京雄高速（河北段）自动驾驶测试示范项目开始大规模路测
一个司机开三辆车，奥秘在哪儿
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编队行驶、变道、匝道汇入……3月31日，一辆L2级自动驾驶领航车和两辆L4级自动驾驶重卡车组成的“1拖2”混合智能编队，成为京雄高速上的一道亮丽风景。
京雄高速是连接北京城区与雄安新区最便捷的高速公路，也是河北首条开放环境智能驾驶测试的“车路双认证”高速公路。3月份，京雄高速（河北段）自动驾驶测试示范项目进入大规模路测阶段，标志着河北省在货车自动驾驶技术应用上迈出关键一步。
这一示范项目有何特点？测试中还有哪些技术难点尚未攻克？未来高速公路自动驾驶具体应用场景还有哪些？对此，记者进行了探访。
2024年11月28日，京雄高速（河北段）首批自动驾驶测试车辆发车。（河北日报资料片）河北高速集团京雄分公司供图
聪明的车：货车可以“1拖2”
3月31日，艳阳高照。京雄高速（河北段）雄安北收费站入口处，三辆重卡组成的自动驾驶编队整齐排列。随着指令下达，领航车L2级重卡率先启动，两辆L4级自动驾驶重卡紧随其后，并依次穿过收费站驶上高速。
这是京雄高速“1拖2”自动驾驶重卡编队日常测试的一幕，也是河北在货车自动驾驶技术应用上迈出的关键一步。
在我国，公路承担着70%以上的营业性货物运输量。根据中国物流与采购联合会发布的《2023年货车司机从业状况调查报告》，货车司机的年龄结构趋于老化，其中35岁以下的司机占比不到20%，而46岁以上的司机占比超过36%。
解决货车司机年龄断层问题，进一步降低运营成本，已成为当前亟待解决的现实挑战。
为开辟自动驾驶产业新赛道，2024年3月，河北高速集团对外发布京雄高速（河北段）自动驾驶测试示范项目榜单。最终，项目由河北清华发展研究院牵头，清华大学专家团队、卡尔动力（北京）科技有限公司、北京星云互联科技有限公司、石家庄市博大交通公路工程设施有限公司组成的联合体成功揭榜。
“该项目具有探索性、科研性、实践性和展示性等特点，所以我们采取多主体共同‘揭榜挂帅’、政产学研密切合作的形式。”河北高速集团京雄分公司党委书记、总经理高建国说，在这种模式下，各主体可以充分发挥自身优势，保证项目可以快速推进。
作为业内领先的自动驾驶货运解决方案提供商，卡尔动力团队研究发现，货车司机每日需应对极为复杂的路况，有可能刚通过收费站，又需紧急规避施工区域。此外，还可能随时遇到车辆故障、交警检查等情形。面对这些复杂的场景，即便是采用国内外顶尖的自动驾驶技术，全无人驾驶的车辆仍显得力不从心。
在这种情况下，头车有人驾驶、后拖多辆L4级自动驾驶卡车的模式，成为当下货车自动驾驶的最优解决方案。
“和单车自动驾驶相比，这个项目的最大特点是实现了货车的‘1拖2’编队自动驾驶。在驾驶过程中，货车上的传感器等设备能实现车辆之间的协同控制，车队中第一辆货车的司机正常驾驶，后面两辆货车在编队中自动驾驶，实现‘一名司机开三辆车’。”该项目负责人、清华大学自动化系教授姚丹亚介绍。
记者在跟车过程中发现，在车速80公里/小时的情况下，头车驾驶员只需正常操作车辆，后方两辆重卡的方向盘会根据头车行驶轨迹随时自动微调，轮胎始终精准咬合前车轨迹，且车距始终保持在紧密、安全的距离。
如果前方模拟施工的路障出现，头车驾驶员轻点刹车，后方车辆也几乎同步降速，编队整体如鱼群般顺畅自然。
如此“丝滑”的编队自动驾驶，背后是技术的强大保障。
“为了实现L4级自动驾驶能力，编队中的后车集成了多个感知摄像头、激光雷达以及毫米波雷达，共同构成了360度的全方位感知系统。”卡尔动力测试工程师孟繁杰介绍，编队车辆之间还实现了多路冗余通信，可以确保队列中的车辆能在0.1秒内同步加速或减速。
“强大的感知系统、聪明的‘大脑’以及毫秒级的反应速度，让编队内车辆的车距可以始终保持在12米左右。”河北高速集团京雄分公司机电管理中心负责人齐玉亮介绍，这一距离远低于有人驾驶的跟车距离，可以让后车风阻更低、更省油。
