Взвод (автомобильный)

В транспортировке — взвод или стайка это метод совместного управления группой транспортных средств. Он призван увеличить пропускную способность дорог за счет автоматизированной системы автомобильных дорог. ^[1]

Взводы сокращают расстояния между легковыми и грузовыми автомобилями с помощью электронной и, возможно, механической сцепки. Эта возможность позволит многим легковым и грузовым автомобилям одновременно ускоряться или тормозить. Эта система также позволяет сократить расстояние между транспортными средствами, устраняя расстояние, необходимое для реакции человека.

Возможности взвода могут потребовать покупки новых транспортных средств или чего-то, что можно модернизировать . Водителям, вероятно, потребуется специальное подтверждение лицензии из-за необходимых новых навыков и дополнительной ответственности при вождении впереди.

Умные автомобили с искусственным интеллектом смогут автоматически присоединяться к взводам и покидать их. Автоматизированная система шоссейных дорог — это вариант одной из таких систем, в которой автомобили объединяются в колонны по 8–25 человек.

Потенциальные преимущества

Большая экономия топлива за счет уменьшения сопротивления воздуха и уменьшения необходимости ускорения, замедления и остановки для поддержания транспортного потока.
Уменьшение заторов .
Существенно короче поездки на работу в периоды пик.
При длительных поездках по шоссе транспортные средства могут оставаться в основном без присмотра, находясь в режиме следования.
Меньше дорожно-транспортных происшествий.
Зарядка автомобиля от автомобиля ^[2]

Потенциальные недостатки

Некоторые системы вышли из строя из-за трафика, поскольку были взломаны удаленными компьютерами, что создало опасную ситуацию. ^[3]^[4]^[5]^[6]
Водители будут меньше чувствовать контроль над своим вождением, находясь под контролем компьютерного программного обеспечения или ведущего водителя.
Водители могут быть менее внимательными, чем обычно, и они не смогут так быстро реагировать на неблагоприятные ситуации в случае сбоя программного или аппаратного обеспечения.
В случае столкновения с головным транспортным средством весь взвод может оказаться в зоне столкновения нескольких транспортных средств из-за уменьшенного расстояния между транспортными средствами.

Автоматизированная система автомобильных дорог

Автоматизированная система шоссейных дорог (AHS), или «умная дорога» , представляет собой предлагаемую технологию интеллектуальной транспортной системы , предназначенную для обеспечения беспилотных автомобилей на определенных полосах движения. Его чаще всего рекомендуют в качестве средства облегчения пробок на дорогах на том основании, что он значительно сократит расстояние следования и интервал движения, что позволит на данном участке дороги пропускать больше автомобилей.

Принцип

На одной из схем проезжая часть имеет намагниченные шипы из нержавеющей стали, расположенные на расстоянии одного метра в центре. ^{[ нужна ссылка ]} Автомобиль ощущает шипы, чтобы измерить свою скорость и определить центр полосы движения . Кроме того, шипы могут быть обращены либо магнитным севером, либо магнитным югом вверх. Таким образом, дорога предоставляет небольшое количество цифровых данных, описывающих развязки и рекомендуемые скорости.

Автомобили оснащены гидроусилителем руля и автоматическим регулятором скорости, которым управляет компьютер.

Машины объединяются в взводы по 8–25 машин. Машины внутри взвода разъезжаются на расстоянии метра друг от друга, чтобы сопротивление воздуха было минимальным. Расстояние между взводами — это условный тормозной путь . Если что-то пойдет не так, максимальное количество пострадавших машин должно составлять один взвод.

Обзор систем взвода дан в Bergenhem et al. ^[7]

Объединение грузовиков в взводы было предложено в качестве концепции, позволяющей снизить энергопотребление полуприцепов и улучшить возможности использования электрических полуприцепов. ^[8]

Раннее развитие

Начало исследованию AHS положила группа из Университета штата Огайо под руководством Роберта Э. Фентона при финансовой поддержке Федерального управления шоссейных дорог США. Их первый автоматизированный автомобиль был построен в 1962 году и считается первым наземным транспортным средством, оснащенным компьютером. Рулевое управление, торможение и скорость контролировались посредством бортовой электроники, заполнившей багажник, заднее сиденье и большую часть передней части пассажирской стороны автомобиля. Исследования продолжались в ОГУ до тех пор, пока в начале 1980-х годов не было сокращено федеральное финансирование.

