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每天，世界上成千上萬(wàn)的司機(jī)需要在半夜從床上爬起來(lái)，進(jìn)入大型卡車(chē)狹窄的駕駛空間。這個(gè)勞動(dòng)力群體每年向倉(cāng)庫(kù)、雜貨店和港口運(yùn)送數(shù)十億噸的貨物。運(yùn)輸業(yè)每年通過(guò)人工卡車(chē)運(yùn)輸近 110 億公噸（120 1億噸的貨物。

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自動(dòng)駕駛卡車(chē)，TuSimple 它可以把高速公路變成卡車(chē)司機(jī)和其他司機(jī)更安全的地方。同時(shí)，使用自動(dòng)駕駛卡車(chē)也可以節(jié)省關(guān)鍵材料的運(yùn)輸成本。

盡管這些卡車(chē)對(duì)世界各地供應(yīng)鏈的運(yùn)作至關(guān)重要，但該行業(yè)仍面臨著日益嚴(yán)重的司機(jī)Microsemi代理短缺。卡車(chē)運(yùn)輸業(yè)一直面臨著留住老司機(jī)，發(fā)展新司機(jī)的兩難境地。隨著新冠肺炎疫情期間許多駕校的關(guān)閉，這種情況變得越來(lái)越困難。在上述因素的綜合作用下，卡車(chē)運(yùn)輸能力已經(jīng)不能滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的運(yùn)輸需求，從燃油燃料到電子產(chǎn)品的供應(yīng)也受到了影響。

六級(jí)自動(dòng)駕駛(圖片所有權(quán):NHTSA.gov）

Malleichervu 說(shuō)，“許多 OEM 提供的自動(dòng)駕駛功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 2 級(jí)或 2 級(jí)。加號(hào)意味著在 2 自主性有所提高，但尚未達(dá)到 3 級(jí)。達(dá)到這一水平后，車(chē)輛上的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 它可以控制制動(dòng)系統(tǒng)、加速和轉(zhuǎn)向，而人類(lèi)駕駛員仍然需要隨時(shí)監(jiān)控環(huán)境，并執(zhí)行所有其他駕駛?cè)蝿?wù)。”

這種相對(duì)有限的自主性的部分原因是在城市環(huán)境中測(cè)試和開(kāi)發(fā)車(chē)輛 ADAS 安全顧慮。

韓是韓曉玲說(shuō)的 TuSimple 卡車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。盡管該公司預(yù)計(jì)至少會(huì)有卡車(chē) 2024 它只能在幾年內(nèi)完全上路，但它為實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛提供了更容易的方法，而不是在駕駛密度較低的高速公路上市中心進(jìn)行測(cè)試。為了在城市測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車(chē)，公司必須首先與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)就測(cè)試車(chē)輛的區(qū)域、頻率和速度達(dá)成協(xié)議。這通常意味著可用于測(cè)試的區(qū)域和時(shí)間會(huì)減少。

高速公路測(cè)試的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與城市道路相比，它面臨的行人障礙較少，在很大程度上避免了交通狀況和狹窄或不平坦的道路。這意味著，如果有問(wèn)題，雖然傷害其他司機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)不是零，但它確實(shí)可以降低致命事故的可能性。

韓曉玲說(shuō)，TuSimple 卡車(chē)已經(jīng)到了 4 級(jí)自主性。這意味著車(chē)輛可以在沒(méi)有人類(lèi)司機(jī)幫助的情況下在有限的條件下自動(dòng)駕駛。 — 不過(guò) TuSimple 該公司仍計(jì)劃讓人類(lèi)司機(jī)監(jiān)控駕駛座。目前的卡車(chē)運(yùn)輸要求人類(lèi)司機(jī)始終保持警惕，4 級(jí)或 5 自動(dòng)駕駛卡車(chē)的區(qū)別在于，卡車(chē)司機(jī)有機(jī)會(huì)在空曠的道路上通宵休息。

韓曉玲和他的團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)自主線(xiàn)控制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。大型卡車(chē)的重量和牽引滿(mǎn)載拖車(chē)的動(dòng)態(tài)特性使卡車(chē)更難快速停車(chē)。滿(mǎn)載卡車(chē)重達(dá) 36,000 公斤（80,000 磅)，而公交車(chē)的重量只有 1,360 公斤（3,000 磅）。制動(dòng)系統(tǒng)必須能夠安全防止重型卡車(chē)高速行駛時(shí)的向前沖力。

韓曉玲說(shuō)：線(xiàn)路控制動(dòng)系統(tǒng)非常復(fù)雜。從感知開(kāi)始，我們的程序應(yīng)該觀察車(chē)輛的前后情況。這涉及到運(yùn)動(dòng)計(jì)劃、預(yù)測(cè)和控制算法。

