京雄高速（河北段）自動駕駛測試示范項目開始大規模路測

一個司機開三輛車，奧秘在哪兒

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編隊行駛、變道、匝道匯入……3月31日，一輛L2級自動駕駛領航車和兩輛L4級自動駕駛重卡車組成的“1拖2”混合智能編隊，成為京雄高速上的一道亮麗風景。

京雄高速是連接北京城區與雄安新區最便捷的高速公路，也是河北首條開放環境智能駕駛測試的“車路雙認證”高速公路。3月份，京雄高速（河北段）自動駕駛測試示范項目進入大規模路測階段，標志著河北省在貨車自動駕駛技術應用上邁出關鍵一步。

這一示范項目有何特點？測試中還有哪些技術難點尚未攻克？未來高速公路自動駕駛具體應用場景還有哪些？對此，記者進行了探訪。

2024年11月28日，京雄高速（河北段）首批自動駕駛測試車輛發車。（河北日報資料片）河北高速集團京雄分公司供圖

聰明的車：貨車可以“1拖2”

3月31日，艷陽高照。京雄高速（河北段）雄安北收費站入口處，三輛重卡組成的自動駕駛編隊整齊排列。隨著指令下達，領航車L2級重卡率先啟動，兩輛L4級自動駕駛重卡緊隨其后，并依次穿過收費站駛上高速。

這是京雄高速“1拖2”自動駕駛重卡編隊日常測試的一幕，也是河北在貨車自動駕駛技術應用上邁出的關鍵一步。

在我國，公路承擔著70%以上的營業性貨物運輸量。根據中國物流與采購聯合會發布的《2023年貨車司機從業狀況調查報告》，貨車司機的年齡結構趨于老化，其中35歲以下的司機占比不到20%，而46歲以上的司機占比超過36%。

解決貨車司機年齡斷層問題，進一步降低運營成本，已成為當前亟待解決的現實挑戰。

為開辟自動駕駛產業新賽道，2024年3月，河北高速集團對外發布京雄高速（河北段）自動駕駛測試示范項目榜單。最終，項目由河北清華發展研究院牽頭，清華大學專家團隊、卡爾動力（北京）科技有限公司、北京星云互聯科技有限公司、石家莊市博大交通公路工程設施有限公司組成的聯合體成功揭榜。

“該項目具有探索性、科研性、實踐性和展示性等特點，所以我們采取多主體共同‘揭榜掛帥’、政產學研密切合作的形式。”河北高速集團京雄分公司黨委書記、總經理高建國說，在這種模式下，各主體可以充分發揮自身優勢，保證項目可以快速推進。

作為業內領先的自動駕駛貨運解決方案提供商，卡爾動力團隊研究發現，貨車司機每日需應對極為復雜的路況，有可能剛通過收費站，又需緊急規避施工區域。此外，還可能隨時遇到車輛故障、交警檢查等情形。面對這些復雜的場景，即便是采用國內外頂尖的自動駕駛技術，全無人駕駛的車輛仍顯得力不從心。

在這種情況下，頭車有人駕駛、后拖多輛L4級自動駕駛卡車的模式，成為當下貨車自動駕駛的最優解決方案。

“和單車自動駕駛相比，這個項目的最大特點是實現了貨車的‘1拖2’編隊自動駕駛。在駕駛過程中，貨車上的傳感器等設備能實現車輛之間的協同控制，車隊中第一輛貨車的司機正常駕駛，后面兩輛貨車在編隊中自動駕駛，實現‘一名司機開三輛車’。”該項目負責人、清華大學自動化系教授姚丹亞介紹。

記者在跟車過程中發現，在車速80公里/小時的情況下，頭車駕駛員只需正常操作車輛，后方兩輛重卡的方向盤會根據頭車行駛軌跡隨時自動微調，輪胎始終精準咬合前車軌跡，且車距始終保持在緊密、安全的距離。

如果前方模擬施工的路障出現，頭車駕駛員輕點剎車，后方車輛也幾乎同步降速，編隊整體如魚群般順暢自然。

如此“絲滑”的編隊自動駕駛，背后是技術的強大保障。

“為了實現L4級自動駕駛能力，編隊中的后車集成了多個感知攝像頭、激光雷達以及毫米波雷達，共同構成了360度的全方位感知系統。”卡爾動力測試工程師孟繁杰介紹，編隊車輛之間還實現了多路冗余通信，可以確保隊列中的車輛能在0.1秒內同步加速或減速。

“強大的感知系統、聰明的‘大腦’以及毫秒級的反應速度，讓編隊內車輛的車距可以始終保持在12米左右。”河北高速集團京雄分公司機電管理中心負責人齊玉亮介紹，這一距離遠低于有人駕駛的跟車距離，可以讓后車風阻更低、更省油。

