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2018-2019 商用車自動駕駛產業研究報告

商用車,自動駕駛
北京水清木華研究中心
2019/5/21 17:27:31


       由于多方面原因,商用車自動駕駛會先于乘用車自動駕駛落地。


        首先,自動駕駛技術落地的一大制約因素就是硬件成本,動輒幾萬元的傳感器成本,對于乘用車來說是無法接受的。而商用車天然有盈利的需求,當投入成本低于節省的成本時,企業對于新技術尤其是能提升盈利空間的技術更有動力去更新換代。

        其次,商用車的運行路況更加單一。商用車大多數時執行的是點對點的路線,且城市道路占比較少,復雜程度更低。


        最后,商用車的外觀更易于傳感器布置。商用車的體積比乘用車大,能夠減少感知系統的布置問題。商用車車輛一般比較高,使得傳感器安裝高度也更高,能夠探測到更遠的距離,也增加了安全性。


        即使具有天然優勢,商用車的自動駕駛同樣遇到很多需要解決的各種問題。卡車列隊跟馳(Platooning)是在解決各種問題,實現L4自動駕駛之前的過渡方案。


        商用車自動駕駛的先行者,獲得英特爾、電裝、UPS、沃爾沃、麥格納、諾基亞等大牌企業投資,融資近8000萬美元的Peloton創始人兼CEO Josh Switkes,最近發表了卡車列隊跟馳的九條安全原則。



一、需基于成熟技術而打造

        Switkes稱當前的卡車是非常安全的,這是由于主動安全系統成為了卡車的標配。必須在主動安全系統基礎上打造了卡車列隊跟馳系統。

        Peloton列隊跟馳系統的打造還利用了另一個成熟的技術:氣壓盤式制動器(ADB)。 在首次啟動的時候,參與列隊跟馳的牽引車必須安裝ADB。此外,列隊跟馳的車隊和卡車也必須達到檢驗標準和維護要求。


二、監督式列隊跟馳


        Switkes稱“當我們在開發列隊跟馳系統的時候,如果我們是為所有類型的道路而開發的話,那將是非常耗時的工程。” 因此,列隊跟馳系統應是為某些特定道路和環境而開發的系統。


        憑借云網絡和車輛檢查,Peloton只授權在受控訪問的多車道的高速公路上實施列隊跟馳,而非在惡劣天氣或施工區域內實施。在列隊跟馳的時候,車速必須等于或低于限制速度。若出現雨刷運行或穩定控制激活等指示惡劣天氣存在的情況,列隊跟馳狀態將自動取消。


三、標桿管理


        近年來,各個自動駕駛汽車公司都在宣傳他們自動駕駛的安全性,但許多人在拿錯誤的標桿在進行衡量。即他們是拿具有主動安全系統的卡車的安全性與普通卡車的安全性進行比較。自動駕駛的安全性是建立在同類比較上,即當你坐在實施列隊跟馳的卡車上時,會比你坐在沒有實施列隊跟馳的具有主動安全系統的同一車輛上更安全。


四、實施正確的功能


        Switkes指出7個幫助實現安全列隊跟馳的功能:


        聯網制動:基于DSRC的直接通信技術可讓兩臺列隊跟馳的車輛實現同時加速和制動。這樣使得跟車距離隨著感知延遲的減少而減少,同時,也極大地減少了反應延遲。


        列隊跟馳臨近解除:利用雷達和攝像頭傳感器監測領頭車輛前方的情況。如有車輛過于近距離地超車領頭車輛,系統將解散列隊跟馳,并將兩輛卡車分開至安全距離,同時還將跟車減速,以便應對隨后需要緊急制動的情況。


        列隊跟馳解除:該功能需要駕駛員自行解除列隊跟馳。當駕駛員決定終止列隊跟馳時,跟車系統會增加跟車距離直至達到人工操作下的安全跟車距離。隨后,跟車駕駛員便可接管車輛駕駛權。


        超車探測和反應:在列隊跟馳下,駕駛員通常會在系統識別到超車情況之前發覺這一情況,并終止列隊跟馳,為對方超車騰出空間。但若他們不這么做,系統將在探測到超車情況的同時立即解除列隊跟馳,并發出警報通知駕駛員。


        領頭車輛前方信息顯示:Peloton會在跟車上顯示領頭卡車前置攝像頭中的視頻,以便讓跟車駕駛員看到領頭卡車前方的車輛、物體和道路特征。


語音通信:駕駛員之間可通過由腳踏板啟動的免提式無線通信功能互相通信,如告知車道變換等信息。


        網絡安全:Peloton使用現代安全防護方式防止黑客侵入和欺騙式干擾信號。當遇上塞車時,PlatoonPro會立即解除列隊跟馳。另外客戶數據也是PlatoonPro安全防護的重點。


