文章来源：IEEE电气电子工程师
Photo: TuSimple
First in Freight: In 2021, San Diego–based startup TuSimple plans to deploy autonomous trucks that drive themselves from pickup to delivery without anybody on board.
Tesla、Uber、Cruise和Waymo等公司承诺，未来汽车基本上可称之为移动机器人，只需轻触智能手机即可可以带我们去任何地方。但一种新的汽车种类即将在未来的飞跃中超越自动驾驶汽车。自动驾驶卡车已经悄然取得了同样多的进展，随着不断商业化部署，其对货物运输的影响无疑将是深远的。
在近12家开发自动驾驶卡车运输的公司中，总部位于圣地亚哥的TuSimple正试图通过将独特的技术与一系列战略合作伙伴结合起来，进而取得成功。与卡车制造商Navistar以及航运巨头UPS合作，TuSimple已经在亚利桑那州和得克萨斯州进行了测试运营，包括站点到站点（depot-to-depot）的自动运行。这些都是在所谓的“监督自主”下运行的，即有人坐在驾驶室里，如果需要的话，随时准备开车。2021年的某个时候，这家初创公司计划开始取消人工监管，让卡车自己从取货到交货的整个过程，车上不再有人。
自动驾驶汽车和自动驾驶卡车都依赖于类似的基础技术：传感器通常是摄像头、激光雷达和雷达，它们将数据传送到计算机，然后计算机利用通过大量培训和模拟学习到的技能来控制车辆。原则上，开发一辆自主卡车比开发一辆自主汽车要容易一些。这是因为与乘用车不同的是，卡车，特别是长途牵引拖车，通常沿着固定路线行驶，大部分时间都花在比地面街道更容易预测和导航的高速公路上。卡车也是一个更好的自主平台，它的大尺寸为计算机提供了更大的动力，传感器的视野也得到了改善，可以安装在离地面更高的地方。
TuSimple声称，它的方法是独特的，因为它的设备是专门为卡车从头开始建造的。TuSimple的首席产品官Chuck Price表示：“这个领域的大多数其他公司都是从DARPA的《自动驾驶汽车的大挑战和城市挑战（Grand and Urban Challenges for autonomous vehicles）》中获得创意的种子的。但卡车的动力学和功能行为却截然不同。”
最大的区别是，卡车需要能够提前感知更远的情况，以允许其更长的停车距离。大多数自动驾驶汽车使用的200米激光雷达作为主要传感器，对于满载的卡车以每小时120公里的速度行驶来说，根本不够好。取而代之的是，TuSimple依赖于多个高清摄像头，只要有可能，它们随时都可以查看前方1000米范围内的情况。该系统检测其他车辆并计算其在该距离的轨迹，Price说，这一距离大约是专业卡车司机开车时所看到的距离的两倍。
Price认为，这种能力使TuSimple的系统有更多的时间来决定最安全、最有效的驾驶方式。事实上，该公司的卡车使用刹车的频率低于人工驾驶的卡车，从而使燃油经济性提高了约10%。更平稳的驾驶，更少的侧向移动，带来额外的效率收益，同时也最大限度地减少轮胎磨损。Price补充说，自动驾驶卡车也有助于解决卡车司机短缺的问题，预计卡车司机短缺将以惊人的速度增长。
Image: TuSimple
Look Ahead: TuSimple uses a combination of lidar, radar, and HD cameras to detect vehicles and obstacles up to 1,000 meters away.
TuSimple的40辆自主卡车车队一直在菲尼克斯、图森、达拉斯、埃尔帕索、休斯顿和圣安东尼奥的货运站之间运送货物。这些路线大约有95%是高速公路，但卡车也可以自主处理地面街道，将货物从一个仓库车道运送到另一个仓库车道。
“我认为物流业正在掀起一股不太受欢迎的浪潮，”ARK Invest专门研究自主技术的分析师Tasha Keeney表示。她解释说，与传统的卡车运输方式相比，电动自主卡车不仅有可能降低运输费用，而且有可能降低铁路运输的费用，同时提供铁路无法完成的门到门服务。从长远来看，TuSimple在卡车运输行业建立的关系是有意义的，垂直整合的专用车辆将有很多优势。
到2024年，TuSimple计划实现4级自治（Level 4 autonomy），这意味着其卡车将能够在不需要人工驾驶的情况下，在有限的条件下运行，包括一天中的时间、天气或预先绘制的路线。届时，TuSimple将开始向车队运营商出售这些卡车。然而，在这一过程中，该公司还必须达到其他几个里程碑，首先是2021年的第一次“driver out”测试，Price将其描述为一次关键的真实演示。
“这不再是一个科学项目，”他说。“这不是研究。这是工程。驾驶舱里不再有司机是为了向我们证明，也是为了向公众证明，这是可以做到的。”
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