美国:无人驾驶卡车的应用前景和必须解决的问题

2016年1月，美国交通运输部举办了智慧城市挑战赛和城市货运物流会议，这次会议是美国交通运输部继提出《2045美国交通运输展望》后的一次回应。

智慧城市挑战赛鼓励各城市提出最具创造力的想法，独创性的解决特定的运输问题。这并不是一个简单的事，具体来说，美国交通运输部正在寻找能够结合新兴交通大数据、技术和应用与城市现有系统的先进解决方案，来应对交通运输挑战的城市。解决方案的重点在于必须同时减少拥堵，保证旅客安全，保护环境，照顾欠发达地区和以及保持经济活跃。

城市货运和物流是智能城市挑战赛的一个重要部分。 美国超过80％的货物都在美国最大的100个都市区进行交易，10％的美国贸易运输通道运载了全美国79％的货物，二八定律在此又一次得到了印证。

2010年，美国贸易运输总额为20.3万亿美元，这100个都市区的货物运输总额占到了16.2万亿美元。随着人口增加和城市化发展，美国运输部表示，需要找到创新性的方法来将食品、能源和制成品有效且高效地运输到这些城市。

目前，全美有48000多名卡车司机，但缺口巨大，将导致物流运输在未来的五到十年内产生不好的变化。目前司机的平均年龄是55岁，这将使得这一问题进一步恶化。长途货运行业目前可以雇用通过考试的任何年龄段的人，但运输业是时候开启自动驾驶时代了。最近，Uber所收购的Otto无人驾驶卡车在科罗拉多行驶了190公里，车上装载了满车的百威啤酒。理论上，最好是自动驾驶货车进行较长路程的室外行驶（在没有铁路或其他选择的情况下），然后卡车司机完成开始一英里和最后一英里的驾驶。 

Otto 的自动驾驶货车最近在科罗拉多行驶了190公里

安全挑战

安全仍然是货运面临的最大的挑战之一。在美国，货运事故的死亡人数占公路运输事故死亡人数的13％。未来，大都市货运需求的增长可能会进一步导致货运和客运的意外事故带来事故增多。

综上数据，什么是可行的解决方案？ 照例，解决方案并不单一，车联网技术（或V2X）的简单应用可以实现卡车的重大变革。V2X安全应用的例子包括前车防撞预警系统，车道偏离预警系统，交叉口移动辅助和汽车电控制动系统。

其他的安全应用包括动态限速，可变卡车限速和动态卡车管制（包括高配置车辆的大风预警）。这些都将成为基础设施安装的标志，但是将会更多的包括在车载预警和基于V2X最终自动限速之中。

除此之外，安全功能还可以应用于以下方面。车载预警通知驾驶室和司机，货车正在靠近铁道交叉口，特别是在没有设置警示灯的交叉路口处。当火车通过特定的位置时，发射器被激活，货车驾驶室接收到火车正在靠近以及存在潜在撞车风险的警示。或者，火车本身可配备发射器。弯道预警允许联网车辆在卡车接近弯道时收到建议行驶速度的信息。此外，超高检测仪可能通过平视显示器警告司机，他们正朝着桥梁或隧道这类不能清除的障碍物前行。当超重车辆经过了不牢固的桥梁时，动态称重技术将强制禁止车辆通行。 

沃尔玛的高端体验概念卡车WAVE

最后，如何处理天气引发的安全问题也是一个巨大的挑战。约22％的车祸是发生在恶劣天气下，例如雨天，雨夹雪，积雪天，大雾天，严重的侧风天，沙尘暴和泥石流等。虽然这个数字很难理解，但是，每年货运公司在美国近300个城市因天气原因引发的交通拥挤，所浪费的时间约为320亿小时。每年，货运公司因天气原因所浪费的延误费为22亿美元到35亿美元不等！

需求增长

美国运输部认为，美国多式联运的货运系统推动着国家的经济发展。 《2045美国交通运输展望》预期从2012年至2040年，卡车的货运量将增长43％。

人口密集地区货运需求的增加将使得货物出港的“第一英里”和从货运枢纽到最终目的地的“最后一英里”的运输过程复杂化。据报道，到2040年，日常运输中，美国最繁忙的高速公路将有近3万英里的路段被堵塞。即使在今天，货车堵塞都会带来价值270亿美元的时间成本和燃料浪费。

现在物流业正在考虑整合位于郊区的仓库，重型商用车将会把货物运送到城市边缘的大型仓库，中型和轻型商用车再将货物从这些大型仓库运送到城市内部较小的仓库或者直接运送到目的地。这些较小的车辆可能包括电动车，在未来，较小的无人驾驶车辆或共享车辆，也可以在高峰时段以外运送货物。

其他解决方案还包括，对现有的单层设施进行再利用，将它们建设成两层或三层的仓库和仓储设施。欧洲已经这样做了，11月初Prologis宣布计划在西雅图地区建设首个三层城市仓库。

货物运输中，动态路由通信的使用将是必不可少的，例如信息标识，道路无线电台和511交通信息服务系统。动态引导和定位路线将以实时状况为基础，并通过动态道路定价来解决需求问题，并通过鼓励卡车司机选择较为通畅的替代路线来减少高峰时段的拥堵。电动车辆和新能源汽车的使用将有效的减少车辆噪音，这将减少对夜间运输货物的反对。 

电动车可以减少物流行业产生的噪音和污染

城市停车将仍然是货车所要面临的问题。并排停放的货车占用车道已经成为了一个问题。目前，该问题的执法力度不够，各城市也没有认真对待。随着货运需求的增加，除非采用加班交货的方式，否则就需要为货车提供额外的停车位，这就意味着小汽车的停车位就更少了。有必要找出一种限制货车在装卸区停车的方法。对于长途货车，通过网站，APP和车联网技术提供智能货车和动态货车停车信息，可以改善停车位短缺和停车信息闭塞的问题。

环保问题

1992年以来，温室气体的排放量持续增长。货运方面，温室气体排放量的增长主要是来自于公路上的重型卡车。重型卡车是造成交通堵塞的元凶，因此减少它的拥堵对减少温室气体的排放是至关重要的。

在交通运输行业中，技术为城市货运和物流的改善提供了机会。我们需要在现有的技术上不断的创新和实践，才可以在未来将货物从A点运输到B点。在最近的底特律的研讨会上，我看到了几个非常恰当的名言警句。面对目前的交通运输方面的挑战，“吾日三省”和“穷则变，变则通，通则久”是非常重要的，也是需要切实记住的。 

关于作者: Wes Guckert，专业交通规划师，经验丰富，是美交通运输集团有限公司的总裁兼首席执行官, 该公司是具有32年历史的交通工程和交通规划专业公司。