根据测算，L4级自动驾驶编队最高可节油10%至15%，全面推广后，每年可节约数万元的油耗成本，同时还能降低60%到80%的人力成本。
“虽然进展顺利，但项目测试仍有几个亟待解决的痛点，一是匝道的出和入，二是车辆变道，三是正常车道行驶时前方出现异常情况。”姚丹亚表示，针对上述问题，专家团队将继续展开研究及仿真验证，并重点攻关项目中的关键技术任务，以确保在自动驾驶测试技术上的领先性。
3月7日拍摄的京雄高速上的智慧灯杆。 高天宇摄
智慧的路：有了传递信息的“神经网络”
“准备驶出主路。”3月31日，京雄高速，随着领航车的驾驶员发出指令并逐渐向右变道进入匝道，两辆L4级自动驾驶重卡紧随其后，同步减速并以编队形式平稳驶入匝道。
“匝道的汇入和汇出，是测试中的一个难点，也是我们接下来需要大量测试和进一步优化的重点内容。”随车的孟繁杰介绍，高速公路匝道汇入、汇出口车流量大，行车速度差异较大，极易发生交通事故。
在姚丹亚看来，解决这一问题，除了提高车辆本身的自动驾驶能力外，还要依靠车和道路之间的车路协同。
实现车路协同，就不能只有聪明的车，还要有智慧的路。姚丹亚表示，车路协同的核心在于感知与交互能力，即能够实时感知交通参与者的位置与状态，并进行有效的信息交互与协同作业，从而解决单凭车辆或道路自身难以应对的复杂问题。
“例如，在主路发生事故时，如果一辆车能够提前收到前方发生事故的信息，就能很大程度减少连环追尾事故的发生。”姚丹亚表示。
早些年，出于安全原因考虑，国内大部分自动驾驶测试都是在封闭、半封闭的测试场完成。近两年，国内陆续出现在实际使用的道路上、通过划定相应标志标线开放测试的案例。
与上述测试场景不同，拥有超过百公里自动驾驶专用道的京雄高速（河北段），就是一条智慧的路。
京雄高速的智慧，首先体现在几乎全路段覆盖的智能设备。
驱车行驶在京雄高速（河北段），每隔800米矗立的干字形路杆格外醒目——每根杆体搭载的2套短焦摄像机可以像鹰眼般锁定车道细节，2套长焦摄像机能“看得更远”，鱼眼摄像机能提供更广的视角，跟踪检测雷达传感器则可以对监测范围内的车辆、行人、抛洒物体等进行跟踪扫描定位，并获取每个目标物体的独立信息。
这样的感知矩阵，让京雄高速（河北段）这段双向109公里的道路成为国内设备密度最高的智慧化路段之一。
如果说智能设备是道路的“神经网络”，那京雄高速智慧监控中心就是数据分析、决策的“最强大脑”。
在京雄高速智慧监控中心，工作人员正根据实时数据对高速公路进行智能运维管控。这里汇聚了智能管控平台、应急处置调度平台、车路协同服务平台和数字孪生可视化平台，能够毫秒级接收和应用数据，实现“人—车—路—云”的高效信息交互，为驾乘人员提供精准服务。
具体到自动驾驶测试项目中，智慧高速的优势就更加显而易见。“拿自动驾驶车辆的匝道汇入、汇出场景来说，L4级自动驾驶车辆虽然依靠自身可以完成，但单车的感知、计算能力终究有限，面对后方主路来车多、突然加减速等特殊情况时，容易出现误判。”姚丹亚解释。
对此，车路协同技术则发挥出作用。“通过感知设备实时采集的车辆位置、速度等数据，可以预测未来500米内的插车间隙。”姚丹亚说，在由匝道汇入主路时，自动驾驶车辆可根据这些数据动态调整车速，精准匹配主路车流间隙，实现平滑汇入。
对此，姚丹亚做了个形象比喻：“这就像给车辆装上了‘上帝视角’，感知设备提前‘告知’车辆最佳汇入时机，比司机更早预判、更精准控制。”
研究数据显示，在加入路侧协同设备后，自动驾驶车辆的安全性和通行效率大幅提升。
3月31日，京雄智慧高速监控中心大屏幕上，各类通行信息实时显示。 河北日报记者 王思达摄
未来图景：形成跨区域、跨企业的运力协同网络
“我们的测试项目具有很强的探索性和试验性。”关于项目的意义，姚丹亚说，“虽然短期内不可能解决所有问题，但可以为其他地区和团队后续开展的货车自动驾驶测试提供经验和借鉴。”
接下来，这一项目将完成2万公里编队测试，推动车路协同企业标准升级为行业标准。
