研究的課題。

　　此次項目采用的是廂式載貨車,，未考慮過承載集裝箱的牽引車,，因此如應用于廂式車以外的其他車型，尤其是要求更為苛刻的牽引車時,，還需要進行進一步技術(shù)開發(fā),。

　　4、今后的開發(fā)推進計劃

　　日本政府已發(fā)布的成長戰(zhàn)略內(nèi)容包括“以實現(xiàn)2025年后高速道路L4級自動駕駛卡車為目標,，對高性能卡車的運營管理系統(tǒng)進行研究”,，交通省今后仍將繼續(xù)推進自動駕駛卡車的開發(fā)和社會實際應用。

　　根據(jù)日本政府已發(fā)布的“官民,？ITS構(gòu)想路線圖2020” （官民ITS構(gòu)想,？ロードマップ2020），目標為在2022年度之后實現(xiàn)高速公路卡車后車無人列隊跟馳的商業(yè)化,。

　　今后將推進技術(shù)開發(fā),，滿足雨雪、夜間等各種行駛環(huán)境的要求,。

　　目前正在研討2021年起可能實施的新項目,，目標是實現(xiàn)搭載L4級自動駕駛技術(shù)的卡車隊列，例如隊列被迫取消后能夠切換至自動駕駛模式繼續(xù)行駛,。

　　5,、今后的商業(yè)化推進計劃

　　2019年發(fā)布的成長戰(zhàn)略關(guān)于商業(yè)化時間計劃，經(jīng)產(chǎn)省人員表示,，“目標是2021年實現(xiàn)有人操作列隊跟馳的商業(yè)化,。2019年發(fā)布的成長戰(zhàn)略原計劃2022年之后實現(xiàn)無人駕駛列隊跟馳的商業(yè)化，但在實踐過程中發(fā)現(xiàn)有些情況單憑無人操作列隊跟馳技術(shù)是很難徹底解決的,，可能需要與L4級自動駕駛技術(shù)組合來力爭實現(xiàn)商業(yè)化,。為此,，計劃啟動面向L4級自動駕駛的新項目，2025年之后實現(xiàn)L4級卡車的商業(yè)化,，希望能夠在該L4級技術(shù)中包含列隊跟馳技術(shù)”,。

　　關(guān)于商業(yè)化的具體形式，尚無確定的結(jié)論,，可能有多種形式,，可能由卡車廠商將技術(shù)配置到卡車產(chǎn)品上進行銷售，也可能有先進mobility公司等第三方對車輛進行改裝后進行銷售,，總之目標是便于物流行業(yè)應用,。