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自动驾驶车队、下车后遥控、全电动引擎……沃尔沃卡车演示了几个关于货运的新技术

马若飞2018-06-30 07:28:05

沃尔沃卡车在老家瑞典哥德堡,展示了关于商用车的一系列新技术。

公路上一个三辆货车的车队正在行驶,三台车都是 20 米长的重型货车,但后面两台车的司机没有开车,货车自动跟着前车前进;一名司机从垃圾车的驾驶座上下车,走向路边一个垃圾桶,身后的垃圾车却自动倒车跟了上来,车上并没有人;场地上一台没有驾驶员的自卸车正在慢慢转弯,司机本人正在几米外拿着一个遥控器,像玩遥控玩具一样开着车。

这些场景是沃尔沃卡车在瑞典哥德堡展示的关于商用车未来技术的一部分。

沃尔沃卡车是大型卡车制造商之一,制造从载重 10 吨以下的城市货车,到载重 100 吨以上的各种型号的货车,2017 年销售 20 万台左右,最主要的市场在欧洲和美国。

沃尔沃卡车目前属于沃尔沃集团的一部分,沃尔沃集团旗下还有沃尔沃客车、沃尔沃工程机械等等子公司,生产轿车、使用同一个品牌的沃尔沃汽车目前是吉利集团的全资子公司。目前吉利投资了沃尔沃卡车,但并不是主要股东。

除了开头说的这三个场景之外,沃尔沃卡车还展示了其他正在研发和已经量产了的技术。它们看上去都在试图解决现在商用汽车的一部分问题,但又和民用轿车宣传的未来不大一样。

自动驾驶也是沃尔沃卡车的重点,但和特斯拉做的不一样

沃尔沃说的自动驾驶,和特斯拉、福特、通用等等宣传的自动驾驶技术不太一样。沃尔沃卡车在试车场现场展示的“自动车队”就是其中之一。

试车场上,三台拖着货柜的沃尔沃 FH 重型卡车停在一排,《好奇心日报》乘上了第二台卡车的副驾驶席。随着前车启动,我们乘坐的第二台车由驾驶员驾驶跟了上去,并保持大约 15 米远的车距,比通常的高速车距要近得多。大约 10 秒钟后,驾驶室中一个加装的屏幕上显示,三台车已经连接在了一起。

随后,驾驶员收回手脚,卡车开始随着前车自动行驶:拐弯、躲避路上的障碍、停车后再启动都全部自动,我们乘坐的第二台和后面的第三台车都是这样。

这种和轿车上目前正在研究的自动驾驶不同。轿车使用的自动驾驶主要依靠雷达、地图和人工智能,希望实现的主要是在铺装路面上的自主形式。

但沃尔沃卡车展示的自动车队技术要简单很多,三台车之间仅由无线电进行连接,通过传感器同步速度、刹车、油门、档位和转向的数据,只要第一台车正常驾驶,后面的车就可以自动追踪。主要的目的是在长途驾驶中节省司机的体力。

自动行驶的第二、三台车

沃尔沃的产品研发人员给了一个假设:未来的长途驾驶中,三台卡车虽然还是需要至少三名驾驶员,但除了前车的驾驶员之外,另外的几人都可以很放松。如果几个小时进行头车的轮换,这样的一个车队就可以减少休息时间,在同样的时间里行驶更长的距离。

这项技术目前还遇到几个困难。

首先是法律问题。沃尔沃卡车说,他们的自动车队目前在欧洲进行了长途测试,但实际的法律问题已经出现。在瑞典,沃尔沃卡车可以自行设定跟车距离;在德国,政府规定两车之间的距离不得少于 50 米;在荷兰,政府说德国规定多远就多远。隔太远,后车就不适合按照前车动作行动了。

如果未来这样的技术要进行推广,首先就要统一法律问题。因为法律问题会带来性能问题,比如这种完全基于前车的自动跟车,两车之间的距离成为核心参数,车距又必须符合法律规定。

测试的当天哥德堡下阵雨,在自动车队这个场景的演示中,后面两台车也不总是能迅速的形成“自动车队”。在我们没有乘坐,站在路边观看的波次中,我们听到对讲机中司机的反馈,说这一次似乎没有同步成功,多花费了几百米才完成。