五、正確地實施功能安全

        Peloton在采用硬件和軟件的時候,參照了功能安全標準ISO 26262。


六、管理車輛規格和車況

        Switkes說:“隨機地拿高速公路上的兩輛卡車比較,它們的制動能力都可能大不相同。”這些卡車在制動類型、軸距、載貨和維護等方面千差萬別。這也是為什么卡車駕駛員需保持較大的跟車距離,如需要保持六至七秒的車頭時距。但在真實駕駛情況下,駕駛員通常都沒有保持上述安全距離。


七、讓駕駛員處于中心地位

        Switkes稱“我們讓駕駛員參與到了列隊跟馳系統開發的每一過程。”這些人員包括雇傭的測試駕駛員,使用Peloton車輛的駕駛員和教練。他們按照各自的反饋對系統進行了微調。Peloton設計了訓練項目以教導駕駛員如何安全地操作卡車列隊跟馳。該項目包括室內課程和路上指導。

        此外,Peloton正在研究列隊跟馳中駕駛員注意力的問題。這是列隊跟馳中心最關心的課題。列隊跟馳執行需要兩輛卡車駕駛員的授權。在列隊跟馳開始前,領頭車輛駕駛員必須評估路況。如果評估出路況對于列隊跟馳是安全的,領頭車輛駕駛員將按下“安全”按鈕。隨后,跟車駕駛員才能按下“開始”按鈕。其中任意一位駕駛員在行駛過程中可隨時解除列隊跟馳。


八、與廠商和政府間合作

        Peloton與大多數的卡車制造商,制動供應商,Tier1組件供應商直接合作。這些合作包括安全分析&評估,軌道&道路測試和評估,交互實施等。

        在政府合作方面,美國就有26個州修改了它們的交通法允許列隊跟馳上路。其中18個州全權授權列隊跟馳,另外8個州允許列隊跟馳測試或有限制的部署。


九、測試

        通過借鑒行業標準測試方法,Peloton開發出了可充分驗證系統的工具和測試方法。


        Peloton的商用車自動駕駛實踐表明,并不是所有商用車都適合于實施自動駕駛。除了加裝自動駕駛感知和決策系統,原有的執行系統也需要進行改造。


        嬴徹科技由商用車管理平臺G7聯合普洛斯和蔚來資本共同出資創建,目標是建立覆蓋全國的自動駕駛卡車網絡,為物流客戶服務。圍繞該目標,嬴徹自主研發自動駕駛系統,再與主機廠合作,共同研發自動駕駛卡車。


        嬴徹科技同重卡主機廠合作,從合作伙伴的產品里選出成熟的柴油車型,選出被市場驗證是先進和成熟的車型。然后把研發的自動駕駛系統整合進去。遵循前裝的流程,需要將近三年的時間形成量產,具體工作包括:重新標定、道路測試、供應鏈準備、新部件采購和認證、生產線調整,最后實現達到量產要求的L3級自動駕駛車輛。


        因此,商用車自動駕駛的實現,并非一蹴而就的。從感知、決策、執行系統都在不斷升級優化中。


        國內商用車轉向機業務的主導者原來是博世公司。威伯科2017年收購了美國馳派達轉向系統有限公司,2018年,克諾爾收購了日本日立轉向系統公司,東科克諾爾將東風零部件集團旗下的轉向機業務納入囊中。


        這樣,博世、威伯科、克諾爾三家均具備為商用車整車企業提供制動控制系統、轉向控制系統的能力,實現車輛縱向與橫向集成化控制的自動駕駛系統解決方案。


        2018年,威伯科宣布推出自動駕駛開放平臺ADOPT,連接和開放威伯科的制動、轉向、傳動及懸架控制系統。該開放平臺將給予中國的自動駕駛初創公司提供支持,以方便對采用威伯科系統的商用車型進行對接。ADOPT合作伙伴包括啟迪云控、主線科技、圖森未來和百度。


        《2018-2019 商用車自動駕駛產業研究報告》以260頁的篇幅,詳細研究了商用車自動駕駛領域的技術、市場和產業現狀,國內外供應商和車廠的投資、布局、合作、技術路線、產品和解決方案、商業模式、規劃和目標、測試、落地時間等等。

報告目錄:


第一章 商用車自動駕駛產業綜述
1.1 商用車自動駕駛綜述
1.1.1 商用車定義
1.1.2 商用車自動駕駛的必要性
1.1.3 相比乘用車,商用車普及自動駕駛技術的優勢
1.1.4 國內外商用車自動駕駛發展階段
1.1.5 商用車自動駕駛的預期發展路徑
1.1.6 自動駕駛卡車的發展階段
1.1.7 自動駕駛卡車不同發展階段的功能特征
1.2 商用車自動駕駛技術
1.2.1 商用車自動駕駛典型應用場景及技術
1.2.2 商用車典型應用場景技術解決方案
1.2.3 商用車自動駕駛基礎技術
1.2.4 自動駕駛商用車需用的關鍵技術
1.2.5 商用車自動駕駛參考架構
1.2.6 商用車自動駕駛演進路線
1.3 商用車自動駕駛與法規
1.3.1 全球各地區對制動控制和ADAS的法規時間表
1.3.2 主動安全與ADAS成為各國法規的強制要求
1.3.3 中國主動安全/ADAS法規迅速推進
1.4 商用車自動駕駛的挑戰和影響
1.4.1 商用車自動駕駛面臨的挑戰
1.4.2 接受度挑戰
1.4.3 自動駕駛卡車面臨挑戰和影響
1.4.4 自動駕駛對卡車行業利益相關者的影響
1.4.5 不同利益相關者的技術推動和拉動
1.5 卡車自動駕駛市場規模預測
1.5.1 全球及中國卡車自動駕駛市場規模預測
1.5.2 不同類型的卡車自動駕駛市場規模預測