根據測算，L4級自動駕駛編隊最高可節油10%至15%，全面推廣后，每年可節約數萬元的油耗成本，同時還能降低60%到80%的人力成本。

“雖然進展順利，但項目測試仍有幾個亟待解決的痛點，一是匝道的出和入，二是車輛變道，三是正常車道行駛時前方出現異常情況。”姚丹亞表示，針對上述問題，專家團隊將繼續展開研究及仿真驗證，并重點攻關項目中的關鍵技術任務，以確保在自動駕駛測試技術上的領先性。

3月7日拍攝的京雄高速上的智慧燈桿。 高天宇攝

智慧的路：有了傳遞信息的“神經網絡”

“準備駛出主路。”3月31日，京雄高速，隨著領航車的駕駛員發出指令并逐漸向右變道進入匝道，兩輛L4級自動駕駛重卡緊隨其后，同步減速并以編隊形式平穩駛入匝道。

“匝道的匯入和匯出，是測試中的一個難點，也是我們接下來需要大量測試和進一步優化的重點內容。”隨車的孟繁杰介紹，高速公路匝道匯入、匯出口車流量大，行車速度差異較大，極易發生交通事故。

在姚丹亞看來，解決這一問題，除了提高車輛本身的自動駕駛能力外，還要依靠車和道路之間的車路協同。

實現車路協同，就不能只有聰明的車，還要有智慧的路。姚丹亞表示，車路協同的核心在于感知與交互能力，即能夠實時感知交通參與者的位置與狀態，并進行有效的信息交互與協同作業，從而解決單憑車輛或道路自身難以應對的復雜問題。

“例如，在主路發生事故時，如果一輛車能夠提前收到前方發生事故的信息，就能很大程度減少連環追尾事故的發生。”姚丹亞表示。

早些年，出于安全原因考慮，國內大部分自動駕駛測試都是在封閉、半封閉的測試場完成。近兩年，國內陸續出現在實際使用的道路上、通過劃定相應標志標線開放測試的案例。

與上述測試場景不同，擁有超過百公里自動駕駛專用道的京雄高速（河北段），就是一條智慧的路。

京雄高速的智慧，首先體現在幾乎全路段覆蓋的智能設備。

驅車行駛在京雄高速（河北段），每隔800米矗立的干字形路桿格外醒目——每根桿體搭載的2套短焦攝像機可以像鷹眼般鎖定車道細節，2套長焦攝像機能“看得更遠”，魚眼攝像機能提供更廣的視角，跟蹤檢測雷達傳感器則可以對監測范圍內的車輛、行人、拋灑物體等進行跟蹤掃描定位，并獲取每個目標物體的獨立信息。

這樣的感知矩陣，讓京雄高速（河北段）這段雙向109公里的道路成為國內設備密度最高的智慧化路段之一。

如果說智能設備是道路的“神經網絡”，那京雄高速智慧監控中心就是數據分析、決策的“最強大腦”。

在京雄高速智慧監控中心，工作人員正根據實時數據對高速公路進行智能運維管控。這里匯聚了智能管控平臺、應急處置調度平臺、車路協同服務平臺和數字孿生可視化平臺，能夠毫秒級接收和應用數據，實現“人—車—路—云”的高效信息交互，為駕乘人員提供精準服務。

具體到自動駕駛測試項目中，智慧高速的優勢就更加顯而易見。“拿自動駕駛車輛的匝道匯入、匯出場景來說，L4級自動駕駛車輛雖然依靠自身可以完成，但單車的感知、計算能力終究有限，面對后方主路來車多、突然加減速等特殊情況時，容易出現誤判。”姚丹亞解釋。

對此，車路協同技術則發揮出作用。“通過感知設備實時采集的車輛位置、速度等數據，可以預測未來500米內的插車間隙。”姚丹亞說，在由匝道匯入主路時，自動駕駛車輛可根據這些數據動態調整車速，精準匹配主路車流間隙，實現平滑匯入。

對此，姚丹亞做了個形象比喻：“這就像給車輛裝上了‘上帝視角’，感知設備提前‘告知’車輛最佳匯入時機，比司機更早預判、更精準控制。”

研究數據顯示，在加入路側協同設備后，自動駕駛車輛的安全性和通行效率大幅提升。

3月31日，京雄智慧高速監控中心大屏幕上，各類通行信息實時顯示。 河北日報記者 王思達攝

未來圖景：形成跨區域、跨企業的運力協同網絡

“我們的測試項目具有很強的探索性和試驗性。”關于項目的意義，姚丹亞說，“雖然短期內不可能解決所有問題，但可以為其他地區和團隊后續開展的貨車自動駕駛測試提供經驗和借鑒。”