工程师说,理论上天气不会影响这项技术的性能,但他们还在测试,尤其是在各种路况下,比如不同的弯道半径、车道宽度等等。

这项技术更适合欧洲的运输环境。在欧洲,大宗货物运输依赖公路货运,路线固定但最终目的地各有不同,比如从汽车厂出发的小车运输卡车都要前往另一个城市,但需要抵达不同的经销商。在这种环境下,自动车队技术可以提高运输效率,节省人力。

在美国和中国,这项技术因为环境相似可能也很实用。但在某些国家这项技术可能就没什么必要,比如道路简单、有一种“公路列车”的澳大利亚。

公路列车/Wikipedia

沃尔沃还展示了三个自动化程度比这更高的“自动驾驶”场景,但因为是高度“场景化”的,其中两个只有视频展示。

一个视频展示的是地下矿洞中自动行驶的卡车:在位于瑞典的一个铁矿中,一台改装的沃尔沃 FMX 卡车依靠激光雷达正在没有驾驶员的情况下,沿着照明微弱的矿洞中缓慢行驶。在接近一名站着的驾驶员时,车准确的停了下来。

地下矿洞中自动行驶的卡车/视频截图

另一个视频展示的是自动跟随收割机的卡车:在位于巴西的一处甘蔗田里,一台加装了 GPS 和传感器的沃尔沃 VM 卡车虽然驾驶座上坐着人,但是以极为准确的路线跟着一旁正在收割的甘蔗收割机。卡车沿着两路甘蔗根在没有种植的空隙中前进,货斗接住收割机排出的废渣。

在这两个场景中,沃尔沃强调这是根据客户定制的研究方向,目的都是提高生产效率:在农田和矿洞中如果过度依靠驾驶员,生产节奏就必须迁就人类的作息。但在自动驾驶技术的帮助下,生产可以持续的、更安全的进行。毕竟在黑暗中激光雷达比人眼好用很多,在农田里传感器也比人类更能走直线。

最后一个“场景化”的自动驾驶我们看到了实际的展示。

在一处封闭的展示场中,间隔 30 米左右放着几个橙色的标准城市垃圾桶。一名司机开着一台橙色的,看着并不新的垃圾车停了下来,爬下了驾驶室,并按动了装在车厢外壁上的一个按钮。当他走向垃圾桶时,没有驾驶员的垃圾车自动开始行驶,跟着他来到了垃圾桶旁。

驾驶员把垃圾桶手动挂在垃圾车后部,按动按钮收集垃圾,卸下垃圾桶之后,垃圾车跟着他前往另一个垃圾桶。这其中,垃圾车似乎可以识别哪个垃圾桶是倒过的,并且略过它。

车辆四个角落加装的激光雷达,以及车身侧面加装的红色的紧急停车按钮。

沃尔沃卡车工作人员表示,这台车也是自动驾驶的研究项目之一,但已经和哥德堡一家垃圾回收公司合作进行实际垃圾回收的测试。这个系统的工作并不是完全自动的,它需要由工人提前在 GPS 地图上设定好住宅大致的位置,然后驾驶垃圾车前往这个居民区,再启动自动程序。

沃尔沃自动垃圾车上的传感器

启动程序之后,这台垃圾车就可以跟着驾驶员行驶,并避开路上的其他车辆和行人。

这在当地显得很方便。《好奇心日报》采访期间,记者乘坐的巴士在一个住宅区中的窄路行驶时,遇到了正在作业的垃圾回收车。这台车有两个工作人员,他们要做的事情很多:其中一名作为驾驶员,需要把车从一个垃圾桶开到另一个垃圾桶;另一名工作人员跟着车,把垃圾桶一个个拉到车旁,按按钮收集;与此同时为了应付更多的垃圾桶,开车的驾驶员需要爬上爬下一米多高的驾驶室,不断停车、开车、倒垃圾桶。

在沃尔沃的愿景里,有了这种自动驾驶技术之后,一台垃圾车就不再需要更多的工人,因为一个工人不必爬上爬下就可以完成垃圾回收的工作。同时在面对住宅区复杂的路况下,这种自动车也更安全。