在感知和激光雷達(dá)的幫助下，TuSimple 的 4 自主級(jí)系統(tǒng)可以 360 觀察車(chē)輛周?chē)�和前�?1,000 大米范圍的路況。這些數(shù)據(jù)隨后將傳輸?shù)桨踩�關(guān)鍵線(xiàn)控制動(dòng)控制系統(tǒng)，韓曉玲解釋說(shuō)。控制系統(tǒng)將在軟件感知和卡車(chē)硬件之間建立聯(lián)系，以激活安全制動(dòng)。

制動(dòng)是自動(dòng)駕駛中最基本的系統(tǒng)，對(duì)制動(dòng)安全的要求動(dòng)安全的要求比其他所有系統(tǒng)都要高。

這些更嚴(yán)格的制動(dòng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)也反映在其冗余上。這意味著，如果有問(wèn)題，人類(lèi)控制器可以進(jìn)行干預(yù)和手動(dòng)制動(dòng)。

對(duì)于車(chē)輛的其他部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)，一定程度的冗余就足夠了，但由于制動(dòng)系統(tǒng)是車(chē)輛安全的核心部件，我們必須有完全的冗余，包括物理、信號(hào)、電源和軟件系統(tǒng)。 韓曉玲繼續(xù)說(shuō)。

信任模型

TuSimple 它的大型卡車(chē)已經(jīng)在真正的高速公路上進(jìn)行了測(cè)試，包括從亞利桑那州到俄克拉荷馬州的一段時(shí)間 951 英里之旅。然而，韓曉玲解釋說(shuō)，完全依賴(lài)道路測(cè)試將導(dǎo)致成本的快速增長(zhǎng)。作為替代品，該團(tuán)隊(duì)主要依靠建模和模擬作為線(xiàn)路控制開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)高效、安全的替代品。據(jù)韓曉玲介紹，高達(dá) 90% 使用卡車(chē)車(chē)輛控制單元進(jìn)行測(cè)試 MATLAB、Simulink 與其他軟件開(kāi)發(fā)模型一起完成。

該團(tuán)隊(duì)只參考唯一的數(shù)據(jù)源，自動(dòng)生成代碼，并可以測(cè)試具有不同車(chē)輛約束條件的獨(dú)立系統(tǒng)。

“我們只有 10% 韓曉玲說(shuō)：不僅需要人力，還需要額外的協(xié)調(diào)。因此，我們使用模擬進(jìn)行大部分測(cè)試。

模擬需要輸入不同的傳感器（如激光雷達(dá)和雷達(dá)）如何通過(guò)微處理器中繼到卡車(chē)的物理控制系統(tǒng)進(jìn)行建模。使用模型來(lái)管理這些組件，即使它們?cè)诓煌�的物理位置工作，團(tuán)隊(duì)成員也可以同時(shí)設(shè)計(jì)它們。

TuSimple 結(jié)合 V 模型和敏捷方法創(chuàng)建了理想的設(shè)計(jì)過(guò)程。(圖片所有權(quán):TuSimple）

V 模型又稱(chēng)驗(yàn)證和確認(rèn)模型，是在實(shí)現(xiàn)新功能之前系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的設(shè)計(jì)方法。Malleichervu 說(shuō)，使用 V 模型設(shè)計(jì)方法通常需要三到五年才能完成發(fā)動(dòng)機(jī)或車(chē)輛項(xiàng)目的所有設(shè)計(jì)；升級(jí)現(xiàn)有設(shè)計(jì)大約需要一年時(shí)間。

韓曉玲說(shuō)，對(duì) TuSimple 這種方法太慢了。作為替代品，公司在開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)時(shí)采用了混合方法，即將到來(lái) V 結(jié)合應(yīng)用模型和敏捷方法。

韓曉玲說(shuō)：我們的迭代周期非常快，這意味著我們必須在幾周內(nèi)發(fā)布線(xiàn)路控制軟件，而不是幾年內(nèi)。這就是為什么我們也需要遵循敏捷的過(guò)程。這就是為什么我們依賴(lài)建模。如果沒(méi)有建模，就很難在一個(gè)月內(nèi)發(fā)布一個(gè)功能，因?yàn)樗�有的工作，如編程、測(cè)試和驗(yàn)證，都需要在那個(gè)月內(nèi)完成。

使用這種混合方法，TuSimple 可以在 24 線(xiàn)控軟件補(bǔ)丁在小時(shí)內(nèi)發(fā)布， 72 小時(shí)到兩周內(nèi)發(fā)布新功能。韓曉玲認(rèn)為，正是這種新穎的設(shè)計(jì)方法和 TuSimple 使用建模可以幫助公司實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，即自動(dòng)駕駛的大型卡車(chē)可以使用 2024 年馳騁在高速公路上。

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