導讀

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在商用車的全生命周期TCO中，燃油成本占比達35%，對于物流重卡來說，其燃油經(jīng)濟性較低，在現(xiàn)階段能源消耗如此劇烈的今天顯然是急需解決的問題。而如何降低油耗，也成為商用車供需兩端的共同關注點。2020年底，我國提出2030年實現(xiàn)碳達峰和2060年碳中和的3060目標，物流重卡作為燃油和碳排大戶，提升燃油效率、降低油耗水平勢在必行。PACC預見性自適應巡航因在節(jié)油及行車安全方面具有較高優(yōu)勢，逐漸成為車企追捧的技術，對于現(xiàn)階段的能源消耗的減少將起到重大積極的意義。

本文想深入闡明一下當下火熱的PACC技術，并就此采訪了宏景智駕的相關技術人員，利用實際數(shù)據(jù)來驗證是否PACC真的能夠輔助駕駛員駕駛，起到節(jié)約油耗的作用，以及具體的節(jié)油率能夠達到多少。

圖片

1、PACC介紹

PACC預見性自適應巡航是基于ADAS地圖和ACC自適應巡航，通過獲取前方道路的坡度、曲率、限速等道路信息，并進行地形匹配，按照最優(yōu)算法控制發(fā)動機和變速箱，主動實現(xiàn)對車輛車速、擋位等的最優(yōu)控制。

現(xiàn)如今很多Tire 1都宣稱自己的PACC在跟車的同時實現(xiàn)節(jié)油率達到10%甚至以上，然而真實數(shù)據(jù)果真如此嗎？為還原PACC節(jié)油率的真實情況，智車科技采訪了宏景智駕的相關負責人，運用實際數(shù)據(jù)加理論計算，將PACC功能和有多年駕駛經(jīng)驗的老司機對比，來驗證PACC是否真能達到10%以上如此高的節(jié)油率。

2、人工駕駛實測數(shù)據(jù)分析

本次測試的實驗場地設置為宏景智駕與某頭部物流公司的戰(zhàn)略運營線路，起點為該物流公司上海浦東分撥/松江分撥，終點為該物流公司南昌縣物流中心，全程共計730－800km，具體線路如下圖所示。運營車輛為某OEM重卡，總重量為40噸左右。

本次數(shù)據(jù)為專門做經(jīng)濟性測試的15-20年駕齡的老司機以實現(xiàn)最優(yōu)油耗手動駕駛的展示，錄制數(shù)據(jù)中，全程為801km，高速數(shù)據(jù)記錄里程為733km。

根據(jù)行駛中的發(fā)動機轉速和扭矩，將其繪制到發(fā)動機的萬有特性上，可以直觀的看到人類老司機的駕駛行為，根據(jù)繪圖結果顯示大部分的工況點落在發(fā)動機高效區(qū)域。

滑行可以有效的降低油耗，變速箱允許空擋滑行和在檔滑行，分別統(tǒng)計兩個滑行模式所占的比例，但AMT變速箱本身選檔并不受駕駛員直接控制，因此暫排除采用更優(yōu)秀的換擋邏輯所能帶來的油耗優(yōu)化。

對于道路上的坡度、車流量、擁堵情況等復雜道路情況，經(jīng)驗豐富的駕駛員擁有更加優(yōu)秀的環(huán)境感知能力和預測能力，車速的波動，剎車方式都體現(xiàn)了人類司機對客觀世界的反饋，在現(xiàn)實世界中預測性自動駕駛系統(tǒng)應趨向于類似于上述老司機的駕駛行為。

上圖為某OEM汽車經(jīng)驗豐富老司機為了展示手動駕駛最優(yōu)油耗而做的demo，從中可以看到，當經(jīng)驗豐富的駕駛員以實現(xiàn)低油耗的方式駕駛時，發(fā)動機大部分的運行時間處在高效率區(qū)間（比油耗BSFC < 195g/kwh)，這就表明駕齡15年以上的老司機如果為了追求省油的方式駕駛，留給預測性自動駕駛的省油空間已經(jīng)很小了。

同時我們還根據(jù)時間占比統(tǒng)計了所有運行點的比例，可以看到相對低效點（如>195g/kwh）的運行時長占比約10.8%，大部分運行區(qū)間處于次優(yōu)的185-195g/kwh區(qū)間。

       3、完全理想的降油耗分析

對老駕駛員的駕駛數(shù)據(jù)進行了詳細的分析后，我們發(fā)現(xiàn)如果在此基礎上再實現(xiàn)理想的降油耗，便需要在下圖中將藍色區(qū)域的工況點向最高效區(qū)間轉移，即要保證下面兩個方面：