沃尔沃卡车正在研究的“自动驾驶”相对没有轿车上那么自动化,那么依赖传感器和人工智能,更多需要依靠货车运营经验。

它想卖给客户的,是安全的全自动驾驶到来前,用一些相对简单的技术可以做到的实用功能。

商用车的采购方都有很明确的商业模式,它们都会直接考虑投入和产出效率,而不是其它因素。如果自动驾驶能用更少的人赚更多更安全的钱,就会得到应用。

有几个已经量产的功能,可以看作是自动化的基础

作为产品宣传,沃尔沃卡车展示了另外几项自动化功能。它们的技术难度稍低一些,但完成度更高,在 6 月份已经面市,在发售的新款货车上已经可以选装。大部分技术可以现场展示,只有一项通过视频。

沃尔沃展示了一台可以像玩具那样遥控的卡车。

一位驾驶员腰上捆着一个像餐盘大小的遥控器,看上去和游戏手柄很相似,有几个摇杆、按钮和开关。在距离车 10 米的范围里,这个遥控器可以控制这台车的一切功能,比如点火启动、换挡、前进后退和转弯,以及灯光等等功能。

遥控的精度也很高,驾驶员轻推摇杆,这台安装了 660 马力、3000 牛·米 6 缸柴油引擎的 FH16 重型货车可以以每秒 5 厘米的速度缓慢前进和转弯。

遥控驾驶模式的车内显示
遥控器

沃尔沃说,这项技术的主要目的还是减少驾驶员的工作强度。当货车在狭窄的工作场地运行时,有时驾驶员需要下车查看车辆是否能通过狭窄路段,上下车非常不方便而且耗时间。遥控驾驶技术可以改善这个问题。

操纵车辆的司机告诉《好奇心日报》,学习如何驾驶这台“遥控车”他花了三天时间,他认为上手还比较方便。

另一项技术是可以自动刹车的卡车。

在一段封闭测试道路的尽头,安置了一台伪装成汽车的软质碰撞障碍,从后面看上去它的体积和颜色就像一台旅行轿车。《好奇心日报》坐上了一台量产版的 FH 货柜车,以大约 50 公里的时速冲向这个障碍物。

在距离障碍物 50 米左右的地方,挡风玻璃上的一盏红色指示灯开始闪烁,仪表盘上也有紧急信息显示,但司机没有刹车。在距离障碍物 20 米左右的地方卡车开始刹车,但并非全力制动。在距离障碍物 10 米的地方卡车全力制动,最终在距离障碍物不到 1 米的地方停了下来。

这项技术的基础是传统的可见光摄像头和毫米波雷达。沃尔沃说,这项技术的车载计算机可以实时监控车辆的动力负载,以分析这台车到底拉了多少东西。这个数据将决定卡车在何时、以多大制动力进行紧急刹车,目的都是在司机没有操作时避免卡车撞上前面的汽车。沃尔沃表示,这项技术目前可以检测汽车、摩托车、自行车,但不能检测行人。

实际上,这两项技术沃尔沃都不是第一个量产的。遥控卡车和紧急制动这些功能奔驰卡车在至少 2017 年就开始售卖,其它公司也有类似的功能。而且奔驰的自动刹车功能除了汽车、摩托车之外,还可以检测过马路的行人。

还有一项已经量产的技术是通过视频展示的:沃尔沃卡车在高速路上行驶时,当旁边有小车超车时,卡车可以自动保持在车道内行驶,避免此时变线造成侧面碰撞事故。

根据统计,每年有 120 多人万人因为交通事故死亡。沃尔沃强调说,他们希望沃尔沃卡车可以完全避免事故:通过自动化的功能,沃尔沃卡车的愿景是他们的卡车产品在路上可以避免追尾、翻车、冲出道路等等事故。

这避免事故这方面,沃尔沃卡车的展示和民用车企差不多。

沃尔沃也出了电动货车,寄希望于政府推进环保计划

4 月份,沃尔沃宣布正式开始售卖沃尔沃 FL 系列电动卡车。这次在哥德堡,我们试乘了这种卡车。

沃尔沃在现场展示了两台 FL 电动卡车,一台厢式货车和一台稍短的垃圾车。在一个只有几分钟的试乘体验里,电动货车以比常规柴油货车大得多的加速度展示了直线起步和城市道路行驶。

从驾驶员的角度来看,这台车几乎没有震动,没有声音,也比柴油车更好开;从路人的角度来看,这台车不再发出恼人的、柴油发动机特有的“哒哒”噪音,在起步时也完全没有废气排放。

