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MIT 详解:如何使无人驾驶卡车车队降低 20% 的能耗?

本文作者:刘子榆 2016-12-23 20:52
导语:MIT 研究发现,越简单的方法往往越有效。

MIT 详解:如何使无人驾驶卡车车队降低 20% 的能耗?

根据 MIT 最新研究显示,无人驾驶卡车车队将会降低 20 % 的能耗。

雷锋网(公众号:雷锋网)的读者都知道,无人驾驶技术可以节省司机的费用。不仅如此,MIT 的最新研究表明,无人驾驶卡车车队还会降低将近 20 % 的能耗。

车队所含车辆越多,效率也越高,因为队首和队尾的车辆受空气动力学的影响效率会比较低。MIT 研究发现,基于数字模型来组建一个无人驾驶卡车车队或许能够在一定程度上改变我们现有的交通状况。而使用最简单的方法对车队进行“编程”,效果反而最好。

灵感来源于鸟群和自行车队

MIT 详解:如何使无人驾驶卡车车队降低 20% 的能耗?

如何提高燃油利用率一直是现阶段卡车不得不面对的一个难题。“不管是对于车辆共享还是卡车管理,甚至是车队运营而言,人们都需要从系统的观点来看待这些问题。”麻省理工学院教授 Sertac Karaman 介绍说,团队是从鸟类成群飞行和自行车赛队中得到了灵感。他补充到,“以往研究这些问题的人只在意效率指标,比如延迟性和吞吐量。而我们看待这些指标,更多的考虑到可持续性发展的问题,比如成本、能源问题以及对环境的影响。沿着这个方向研究,才有可能解决城市未来的交通问题。“

MIT 还考虑到车辆在出发前的等待成本等因素。在本周旧金山举行的国际研讨会上,Karaman 和同事比较了传统卡车的固定发车间隔时间,并根据反馈来决定无人驾驶卡车应该如何聚集成车队,或者分离成单独的车辆行驶。

越简单的方法越奏效

MIT 详解:如何使无人驾驶卡车车队降低 20% 的能耗?

有意思的是,MIT 研究小组还发现,使用最简单的方法反而更节省燃料。“最简单的方法反而延迟性最低,同时也最省油。”这就是说,固定发车时间的卡车车队比交错间隔的卡车班次更加可持续和高效率。同时,车队的车辆数目固定不变的,要比改变车队规模的更有效。

两个方案在对比时,MIT 发现固定不变的车队要多节省大约 5% 的燃料。“也许你会觉得更复杂的方案会节省更多的时间,效率会更高,”Karaman 说。“但是从长远来看,简单的策略反而能帮你节省更多的燃料。”

接近空气动力学目标

雷锋网了解到,Karaman 正在和巴西的卡车公司建立无人车队交通模型。现在的模型(不是最终的)显示,在两辆卡车之间保持 3-4 米距离的时候,此时达到的空气动力效率最高。要知道,即便是非常有经验的司机也无法做到在持续的一段时间内一直保持这样的距离。这也就意味着车队里的每一辆车都是完全自治的。

根据 MIT 先前的调查,“如果车队一个接一个,排成一列行驶几米,处在队伍中间的卡车能耗将降低 20 %,因为它们受到的拖力较小,所以最节能。而在最末尾的车会节省 15% 的燃料,领头的卡车则是 10 %。它们所承受的拖力都比较大。”举个例子,一个包含 5 辆卡车的车队,大约会节省 17% 的能耗,而 8 辆的车队则是 18 % 。不过,只有 15 辆卡车的车队会比单个卡车节省多达 19 % 的能耗,这也就是说,在车辆数量达到 10 左右时,节省的燃料会出现一个减少的趋势。

研究未涵盖的领域:如何让人类监督

当然了,目前的研究不可能覆盖到全部内容。那么,现在就有一个问题,我们并不知道驾驶员对这项研究的反应是什么,尤其是对还没有加入到无人驾驶卡车车队的人而言。也许很多人都会担忧,无人驾驶的卡车车队上路,没有人看着怎么行?会不会出什么乱子?对此,人们需要为无人驾驶卡车准备特定的路线,以及当卡车出现故障及爆胎时的一些安全措施。同样,在刚开始测试时,每辆卡车中还需要配备一名司机,以便在必要的时候接管方向盘。

此外,雷锋网提醒大家还有一个问题。在道路上,车队之间的距离应该足够松散,这样才能给“有人驾驶”的汽车或者行人留出空间,否则当一列包含 15 辆卡车的车队在路上行驶,这就会像火车一样,没有人或者车能从中间穿过去,人们或许会在路上等得很抓狂吧。

*文中图片及封面均来源于 extremetech。

Via extremetech

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