1）. 發(fā)動機沒有轉速和扭矩的瞬態(tài)變化，一直處于穩(wěn)態(tài)工作（不可能實現(xiàn)）。

2）. 發(fā)動機一直處于最高效區(qū)間(即圖中 < 185g/KW.h的比油耗區(qū)間，非混合動力化的傳統(tǒng)動力總成不可能實現(xiàn))。

按照上圖的最完美發(fā)動機工況點轉移理論，我們得到最理想情況下預測性自適應巡航相比于經(jīng)驗豐富駕駛員的節(jié)油率（假定在同樣路況下，自動駕駛的剎車行為和老司機一樣，但現(xiàn)實中基本做不到）。

綜上所述，即使在不可能實現(xiàn)的完美控制策略下，從提升發(fā)動機效率的角度來看，相對于經(jīng)驗豐富老司機的駕駛基礎上，節(jié)油率的極限天花板為7%左右，此節(jié)油率基于上述不可能實現(xiàn)的運行工況。

并且在運營中的剎車控制方面，自動駕駛系統(tǒng)的感知能力也做不到和駕駛員一樣精密，整車的剎車行為很難追平老司機為刻意降低油耗而采取的駕駛風格，因此不可能在老司機駕駛油耗基礎上實現(xiàn)超過10%的節(jié)油率，正常來說，相比20年駕齡老司機，最多可以實現(xiàn)4-5%的節(jié)油率。

4、PACC預測性自適應巡航運營數(shù)據(jù)分析

有上述的理論基礎后，我們也收集了PACC預測性自適應巡航運營的數(shù)據(jù)，并對此進行了詳盡的分析。在此實驗中，采用的發(fā)動機型號、變速箱型號以及運營路段如下表所示。

將PACC自適應巡航發(fā)動機運行圖與某OEM經(jīng)濟性測試司機手工駕駛發(fā)動機運行圖進行對比，可以看到，PACC 明顯將發(fā)動機運行區(qū)間往高效率區(qū)間提升，并且發(fā)動機轉速分布區(qū)間更加集中。

同時，PACC大幅提升了發(fā)動機最高效區(qū)間（<185g/kw.h）的運行占比（6.5% ->22.6%），減少了190-195g/kw.h的運行占比(15.8% -> 5.7%), 并且大幅度增加了空擋滑行的開啟率 (9.3-> 23.5%)。

具體測試人工司機與PACC 自動駕駛的數(shù)據(jù)對比如下表所示，實際節(jié)油率近4%。

5、總結與展望

通過本次采訪獲悉，宏景智駕PACC項目歷時4個月，階段性完成電子視野重構、全程經(jīng)濟車速規(guī)劃、預測性車速滑行一體式規(guī)劃算法并發(fā)以及算法測試驗證，最終實現(xiàn)運營線路平均節(jié)油率3%，選定線路平均節(jié)油率超過5%。

在未來，宏景智駕的PACC算法的新功能開發(fā)計劃包括：

1.商用車運營中，大城市高速路段存在大量擁堵路段，自動駕駛卡車大部分處于跟車模式而非巡航模式，針對占比超過一半的跟車模式，用合適的邊界條件約束動態(tài)規(guī)劃從而增加預測性算法開啟比例。

2.針對上述跟車模式，開發(fā)預測性車距控制以實現(xiàn)脈沖滑行功能提升節(jié)油潛力。

3.為適配不同品牌，不同配置和不同尺寸的卡車，開發(fā)以下兩個新算法用以改善車輛未來2-3km距離內車速軌跡預測的精度，從而提升節(jié)油性能：

車重估算算法，從而不再需要裝配軸荷傳感器/車重傳感器，依然能獲得較準確的整車重量。

車輛行駛阻力自學習算法，能較準確的擬合出車輛在不同運行情況下的行駛阻力系數(shù)。

從數(shù)據(jù)結果分析，PACC可實現(xiàn)3－5%的節(jié)油率是一個非?？陀^且符合當下行業(yè)普遍認知的結論?，F(xiàn)如今，PACC功能對車輛的基礎配置有一定要求，必須具備ACC功能及獲取ADAS地圖的聯(lián)網(wǎng)功能，因此PACC目前多搭載高端重卡車型。隨著技術發(fā)展和成本下降，未來必然可搭載在更多的車型上。更重要的是，我們期待隨著PACC算法的更新迭代帶給我們更多的驚喜。