Развертывания

Соединенные Штаты

Проект Национального консорциума автоматизированных систем шоссейных дорог (NAHSC), спонсируемый Министерством транспорта США, представляет собой прототип автоматизированной системы автомагистралей и был протестирован в округе Сан-Диего, штат Калифорния, в 1997 году на межштатной автомагистрали 15 . Однако, несмотря на технический успех программы, инвестиции больше направлены на автономные интеллектуальные транспортные средства, а не на создание специализированной инфраструктуры. Система AHS размещает в автомобилях сенсорную технологию, которая может считывать пассивную дорожную разметку и использовать радар и связь между автомобилями, чтобы заставить автомобили самоорганизовываться без вмешательства водителей. Подобную автономную систему круиз-контроля разрабатывают Mercedes-Benz , BMW , Volkswagen и Toyota . ^[9]

В 2013 году Федеральное управление автомобильных дорог профинансировало два исследовательских проекта по группированию тяжелых грузовиков (без автоматизации рулевого управления). Один из них возглавляет Обернский университет. ^[10] с Peterbilt , Американскими ассоциациями грузоперевозчиков , Meritor Wabco и Peloton Technology , а другой возглавляет Департамент транспорта Калифорнии вместе с Калифорнийским университетом в Беркли и Volvo Trucks.

САРТР

Проект SARTRE ( Безопасные автопоезда для окружающей среды ) — это проект, финансируемый Европейской комиссией, по исследованию внедрения автопоездов на немодифицированных европейских автомагистралях. ^[11] Проект начался в сентябре 2009 года, и автомобильный взвод, как предусмотрено проектом SARTRE, представляет собой колонну транспортных средств, в которой профессиональный водитель на ведущей машине возглавляет линию следующих за ней машин. Каждый следующий автомобиль самостоятельно измеряет расстояние, скорость и направление и подстраивается под идущий впереди автомобиль. Войдя во взвод, водители могут заняться другими делами, пока взвод движется к месту назначения на дальние расстояния. Все транспортные средства отцеплены и могут покинуть шествие в любой момент. ^[12]^[13]

В январе 2011 года компания SARTRE провела первую успешную демонстрацию своей технологии взводного движения на полигоне Volvo недалеко от Гетеборга, Швеция , где за ведущим грузовиком следовал легковой автомобиль. В январе 2012 года SARTRE провел вторую демонстрацию в Барселоне, Испания , в ходе которой за ведущим грузовиком следовали три автомобиля, которые двигались полностью автономно со скоростью до 90 км/ч (56 миль в час) с зазором между ними не более 6 м ( 20 футов). В SARTRE участвовали компании Volvo Trucks и Volvo Car Corporation . ^[13]

Испытание взвода грузовых автомобилей ЕС

Во время своего председательства в Европейском Союзе в 2016 году Нидерланды организовали конкурс European Truck Platooning Challenge. ^[14] Шесть марок автоматизированных грузовиков ^[15] – DAF Trucks , Daimler Trucks , Iveco , MAN Truck & Bus , Scania AB и Volvo Trucks – курсировали по дорогам общего пользования от нескольких европейских городов до Нидерландов.

Япония

В январе 2018 года грузовики разных производителей впервые успешно проехали в составе колонн по скоростной автомагистрали Син-Томей в Японии. ^[16]

В феврале 2021 года Министерство экономики, торговли и промышленности (METI) и Министерство земли, инфраструктуры, транспорта и туризма (MLIT) успешно добились проезда грузовых автомобилей по участку скоростной автомагистрали Син-Томей взводом без присутствия водителей. либо во втором, либо в следующих грузовиках, при этом персонал находился только на пассажирском сиденье в целях безопасности. ^[17]

Южная Корея

В ноябре 2019 года Hyundai Motor Group впервые в Корее успешно провела первую колонну грузовиков на шоссе. Были проведены демонстрации построения колонн, включения/отключения других транспортных средств, одновременного экстренного торможения и технологии связи V2V. ^[18]^[19]

