自動駕駛編隊(duì)行駛，創(chuàng)造需求還是必經(jīng)之路？

編隊(duì)行駛，降低難度還是創(chuàng)造需求？

前段時間，滴滴自動駕駛貨運(yùn)KargoBot前裝量產(chǎn)L4級卡車獲得北京市智能網(wǎng)聯(lián)汽車政策先行區(qū)自動駕駛卡車道路測試通知書，獲準(zhǔn)在北京開放道路內(nèi)開展公開道路測試。不同于其他自動駕駛公司，KargoBot采用了混合智能模式，由一名司機(jī)駕駛著帶L2輔助駕駛功能的領(lǐng)航車輛，引領(lǐng)多輛L4級自動駕駛卡車行駛，來提升中、短、長途各種復(fù)雜場景下的物流運(yùn)輸效率。這一下也再次引起了車輛編隊(duì)在自動駕駛領(lǐng)域的討論，通過人類駕駛員在前方領(lǐng)航，實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)卡車在高速路上的編隊(duì)行駛，是否是更加簡單的自動駕駛落地途徑，是否是取代單車智能的另一條道路呢？

何為自動駕駛的編隊(duì)行駛

談到自動駕駛，我們想到的是各樣的RoboTaxi在城市中靈活得穿梭，亦或是安全穩(wěn)定的BoboBus在車站前擺渡行人。而另一種我們很少談?wù)摰降谋闶擒囕v與車輛之間的通訊，即V2V，來實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)時共享，從而進(jìn)一步減少自動駕駛落地的難度。對于在高速上行駛的貨運(yùn)卡車而言，該種方式可以進(jìn)一步進(jìn)化成編隊(duì)行駛。

一般來說，自動駕駛編隊(duì)行駛指的是兩輛或者兩輛以上的車輛，基于智能傳感器、無線通信和云平臺等技術(shù)，通過數(shù)據(jù)共享和協(xié)同決策，以隊(duì)列的形式在特定的場景下自動駕駛。自動駕駛編隊(duì)行駛系統(tǒng)架構(gòu)包括車輛、云平臺、路側(cè)單元以及V2X（V2V、V2I和V2C等）無線通信部分。

車輛部分，一般包括領(lǐng)航車輛和跟隨車輛。領(lǐng)航車輛作為編隊(duì)中最前方的車輛，是整個編隊(duì)行為（包括創(chuàng)建編隊(duì)、解散編隊(duì)、車輛加入編隊(duì)和車輛離開編隊(duì)等）的決策者，對編隊(duì)行為進(jìn)行管控和決策。跟隨車輛作為編隊(duì)中位于領(lǐng)航車輛之后的所有其他車輛，具有與前方車輛保持合理安全距離的能力。

云平臺則是主要包括在線狀態(tài)監(jiān)控、車隊(duì)管理、車輛控制、位置管理、認(rèn)證管理、權(quán)限管理和運(yùn)營維護(hù)等功能，為車輛提供全方位服務(wù)和安全保障。路側(cè)單元主要負(fù)責(zé)將動態(tài)限速和障礙車位置等信息傳輸給編隊(duì)車輛，以實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同。最后，編隊(duì)行駛狀態(tài)下，車輛與云端、車輛與車輛、車輛與環(huán)境之間將產(chǎn)生大量實(shí)時的數(shù)據(jù)交互，并且因?yàn)檐囬g距很小，對數(shù)據(jù)交互的響應(yīng)要求也極高。因此通過V2X作為感知能力，來完成如此高實(shí)時、高并發(fā)的大數(shù)據(jù)安全傳輸。

編隊(duì)行駛，降低難度還是創(chuàng)造需求？

在學(xué)術(shù)界與工業(yè)界，關(guān)于編隊(duì)行駛的具體實(shí)施方案有很多，而在闡述其意義時，往往繞不過以下幾點(diǎn)：

首先是提升自動駕駛車輛行駛的效率。通過編隊(duì)聯(lián)合在一起的車隊(duì)，可以在行駛時減小車頭時距，基于高精度的傳感器和高速低延時的通信網(wǎng)絡(luò)，可大幅甚至成倍提高通行能力，緩解交通擁堵。

其次是安全性，通過傳感器精度、智能網(wǎng)聯(lián)水平的提升可以減少人為失誤，降低甚至避免碰撞風(fēng)險，安全性提升。同時，在編隊(duì)內(nèi)的車輛可以實(shí)時共享傳感器數(shù)據(jù)，可以極大減少單車感知的范圍盲區(qū)。

