[首發(fā)于智駕最前沿微信公眾號]卡車和乘用車自動駕駛雖然在技術(shù)路徑上共享了一部分底層邏輯，但由于應(yīng)用環(huán)境及使用場景的巨大差異，兩者在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上其實(shí)走的是兩條完全不同的路線。那卡車和乘用車自動駕駛技術(shù)上有何不同？

為什么卡車需要在一公里外就開始觀察？

感知距離是卡車與乘用車在傳感器層面最顯著的區(qū)別，對于自重約兩噸的乘用車，在時速100公里的情況下，緊急制動距離在40米左右，加上系統(tǒng)反應(yīng)時間，兩百米的感知范圍已經(jīng)綽綽有余。

但一輛滿載后達(dá)到49噸的半掛牽引車，即便路面狀況良好，制動距離也可能超過200米。如果考慮到濕滑路面或系統(tǒng)決策時間，卡車必須在500米甚至更遠(yuǎn)的地方就可以鎖定潛在風(fēng)險。

為了實(shí)現(xiàn)這種超遠(yuǎn)距離感知，卡車不僅需要更高像素的長焦相機(jī)，還必須依賴1550納米波長的激光雷達(dá)，這種雷達(dá)的功率更高，探測距離可以輕松突破300米。

此外，卡車自動駕駛系統(tǒng)還需對遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行更長時間的跟蹤和預(yù)測。當(dāng)系統(tǒng)探測到一公里外有施工占道時，它不能像乘用車那樣等到跟前才剎車，而是要提前數(shù)公里就開始規(guī)劃減速曲線或變道時機(jī)。這種長跨度的時空預(yù)測，對算法的穩(wěn)定性和抗噪能力提出了極高的要求，因?yàn)檫h(yuǎn)距離下傳感器捕捉到的像素點(diǎn)非常稀疏，系統(tǒng)必須在極少的信息中準(zhǔn)確識別出障礙物的類別。

卡車的盲區(qū)覆蓋也更復(fù)雜，由于車身長度一般會超過15米，攝像頭和雷達(dá)的安裝位置需要覆蓋車頭兩側(cè)、掛車中段以及正后方?？ㄜ囅到y(tǒng)需要實(shí)時融合多個角度的傳感器數(shù)據(jù)，以監(jiān)控掛車內(nèi)側(cè)是否存在行人或障礙物。這種多傳感器的大尺度空間標(biāo)定，遠(yuǎn)比乘用車這種小尺寸、剛性連接的車體要困難得多。

面對巨大的慣性，控制邏輯有何不同？

卡車質(zhì)量變化是巨大的，乘用車滿載和空載質(zhì)量差一般不超過30%。但卡車在空載和滿載狀態(tài)下，質(zhì)量可能相差三倍，這意味著卡車的動力學(xué)特性是實(shí)時變化的。系統(tǒng)必須具備一套自適應(yīng)的載荷估計算法，通過油門響應(yīng)和加速度的實(shí)時反饋，推算出當(dāng)前的實(shí)際重量，并據(jù)此調(diào)整剎車壓力和轉(zhuǎn)向力矩。

乘用車采用液壓制動，踩下踏板的瞬間剎車力就能傳遞到位，而重型卡車使用的是氣壓制動，空氣壓力的傳遞會存在在0.5到1秒的物理延遲。在自動駕駛算法中，這零點(diǎn)幾秒的延遲如果處理不好，會導(dǎo)致車輛制動過晚或產(chǎn)生劇烈的頓挫。因此，卡車的控制算法需要引入超前量補(bǔ)償，在發(fā)出指令的同時，就計算出氣壓傳導(dǎo)的時間差，確保剎車片能在預(yù)定的位置準(zhǔn)時咬合。

卡車高速行駛時的平順性不僅關(guān)乎舒適，更關(guān)乎經(jīng)濟(jì)性，卡車自動駕駛系需深度介入發(fā)動機(jī)的扭矩管理，利用地形預(yù)測功能實(shí)現(xiàn)預(yù)見性駕駛。如在前方有長下坡時，系統(tǒng)要提前降低車速，利用發(fā)動機(jī)制動而不是物理剎車，減少剎車片的磨損并降低油耗。這種對能量的精細(xì)化管理需求，是追求極致運(yùn)營效率的卡車所獨(dú)有的特征。