在姚丹亚看来，京雄高速自动驾驶测试项目的实践验证了三大核心价值：降本增效的经济性、车路协同的可靠性、标准体系的可行性。更关键的是，该项目由多个产学研团队联合推进，形成了从技术研发到落地验证的完整链条，为其他地区提供了可复制的合作范式。
展望未来，随着技术迭代，智慧出行的发展趋势已逐渐清晰。
“首先是运输方式的改变。”姚丹亚说，自动驾驶编队将引领货运模式从“单打独斗”向“协同作战”转变，结合5G与北斗高精定位，形成跨区域、跨企业的运力协同网络。
这种改变的驱动力，是物流行业对降本增效的追求。无人重卡能够实现24小时全天候不间断作业，不但人工成本大大下降，能耗还可以显著降低。对于年运费支出超百亿的物流巨头而言，无人驾驶卡车技术的应用意味着每年能节约数亿元的成本。
其次是基础设施的改善提升。姚丹亚介绍，京雄高速的智慧大脑与智能设备，展示了未来高速公路主动服务的车路协同属性。当全国路网实现可感可知，恶劣天气下的准全天候通行不再是梦想，而动态车道管理、智能充电等服务的嵌入，将使道路本身成为能源与信息交互的载体。
此外，京雄高速（河北段）作为河北首条开放环境智能驾驶测试的“车路双认证”高速公路，还将为自动驾驶法规的完善提供试验场。
在不久的将来，随着更多高速公路配备“智慧大脑”，区域间的物流瓶颈将被有效疏通，进而推动全国统一大市场的流通成本实现系统性下降。
“考虑到未来5至10年内有人驾驶车辆依旧是道路服务的主体之一，自动驾驶和有人驾驶混合运行的情况短期内仍将持续，项目将在目前成果基础上，探索未来自动驾驶和有人驾驶混合运行的高速公路管理控制，以及路运一体化运营新业态等前沿领域。”姚丹亚表示，从保障出行安全和提高通行效率两个初衷出发，让车路云一体化、自动驾驶相关技术真正服务于社会。（河北日报记者 王思达）
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智能管控让出行更安全
3月20日6时，京雄高速智慧监控中心的大屏突然发出警报：K77+500雄安方向路段出现大面积抛洒物。
紧接着，AI系统通过视频分析迅速锁定位置，并同步将事件信息推送至应急处置平台。仅15秒后，监控员复核风险等级并启动预案，2分钟内清障方案生成。6时15分，应急人员抵达现场。6时30分，道路恢复畅通。
这场“争分夺秒”的应急处置，正是京雄高速公路依托人工智能实现全路段智能管控的缩影。
作为雄安新区“四纵三横”路网的重要组成部分，京雄高速（河北段）综合应用北斗高精定位、大数据、自动驾驶等新一代信息技术，打造“智能管控+数字孪生+车路协同”的智慧高速体系。其核心的智慧监控中心汇聚四大平台，其中，智能管控平台可实时分析车流轨迹，应急处置调度平台可秒级响应事件，车路协同服务平台连接智能设备，数字孪生可视化平台则通过3D建模动态呈现全路段运行状态。
为提升高速公路监控系统性能，京雄高速于近期采用“AI+人工轮巡”方式，对全线视频监控的交通事件分析功能进行训练、优化、升级，施工区域监管、抛洒物、行人闯入等事件识别准确率超过95%。
目前，经监控员判定风险等级后，智慧监控中心可以实现对重要异常事件“秒级推送、一键触达”，及时通知相关部门进行处置。
“和传统的人工轮巡方式相比，京雄高速在引入人工智能交通大模型并使用‘AI+人工轮巡’后，需要的监控人手更少、识别效率更高。我们对各类突发事件从发现到处理完毕，时间从1小时以上缩短到了30分钟左右。”河北高速集团京雄分公司指挥调度中心负责人张磊介绍。
除提高各类突发事故的处置效率外，为确保道路实时安全畅通，京雄高速每隔40米还设置一根白色智慧照明灯杆，全线共设置智慧照明灯杆3700多根。
智慧灯杆亮度可根据天气和车流量自动调节。在恶劣天气下，灯杆显示屏能够通过“黄色频闪”预警功能，清晰标示道路边界和走向，以辅助驾驶员在能见度低时准确判断行车位置，保持安全行车间距，降低交通事故风险。
从“经验驱动”到“智能适配”，京雄高速正以技术创新重塑高速公路运营范式，成为全国智能高速建设的标杆样板。
文/河北日报记者 王思达
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