接下來，這一項目將完成2萬公里編隊測試，推動車路協同企業標準升級為行業標準。

在姚丹亞看來，京雄高速自動駕駛測試項目的實踐驗證了三大核心價值：降本增效的經濟性、車路協同的可靠性、標準體系的可行性。更關鍵的是，該項目由多個產學研團隊聯合推進，形成了從技術研發到落地驗證的完整鏈條，為其他地區提供了可復制的合作范式。

展望未來，隨著技術迭代，智慧出行的發展趨勢已逐漸清晰。

“首先是運輸方式的改變。”姚丹亞說，自動駕駛編隊將引領貨運模式從“單打獨斗”向“協同作戰”轉變，結合5G與北斗高精定位，形成跨區域、跨企業的運力協同網絡。

這種改變的驅動力，是物流行業對降本增效的追求。無人重卡能夠實現24小時全天候不間斷作業，不但人工成本大大下降，能耗還可以顯著降低。對于年運費支出超百億的物流巨頭而言，無人駕駛卡車技術的應用意味著每年能節約數億元的成本。

其次是基礎設施的改善提升。姚丹亞介紹，京雄高速的智慧大腦與智能設備，展示了未來高速公路主動服務的車路協同屬性。當全國路網實現可感可知，惡劣天氣下的準全天候通行不再是夢想，而動態車道管理、智能充電等服務的嵌入，將使道路本身成為能源與信息交互的載體。

此外，京雄高速（河北段）作為河北首條開放環境智能駕駛測試的“車路雙認證”高速公路，還將為自動駕駛法規的完善提供試驗場。

在不久的將來，隨著更多高速公路配備“智慧大腦”，區域間的物流瓶頸將被有效疏通，進而推動全國統一大市場的流通成本實現系統性下降。

“考慮到未來5至10年內有人駕駛車輛依舊是道路服務的主體之一，自動駕駛和有人駕駛混合運行的情況短期內仍將持續，項目將在目前成果基礎上，探索未來自動駕駛和有人駕駛混合運行的高速公路管理控制，以及路運一體化運營新業態等前沿領域。”姚丹亞表示，從保障出行安全和提高通行效率兩個初衷出發，讓車路云一體化、自動駕駛相關技術真正服務于社會。（河北日報記者 王思達）

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智能管控讓出行更安全

3月20日6時，京雄高速智慧監控中心的大屏突然發出警報：K77+500雄安方向路段出現大面積拋灑物。

緊接著，AI系統通過視頻分析迅速鎖定位置，并同步將事件信息推送至應急處置平臺。僅15秒后，監控員復核風險等級并啟動預案，2分鐘內清障方案生成。6時15分，應急人員抵達現場。6時30分，道路恢復暢通。

這場“爭分奪秒”的應急處置，正是京雄高速公路依托人工智能實現全路段智能管控的縮影。

作為雄安新區“四縱三橫”路網的重要組成部分，京雄高速（河北段）綜合應用北斗高精定位、大數據、自動駕駛等新一代信息技術，打造“智能管控+數字孿生+車路協同”的智慧高速體系。其核心的智慧監控中心匯聚四大平臺，其中，智能管控平臺可實時分析車流軌跡，應急處置調度平臺可秒級響應事件，車路協同服務平臺連接智能設備，數字孿生可視化平臺則通過3D建模動態呈現全路段運行狀態。

為提升高速公路監控系統性能，京雄高速于近期采用“AI+人工輪巡”方式，對全線視頻監控的交通事件分析功能進行訓練、優化、升級，施工區域監管、拋灑物、行人闖入等事件識別準確率超過95%。

目前，經監控員判定風險等級后，智慧監控中心可以實現對重要異常事件“秒級推送、一鍵觸達”，及時通知相關部門進行處置。

“和傳統的人工輪巡方式相比，京雄高速在引入人工智能交通大模型并使用‘AI+人工輪巡’后，需要的監控人手更少、識別效率更高。我們對各類突發事件從發現到處理完畢，時間從1小時以上縮短到了30分鐘左右。”河北高速集團京雄分公司指揮調度中心負責人張磊介紹。

除提高各類突發事故的處置效率外，為確保道路實時安全暢通，京雄高速每隔40米還設置一根白色智慧照明燈桿，全線共設置智慧照明燈桿3700多根。

智慧燈桿亮度可根據天氣和車流量自動調節。在惡劣天氣下，燈桿顯示屏能夠通過“黃色頻閃”預警功能，清晰標示道路邊界和走向，以輔助駕駛員在能見度低時準確判斷行車位置，保持安全行車間距，降低交通事故風險。

從“經驗驅動”到“智能適配”，京雄高速正以技術創新重塑高速公路運營范式，成為全國智能高速建設的標桿樣板。

文/河北日報記者 王思達