无人驾驶卡车立柱可节省时间并节省多达20％的燃油

据研究人员称，无人驾驶卡车将在未来几年进入运输系统。他们还建议，如果自动驾驶汽车每辆都在几辆卡车的列中行驶，则可以节省燃料。像成群的鸟或战士的楔子，成群的骑自行车的人和赛车，卡车在近距离行驶时受到的空气阻力较小。

但是，创建一支车队在配送中心之间运送货物或在车站之间运送乘客需要花费时间。较早到达车站的汽车被迫等待其他人，然后他们才能组成车队并上路，造成不可避免的延误。

并排行驶以实现空气动力学效率的卡车立柱可以节省多达20％的燃料成本。一个车队中的汽车越多，效率越高：车队中的第一辆和最后一辆卡车不受空气动力阴影的影响。麻省理工学院（MIT）的工程师发现，有两种有效的选择：要么从已经存在的汽车组成一列汽车，然后按计划发送它们，要么在一列中发送一定数量的厢式货车。

厢式货车彼此靠近的运动可提高燃油效率。从系统的角度来看，卡车的柱子，鸟的群和战斗机的楔子是相似的群体。研究这些系统的人只会查看性能指标，例如时间延迟和油耗。麻省理工学院的科学家将这些指标与成本，能耗和环境影响进行了比较。他们认为，这一研究领域确实可以提高货物运输的效率。

根据工程师的说法，在货物运输过程中，尤其是在长途运输中，大部分燃料被消耗掉，包括试图克服空气阻力。科学家此前曾计算过，如果几辆卡车相距几米，彼此相距几米，那么中间的汽车应该会遇到较小的阻力，从而节省20％的燃油。

往后开的那些货车应节省大约15％的燃料-由于后面形成的气流而少了一些。与单辆卡车相比，一列五辆卡车将节省约17％的燃料，八辆汽车将节省18％，而在一列中只有15辆厢式货车，效率将达到19％。

麻省理工学院航空与航天副教授塞塔克·卡拉曼（Sertac Karaman）和他的同事们开发了一个数学模型来研究各种燃油消耗计划政策和延误的影响。他们一起模拟了一个简单的场景，其中有几辆卡车在两个站点之间移动，并随机到达每个站点。该模型包括两个主要部分：代表车辆到达时间和预测燃料消耗的公式。

该小组观察了两种计划策略中到达时间和燃料消耗的变化情况：一种日程安排策略，在这种策略中，无论数量多少，车辆都组成车队并在特定时间出发；以及仅在键入一定数量的汽车时卡车上路的反馈政策-Karaman首次在土耳其遇到的策略。

他说：“我在土耳其长大，那里有两种公共交通工具：定期开行的定期公交车和其他公交车，司机会停下来直到公交车装满，然后上路。”

在创建货运立柱移动模型的过程中，研究人员在交通规划策略的两个主要方向框架内分析了许多不同的情况。为了评估图形对运动的影响，他们对方案进行了建模，在该方案中，以固定间隔（例如，每五分钟发送一次）发送列，并与其他间隔（三分钟和七分钟）进行比较。根据反馈政策，他们比较了发送不同数量汽车的场景-一次发送三辆，然后一次发送五辆。

最后，该团队发现了最佳比例，即从一个点移动到另一点所需的时间最少，同时又能保持更多的燃料。按特定时间表运行的那些列比按时间间隔排列的那些列更有效。同样，与在车队中不断变化的卡车数量相比，在出发前首先收集一定数量的卡车的反馈场景更为理想。研究还发现，反馈策略比使用时间表的策略更稳定-从一开始就可以节省5％的燃料。

现在，卡拉曼与巴西的运输公司合作，为他们创建货运效率模型。它尚未最终定型，涉及汽车在非常近的距离内移动（从3米到4米），这将使空气动力学效率最大化。普通人很难在卡车的车轮后方保持这样的距离，因此Karaman建议使用自动驾驶系统。

不幸的是，该研究不能涵盖货物运输的所有方面。它没有解决不属于车队的其他驾驶者的反应。尽管可能会更安全，但驾驶员可能不会对与自动控制卡车在同一车流中行驶充满热情。无人卡车将配备自动控制系统和安全算法，以防轮胎漏气或检测到故障。首批自动驾驶汽车将由驾驶员控制，但逐渐地，其在驾驶中的作用将逐渐消失。

当将卡车隔开时，如果需要的话，一个人可以在它们之间驾驶，这是一回事。但是，几百米长的卡车的实心墙令人沮丧：由10辆卡车组成的车队，其节油步骤为3-4米，将伸展约230米。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN400269/