最后便是減少燃油損耗。編隊(duì)行駛通過V2X通信將同向行駛的車輛進(jìn)行連接，跟隨車輛可以實(shí)時獲取前面車輛加速、制動、轉(zhuǎn)向等信息，并在最短的時間內(nèi)做出反應(yīng)，從而盡可能地縮短跟車距離。因跟車距離十分接近，兩車之間將形成“氣流真空區(qū)”，不會產(chǎn)生空氣渦流，因而能夠有效降低空氣阻力，讓后面尾隨的卡車以最小的行駛風(fēng)阻，從而達(dá)到省油的目的。

由此可見，按照設(shè)想編隊(duì)行駛的意義是存在的，并且能夠極大地提升自動駕駛的安全性，因此也越來越受到行業(yè)內(nèi)人員的重視與關(guān)注。

編隊(duì)行駛提速自動駕駛落地？

在如此多收益的加持下，編隊(duì)行駛也確實(shí)體現(xiàn)出了其本質(zhì)上的優(yōu)勢，降低了自動駕駛商業(yè)落地的難度。事實(shí)上，編隊(duì)行駛的概念早在11年就被沃爾沃率先提出。當(dāng)時，沃爾沃卡車率先研發(fā)編隊(duì)行駛，并于2016年參加全球首次跨國界測試——?dú)W洲卡車編隊(duì)行駛挑戰(zhàn)賽。在挑戰(zhàn)賽上，恩智浦、達(dá)夫卡車、TNO汽車、里卡多等多家公司，通過采用V2X、攝像頭和雷達(dá)等先進(jìn)感知技術(shù)，將編隊(duì)中跟隨車輛的跟車時距（車距/當(dāng)前車速）縮短至0.5s，換算成跟車距離就是11米。2017年，進(jìn)一步將跟車距離再減少40%，相當(dāng)于在80km/h的速度下使跟車距離保持在7m。2019年7月，大陸集團(tuán)聯(lián)合克諾爾進(jìn)行商用車編隊(duì)行駛項(xiàng)目測試，該編隊(duì)行駛系統(tǒng)將演示五種主要的自動駕駛功能：成形編隊(duì)、編隊(duì)巡航駕駛、車隊(duì)高級緊急制動、單獨(dú)車輛分離編隊(duì)。國內(nèi)，也有著包括一汽、上汽等主機(jī)廠，主線科技、圖森未來等新勢力著力研發(fā)編隊(duì)行駛，并做到了在示范區(qū)域的實(shí)車落地，形成了一定突破。

但與此同時，不得不提到的便是編隊(duì)行駛目前而言還存在著許多技術(shù)上的難點(diǎn)，導(dǎo)致落地的速度并沒有業(yè)界期望得那么快。首先作為保障編隊(duì)行駛通訊的V2V技術(shù)，由于其大多工作在高頻段，對于建筑物等遮擋障礙物的繞射能力比較差，因而需要通過重復(fù)廣播或者冗余機(jī)制來輔助解決。并且，V2X與傳感器之間的數(shù)據(jù)融合是必須的，在兩者的重合區(qū)域內(nèi)，如果出現(xiàn)差異的信息，以誰為準(zhǔn)，又或者是如何互相驗(yàn)證，必須有機(jī)制。但是現(xiàn)在的實(shí)際情況是，攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)之間融合尚且沒有做好，更別提與V2X的融合了。

其次，編隊(duì)行駛目前看來只能針對相同配置的車型，如果編隊(duì)內(nèi)的車型配置差異較大，則會導(dǎo)致需要針對性調(diào)參，難度上升的同時也增加了不確定性。

最后便是隱私安全問題，不同車輛之間的信息傳遞不僅涉及到隱私的加密安全，同時需要保障通訊機(jī)制足夠強(qiáng)大抗干擾，才能避免在行駛途中受到黑客的攻擊，對車輛造成安全方面的風(fēng)險。

總結(jié)

目前來看，編隊(duì)行駛的正面意義是非常多的，不僅加速了車輛通訊協(xié)議的制定與研發(fā)，也促進(jìn)了相關(guān)政策法規(guī)的補(bǔ)充與完善，同時也為自動駕駛在落地的過程中提供了不少的參考建議。但與此同時，真正離實(shí)現(xiàn)人們構(gòu)想的安全高效的車輛編隊(duì)還差了一些距離。隨著越來越多業(yè)內(nèi)人士的參與，相信在未來這些困難都將一一得到解決。