См. также

Ссылки

^ Забат, Стабиле, Фраскаролл, Брованд, «Аэродинамические характеристики взводов» , Отчет об исследовании пути , ISSN 1055-1425 , заархивировано из оригинала 19 июля 2011 г. {{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Ростами-шахрбабаки, Маджид; Ахбаян, Сейед Арман; Акбарзаде, Мейсам; Богенбергер, Клаус (13 июля 2022 г.). О технической возможности зарядки электромобилей между транспортными средствами посредством группирования на автострадах . Европейская конференция по контролю. Лондон: IEEE. стр. 503–537.
^ Гринберг, Энди. «Хакеры захватили акселератор и тормоза большого грузовика» . Проводной .
^ «Специалисты по безопасности взломали движущуюся машину и захватили контроль» . Рейтер . 21 июля 2015 г.
^ «Взлом коммерческих автомобилей: новые рубежи хакерства? - Kodsi Forensic Engineering Inc» . 4 ноября 2015 г.
^ Контроль оборотов грузовика на YouTube.
^ Карл Бергенхем, Хенрик Петтерссон, Эрик Коелинг, Кристофер Энглунд, Стивен Шладовер, Садаюки Цугава, «Обзор взводных систем», Всемирный конгресс ITS, Вена, 22–26 октября 2012 г., https://publications.lib.chalmers.se/ записи/полный текст/174621/local_174621.pdf
^ Гуттенберг, Мэтью; Шрипад, Шашанк; Вишванатан, Венкатасубраманиан (2017). «Оценка потенциала взвода в снижении требуемых показателей производительности литий-ионных аккумуляторов для создания практичных электрических полуприцепов» . Энергетические письма ACS . 2 (11): 2642–2646. doi : 10.1021/acsenergylett.7b01022 .
^ Инженерные информационные бюллетени — ASME. Архивировано 5 июля 2010 г. в Wayback Machine . Мемагазин.орг. Проверено 4 сентября 2013 г.
^ «Инженеры Auburn сотрудничают с отраслевыми партнерами в проекте создания взводов грузовых автомобилей» . eng.auburn.edu . 12 декабря 2013 г. Проверено 9 августа 2023 г.
^ «О проекте САРТР» . Проект САРТР. nd Архивировано из оригинала 15 ноября 2010 года . Проверено 18 января 2011 г.
^ Сотрудники GCC (11 декабря 2010 г.). «Проект создания дорожного взвода ЕС SARTRE переходит к этапу испытаний; к концу года первые испытания поезда из двух автомобилей» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 25 ноября 2013 г.
^ Jump up to: ^а ^б Сотрудники GCC (24 января 2012 г.). «Проект SARTRE завершает первую успешную дорожную демонстрацию группировки нескольких транспортных средств» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 25 ноября 2013 г.
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 19 января 2022 г. Проверено 15 января 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ «Что такое европейская задача по созданию взводов грузовых автомобилей? – ACEA – Европейская ассоциация автопроизводителей» . 10 марта 2016 г.
^ «Запущено первое в мире испытание движения по скоростной автомагистрали грузовых автомобилей, оснащенных системой CACC, с водителями в следующих грузовиках» . Тойота Цушо . 12 января 2018 года . Проверено 28 апреля 2022 г.
^ «Успешные испытания технологий автономного вождения для групп грузовых автомобилей» . Министерство экономики, торговли и промышленности (МЭТИ) . 5 марта 2021 г. Проверено 28 апреля 2022 г.
^ «ЧТО ТАКОЕ ВЗВОД?» . «Складская логистика» . Проверено 27 июня 2019 г.
^ «Южная Корея продемонстрирует первый отряд грузовиков на дорогах общего пользования» . «Пульс Новости» . Проверено 26 ноября 2020 г.

Внешние ссылки

Проект испытаний и оценки автопарка – испытания взводов грузовых автомобилей ( Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии )
Roadtrains.org
Группирование транспортных средств и автоматизированные дороги Описание эксперимента в Сан-Диего.
Прогноз систем подземных автоматизированных автомобильных дорог на будущее городского транспорта.
Безопасные автопоезда для окружающей среды (SARTRE)
Моделирование совместного автоматизированного вождения посредством двунаправленного соединения транспортных средств и сетевых симуляторов : пример моделирования взводов в Webots, выполненный в контексте европейского проекта AutoNet2030.