掛車鉸接點(diǎn)該如何控制？

對于掛車來說，還存在鉸接點(diǎn)，這個節(jié)點(diǎn)讓卡車變成了一個多體運(yùn)動系統(tǒng)，而非單一剛體。在倒車或大幅度轉(zhuǎn)彎時，如果車頭與掛車的夾角過大，就會發(fā)生折頭現(xiàn)象。為了解決這個問題，掛車自動駕駛必須加入對鉸接角的實(shí)時監(jiān)測和預(yù)測算法。

在狹窄的物流園區(qū)內(nèi)，卡車轉(zhuǎn)彎時的內(nèi)輪差極其顯著，后方的掛車輪跡會比車頭更靠內(nèi)。系統(tǒng)在規(guī)劃路徑時，不僅要讓車頭避開障礙物，還要為身后的掛車留出足夠的轉(zhuǎn)彎空間。這就需要建立復(fù)雜的運(yùn)動學(xué)模型，實(shí)時計算掛車在不同轉(zhuǎn)彎半徑下的運(yùn)行軌跡。在實(shí)際運(yùn)行中，如果系統(tǒng)檢測到掛車有偏離預(yù)定軌道或發(fā)生側(cè)滑的風(fēng)險，必須通過對車頭姿態(tài)的微調(diào)來修正掛車的路徑。

此外，掛車的載貨重心高度也會極大影響車輛的側(cè)翻穩(wěn)定性，如果貨物裝載過高且重，激進(jìn)的變道動作會讓掛車發(fā)生翻滾。對此，卡車自動駕駛需集成橫向穩(wěn)定性控制功能，通過傳感器感知橫向加速度和側(cè)傾角，實(shí)時限制轉(zhuǎn)向角度。正因?yàn)榭ㄜ噷嚿碜藨B(tài)變化極為敏感，因此橫向控制算法必須比乘用車更保守、更精準(zhǔn)，才能讓這臺龐然大物在任何時候都保持穩(wěn)定。

如何做好卡車的安全備份？

對于卡車而言，自動駕駛的安全性不僅體現(xiàn)在算法的聰明程度上，更體現(xiàn)在硬件的冗余設(shè)計上。由于卡車主要在高速公路運(yùn)行，一旦發(fā)生電子元件失效，后果將非常嚴(yán)重。因此，卡車在架構(gòu)設(shè)計需采用失效可用邏輯，即當(dāng)一套系統(tǒng)壞了，另一套系統(tǒng)不僅要能接管，還要能保證車輛繼續(xù)安全行駛一段距離。

這意味著卡車應(yīng)擁有兩套完全獨(dú)立的轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)和制動電源系統(tǒng)。在實(shí)際系統(tǒng)測試時，更需模擬主轉(zhuǎn)向電機(jī)掉電的情況，要確保備用系統(tǒng)在毫秒級完成無縫切換，確保車輛不會因失控而偏離車道。此外，卡車的大腦也應(yīng)設(shè)置多層監(jiān)控邏輯，除了主決策算法，還要有一個簡單的備份控制器。當(dāng)主算法因某種極端情況出現(xiàn)計算超時或異常時，備份控制器會接管權(quán)限，執(zhí)行最穩(wěn)妥的減速靠邊停車指令。

這種冗余設(shè)計更應(yīng)延伸到軟件層面，卡車系統(tǒng)會實(shí)時監(jiān)控輪胎的壓力、溫度以及貨物的擺動頻率。一旦發(fā)現(xiàn)爆胎風(fēng)險或貨物位移，系統(tǒng)會立刻調(diào)整駕駛策略。相比乘用車，卡車自動駕駛更像是一個全天候的運(yùn)維系統(tǒng)，它不僅要開車，還要負(fù)責(zé)監(jiān)控這臺復(fù)雜機(jī)器的每一個健康指標(biāo)，以確保在漫長的跨省運(yùn)輸中不出任何紕漏。