第二章 商用車列隊跟馳
2.1卡車列隊跟馳概述
2.1 卡車列隊跟馳簡介
2.1.1 卡車列隊跟馳關鍵部件及作用
2.1.2 卡車列隊跟馳技術發展過程
2.1.3 卡車列隊跟馳的價值
2.1.4 卡車列隊跟馳測試油耗節省情況
2.1.5 全球卡車列隊跟馳發展現狀
2.1.6  2018-2020全球卡車列隊跟馳項目
2.1.7 部分卡車列隊跟馳項目對比
2.2 卡車列隊跟馳九大安全原則
2.3 歐洲卡車列隊跟馳發展現狀
2.3.1 歐洲卡車列隊跟馳代表項目
2.3.2 歐洲卡車列隊跟馳發展路線圖
2.3.3 歐洲卡車列隊跟馳挑戰賽
2.3.4 Aurora Borealis 項目
2.3.5 德國卡車列隊跟馳測試
2.4 美國卡車列隊跟馳發展現狀
2.4.1 美國卡車列隊跟馳概況
2.4.2 美國卡車列隊跟馳項目
2.4.3 美國卡車列隊跟馳測試
2.4.4 美國各州Platooing法規允許情況
2.5 中國卡車列隊跟馳發展現狀
2.5.1 中國卡車列隊跟馳代表項目
2.5.2 菜鳥無人駕駛卡車列隊跟馳
2.5.3 中國首次大規模商用車列隊跟馳試驗
..................................................................

第三章 國外商用車自動駕駛方案供應商研究
3.1 Starsky Robotics
3.2 Embark
3.3 Peloton Technology
3.4 BestMile
3.5 Oxbotica
3.6 Einride
3.7 WABCO威伯科
3.8 克諾爾
3.9 Kodiak Robotics
3.10 Thor Trucks
3.11 國外商用車自動駕駛方案供應商對比(包括營收、公司人數、融資情況、主要產品、業務模式、主要客戶、合作伙伴、是否支持遠程遙控、是否支持卡車自動駕駛、單車自動駕駛測試情況、卡車列隊跟馳測試情況、是否支持客車自動駕駛等)
3.12 主要結論


第四章 國內商用車自動駕駛方案供應商研究
4.1 清智科技
4.2 圖森未來
4.3 西井科技
4.4 飛步
4.5 智加科技
4.6 主線科技
4.7 長沙智能駕駛研究院CIDI
4.8 護航實業
4.9 G7
4.10 贏徹科技
4.11 國內商用車自動駕駛方案供應商對比(包括所在省市、注冊資本、融資情況、員工數量、主要產品、業務模式、主要客戶、合作伙伴、是否支持遠程遙控、是否支持卡車/客車自動駕駛、自動駕駛測試情況、規劃和目標等)
4.12 主要結論


第五章 國外商用車企業的自動駕駛布局
5.1 大眾汽車
5.2 PACCAR
5.3 Volvo
5.4 戴姆勒
5.5 SCANIA
5.6 日野
5.7 國外商業車車企對比(包括2018年營收及增長率、2018年銷量、2018年利潤及增長率、所屬國家地區、商用車部門人數、自動駕駛計劃投入資金、對外自動駕駛投資情況、主要產品、智能網聯合作伙伴、是否投入卡車/客車自動駕駛、自動駕駛測試情況、L2落地時間、L3計劃落地時間、商用車L4計劃落地時間、規劃和目標等)
5.8 主要結論


第六章 國內商用車企業的自動駕駛布局
6.1 福田汽車
6.2 東風汽車
6.3 中國重汽
6.4 一汽解放
6.5 陜汽
6.6 上汽紅巖
6.7 宇通客車
6.8 金龍客車
6.9 中車電動
6.10 國內商用車車企對比分析(包括2018年營收及增長率、2018年銷量、2018年利潤及增長率、注冊資本、商用車部門人數、自動駕駛計劃投入資金、對外自動駕駛投資情況、主要產品、智能網聯合作伙伴、是否投入卡車/客車自動駕駛、自動駕駛測試情況、L2落地時間、L3計劃落地時間、商用車L4計劃落地時間、規劃和目標等)
6.11 主要結論

報告鏈接:http://www.pday.com.cn/Htmls/Report/201905/24517276.html

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