Видео

1997 г., демонстрация автономных автомобилей на трассе I-5 Сан-Диего, Калифорния (NAHSC).
2011 Демонстрация проекта SARTRE, Гетеборг, Швеция (ведущий грузовик с одной следующей машиной)
Демонстрация проекта SARTRE, 2012 г., Барселона, Испания (ведущий грузовик, за которым следуют три автомобиля с полностью автономным управлением)

[1] Забат, Стабиле, Фраскаролл, Брованд, «Аэродинамические характеристики взводов» , Отчет об исследовании пути , ISSN 1055-1425 , заархивировано из оригинала 19 июля 2011 г. {{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] Ростами-шахрбабаки, Маджид; Ахбаян, Сейед Арман; Акбарзаде, Мейсам; Богенбергер, Клаус (13 июля 2022 г.). О технической возможности зарядки электромобилей между транспортными средствами посредством группирования на автострадах . Европейская конференция по контролю. Лондон: IEEE. стр. 503–537.

[3] Гринберг, Энди. «Хакеры захватили акселератор и тормоза большого грузовика» . Проводной .

[4] «Специалисты по безопасности взломали движущуюся машину и захватили контроль» . Рейтер . 21 июля 2015 г.

[5] «Взлом коммерческих автомобилей: новые рубежи хакерства? - Kodsi Forensic Engineering Inc» . 4 ноября 2015 г.

[6] Контроль оборотов грузовика на YouTube.

[7] Карл Бергенхем, Хенрик Петтерссон, Эрик Коелинг, Кристофер Энглунд, Стивен Шладовер, Садаюки Цугава, «Обзор взводных систем», Всемирный конгресс ITS, Вена, 22–26 октября 2012 г., https://publications.lib.chalmers.se/ записи/полный текст/174621/local_174621.pdf

[8] Гуттенберг, Мэтью; Шрипад, Шашанк; Вишванатан, Венкатасубраманиан (2017). «Оценка потенциала взвода в снижении требуемых показателей производительности литий-ионных аккумуляторов для создания практичных электрических полуприцепов» . Энергетические письма ACS . 2 (11): 2642–2646. doi : 10.1021/acsenergylett.7b01022 .

[9] Инженерные информационные бюллетени — ASME. Архивировано 5 июля 2010 г. в Wayback Machine . Мемагазин.орг. Проверено 4 сентября 2013 г.

[10] «Инженеры Auburn сотрудничают с отраслевыми партнерами в проекте создания взводов грузовых автомобилей» . eng.auburn.edu . 12 декабря 2013 г. Проверено 9 августа 2023 г.

[AboutSARTRE-11] «О проекте САРТР» . Проект САРТР. nd Архивировано из оригинала 15 ноября 2010 года . Проверено 18 января 2011 г.

[SARTRE-12] Сотрудники GCC (11 декабря 2010 г.). «Проект создания дорожного взвода ЕС SARTRE переходит к этапу испытаний; к концу года первые испытания поезда из двух автомобилей» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 25 ноября 2013 г.

[SARTREdemos-13] Jump up to: ^а ^б Сотрудники GCC (24 января 2012 г.). «Проект SARTRE завершает первую успешную дорожную демонстрацию группировки нескольких транспортных средств» . Конгресс зеленых автомобилей . Проверено 25 ноября 2013 г.

[14] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 19 января 2022 г. Проверено 15 января 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[15] «Что такое европейская задача по созданию взводов грузовых автомобилей? – ACEA – Европейская ассоциация автопроизводителей» . 10 марта 2016 г.

[16] «Запущено первое в мире испытание движения по скоростной автомагистрали грузовых автомобилей, оснащенных системой CACC, с водителями в следующих грузовиках» . Тойота Цушо . 12 января 2018 года . Проверено 28 апреля 2022 г.

[17] «Успешные испытания технологий автономного вождения для групп грузовых автомобилей» . Министерство экономики, торговли и промышленности (МЭТИ) . 5 марта 2021 г. Проверено 28 апреля 2022 г.

[18] «ЧТО ТАКОЕ ВЗВОД?» . «Складская логистика» . Проверено 27 июня 2019 г.

[19] «Южная Корея продемонстрирует первый отряд грузовиков на дорогах общего пользования» . «Пульс Новости» . Проверено 26 ноября 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]