Akasol 制造的电池组

沃尔沃详细展示了电动卡车的配置:不同的型号可以配置不同数量的电池包,一台电池包容量 50 千瓦时,重 520 公斤。一台车可以配置 2 到 6 个不等,也就是总容量 100 到 300 千瓦时。总体来说,沃尔沃电动卡车可以实现 200 到 300 公里的城市综合测试续航里程。

沃尔沃没有透露电池的生产商,我们从现场的样车上看到,电池包来自德国公司 Akasol,这家公司生产工业用锂聚合物电池,主打的是模块化设计,也就是说买来可以直接用。

Akasol 和松下、三星 SDI 这样的电池供应商不同,后者只生产电芯,比如日产聆风用的软包电池,或者特斯拉用的 18650 柱状电芯。Akasol 直接提供模块化部件,也就是说沃尔沃可能不必在电池上花费太多研发经费。

从沃尔沃展示的电动卡车细节来看,FL 和 FE 两款电动卡车都是基于柴油版车型“改”过来的:柴油机的地方换成了电气模块,变速箱的地方换成了两档变速器和电动机,油箱和尿素罐的地方换成了电池包。从结构上来说,承重的地盘、传动轴和悬挂都不必进行重新设计。

沃尔沃还在现场上摆了几个和 ABB 合作制造的充电桩,一个交流一个直流,可以提供 20 千瓦到 150 千瓦快充的充电功率。沃尔沃说,快速充电网络和电动货车适合城市货运,因为它们更干净,更安静。

同时,沃尔沃在哥德堡已经有一个规模挺大的电动柴油混合动力公交车规模,还应用顶置快速充电弓:公交车在进站以后停车,车顶部一个可以伸缩的接触式充电弓会弹出给车充电,因为混合动力电池小,可以在 6 分钟内快速充电然后开走,比普通充电站更方便。

充电弓
使用充电弓的公交车充电站

根据瑞典政府的计划,除了继续执行欧洲更加严苛的排放规则,要将现有的柴油完全淘汰,替换成可以由可再生能源提供的甲醇、乙醇、甲烷、电力等等。沃尔沃说,沃尔沃卡车的愿景是“零排放”,电动车是第一步。

但现阶段电动车的成本比柴油车要贵得多。目前,欧洲对电动商用车政策激励主要来自客户那边,比如德国政府决定在 2019 年 1 月 1 日前在德国境内进行试点,对电动卡车免收高速公路通行费。

免收通行费,同时更好的城市性能或许能带来更多对电动车的需求,这种需求可以刺激厂商进行产品投放,比如奔驰和沃尔沃的电动卡车。相比之下,中国对电动商用车的激励要更直接,直接给厂商更多的补贴,通过行政规定制造需求等等。

但最终还是得有人买单。电动卡车在商业上有价值才会真的被大规模应用,而不只是环保。

虽然和吉利有资本联系,但沃尔沃的新技术可能离中国有点远

场景化的自动驾驶需要特定的环境。比如统一的城市垃圾分类回收系统和分散的住宅区适合自动驾驶垃圾车,这些中国绝大部分地区是没有的。

至于自动车队适合的长距离自动驾驶,中国的法律没有对司机的作业时间有严格规定与执法,货车司机在中国离中等收入行业也有距离,公司减少司机的压力没有欧洲公司那么急迫。

沃尔沃可以在柴油卡车上实现轿车一般平顺的自动换挡。但包括自动刹车这样的安全功能在内,在进口卡车超过 100 万人民币的售价面前,国产车 30 多万的售价具有绝对的竞争力,舒适性和安全性就显得不那么重要了。

在问到关于自动驾驶技术是否会开放平台时,沃尔沃卡车给予了肯定回答。沃尔沃说目前还没有合作伙伴,但欢迎其他厂商的合作联盟。

这个说法可能只是一种姿态,因为每个车企都在开发自己的自动驾驶技术。但类似技术的推广和扩散,对价格敏感的中国市场来说可能都是好事:2016 年全国共发生货车责任道路交通事故 5.04 万起,造成 2.5 万人死亡、4.68 万人受伤,分别占汽车责任事故总量的 30.5%,远高于货车保有量占汽车总量的比例。

有了自动刹车、自动跟车这样的功能,长途货车和城市货车造成的事故或许会少一点。


图片/《好奇心日报》拍摄

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