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

　　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濟產業省2021年3月5日發布消息，在日本新東名高速的部分區段上成功實現了“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一直都將在2020年度內實現高速公路內的卡車后車無人隊列跟馳技術作為推進目標。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開發的實際驗證試驗。此次的活動也是該驗證項目的一環，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）

　　2、實現后車無人列隊跟馳所采用的技術

　　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有駕駛員，通過通訊與后方的無人駕駛卡車聯接，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（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。

　　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，并通過進行轉向控制，將與前方車輛的橫向偏移量控制在±50cm以內。

　　“車間距離控制”同樣使用了3D激光雷達和立體攝像頭，由于使用現有車間距傳感器無法避免緊急制動時卡車之間發生碰撞，因此要通過通訊聯接卡車，前車加速、制動裝置的使用狀態與后車實時共享，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包括后車監測、后側方毫米波雷達、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一操作后續跟隨車輛的發動機啟動、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置監視器，顯示后續跟隨車輛的發動機啟動狀態、變速器檔位、與前方車輛間距、水溫、剩余油量、系統故障信息等異常事項。

　　·車輛控制裝置冗余化，實現控制ECU、轉向執行器、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。

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

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

　　·當發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）

　　安全技術：

　　·當裝置發生輕微故障時，采用“降級行駛模式”安全減速至50km/h；

　　·當發生多重故障時，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車。

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

　　3、項目今后的技術開發方向

　　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開發。

　　4、今后的開發推進計劃

　　日本政府已發布的成長戰略內容包括“以實現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進行研究”，交通省今后仍將繼續推進自動駕駛卡車的開發和社會實際應用。

　　根據日本政府已發布的“官民？ITS構想路線圖2020” （官民ITS構想？ロードマップ2020），目標為在2022年度之后實現高速公路卡車后車無人列隊跟馳的商業化。

　　今后將推進技術開發，滿足雨雪、夜間等各種行駛環境的要求。

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

　　5、今后的商業化推進計劃

　　2019年發布的成長戰略關于商業化時間計劃，經產省人員表示，“目標是2021年實現有人操作列隊跟馳的商業化。2019年發布的成長戰略原計劃2022年之后實現無人駕駛列隊跟馳的商業化，但在實踐過程中發現有些情況單憑無人操作列隊跟馳技術是很難徹底解決的，可能需要與L4級自動駕駛技術組合來力爭實現商業化。為此，計劃啟動面向L4級自動駕駛的新項目，2025年之后實現L4級卡車的商業化，希望能夠在該L4級技術中包含列隊跟馳技術”。

　　關于商業化的具體形式，尚無確定的結論，可能有多種形式，可能由卡車廠商將技術配置到卡車產品上進行銷售，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應用。