資料來源:歐盟統計局
隊列行駛(Platooning)意即兩輛以上卡車彼此緊跟行駛，能有效改善這些問題，兩輛卡車成一直線行駛可節省燃油並提升安全性，而逾兩輛卡車隊列行駛，則可獲得加乘效益。一輛卡車的燃料消耗中，與空氣阻力相抗的油耗高達25%；卡車間距越近，越能有效節省燃料。若隊列行駛系統上路，五輛卡車在高速公路隊列行駛，可減少10%碳排放。
歐洲卡車以隊列方式駕駛已行之有年，好處包括增進能源效率、行車安全、增進共事氛圍等。若卡車駕駛能藉助技術縮短彼此車距，對於碳排放、燃料用量、安全性以及運輸效率方面皆大有裨益。
V2X通訊提升車隊安全
藉由安全、互通的無線通訊網路，卡車以及其他車輛能持續彼此「對話」，於隊列行駛時共享安全性、移動能力和周遭環境資訊。聯網車輛可使用無線通訊「對話」，彼此知會交通號誌、道路施工區域、收費站、學區及其他道路基礎建設。此外，聯網車輛可在出現安全隱憂時警示駕駛。例如其他車輛車距過近或位於駕駛視線死角等，讓駕駛即時反應，避免危險發生。
隊列行駛系統比照自動駕駛車，採用高階自駕技術，能比人類更快做出反應。車對車(V2V)通訊技術搭載雷達、感測器資料以及驅動器，反應時間比人類快25倍，可讓駕駛更放心，在某些情況中可稍事休息讓車輛自行駕駛。然而，現階段的隊列行駛技術仍須駕駛保持警覺，隨時準備接手駕駛。變換車道、駛離快車道等動作需要各隊列卡車駕駛成員手動行駛，隊列行駛系統與基礎架構以及全體車輛進行通訊，提醒跟車駕駛在必要時掌控路況(圖2)。
車聯網提供更佳隊列行駛
為了讓卡車隊列能緊連行駛，經實證的技術需結合新技術，創造安全可靠的系統解決方案：
1.安全可靠且低延遲的V2V通訊不可或缺，協助駕駛在無法反應的極近距離內行駛。IEEE 802.11p短距無線通訊技術(DSRC)已證實可滿足此類要求。
2.雷達和全球導航衛星系統(GNSS)是判定車距並偵測其他車輛切車的必備技術。
3.攝影鏡頭技術為必備功能，用於準確校準及對齊隊列卡車。前導卡車可透過通訊技術，將前方路況傳輸給後方卡車。
4.感測器融合平台整合感測器(雷達、攝影鏡頭等)以及導航系統蒐集之資訊，將需執行的動作傳導至自駕技術。
5.車輛須安裝自駕技術，以啟用自動加速、減速、轉向等功能。
6.蜂巢式通訊有助於隊列行駛規畫服務，例如可集合各營運業者的卡車於特定高速公路隊列行駛。混合式車聯網(V2X)解決方案搭配V2V通訊可用於實作，為隊列行駛卡車、車隊營運業者和基礎架構提供連線能力，實現環保行車新浪潮。
7.合適的隊列行駛系統，是奠基於安全穩固的架構，以及硬體電子元件與軟體部署，才能滿足高功能安全性與安全標準。
卡車OEM業者有意最快在2022~2023年推出隊列行駛，為此半導體商紛紛推出具有完備的先進駕駛輔助系統(ADAS)及自動駕駛系列解決方案，亦提供合適技術並協同開發所需方案，積極推動隊列行駛的發展。
V2X技術發揮隊列行駛最大價值
例如恩智浦的RoadLINK V2X解決方案能為隊列行駛提供合適的核心通訊技術，採用IEEE 802.11p WiFi通訊標準，將無線連結的延遲率低至數毫秒，並整合了壅塞控制標準(DCC)，供高密度隊列行駛使用。RoadLINK採用安全元件，控制憑證並使用加密演算法進行驗證以及對稱、非對稱加密/解密。恩智浦預期，各品牌在歐盟Ensemble計畫提出隊列行駛計畫時，將採用上述功能，有鑑於此，該公司設計多種安全機制，將安全通訊期間的延遲率降至數毫秒，展現此解決方案符合隊列行駛效能。
舉例而言，道路測試時，隊列行駛卡車間的車距可縮短至7公尺(23英呎)，或是在0.3秒內以時速80公里(時速50英里)速度行駛。人類平均反應時間約1秒，而RoadLINK解決方案搭載完整電子設備系統原型(網路閘道、感測器融合、路徑規畫ECU、低階控制ECU等)，反應速度比人類快25倍，可實現短車距隊列行駛。
General Motors、Volkswagen、Toyota等各大車商皆採用IEEE 802.11p技術，遠勝3GPP組織指定的即將推出的5G LTE-V Rel 14行動網路技術。製造商和模組製造商須花費數年驗證LET-V，以供日後用於生產模型。
如前文所述，雷達和攝影鏡頭感測技術對隊列駕駛不可或缺，為此，半導體商發展SiGe製程技術，以及外型規格小巧、經濟效益極高的RF CMOS技術，聚焦中短距離的周遭景象，而RF CMOS技術尤其適用於偵測可能切換車道的車輛。如恩智浦的視覺處理器以支援OpenCV的開放平台為基礎，搭載專用硬體加速管線。
而感測器融合平台則整合各種感測器資訊(圖3)，用於執行區域模式、路徑規畫、動作控制。如恩智浦的BlueBox自動駕駛車開發平台可支援正常模式、安全模式和仲裁模式(恩智浦與DAF、TNO、Ricardo攜手投入EcoTwin III隊列卡車行駛)，此多功能開發及原型製作平台可直接交叉編譯。舉例來說，PC上以Simulink模型為基礎的設計支援百度Apollo自動駕駛平台，並包含經ASIL認證的處理器等異質運算處理器，讓客戶在投入產品開發前評估安全概念。且該公司的安全專家以及SafeAssure功能性安全計畫也支援前述技術。
現今技術可讓卡車隊列行駛兼具高效能與功能安全性，以功能安全性及安全設計為本，並融合802.11p V2V通訊技術–感測器(雷達、視覺、GPS)及感測器融合技術。
縮短卡車隊列間距並盡可能降低風阻，不僅可節省兩位數的燃料消耗，同時也減少等量的二氧化碳排放。歐盟出資的共伴計畫(Companion Project)顯示，若歐洲150萬輛卡車中，25%採隊列行駛(假定每輛車可節省5%燃料)，則每年可減少近10億公升燃料及大量二氧化碳排放。卡車間的距離越小，隊列行駛時就能節省越多能源。卡車駕駛穩定性提高並趨於同步，結合內建的先進輔助駕駛技術，交通安全和流量可望提升。
荷蘭基礎建設與環境部部長Melanie Schultz van Haegen於2016年「歐盟卡車隊列駕駛挑戰」落幕時表示，隊列行駛技術已做好上路準備，且將迎接移動能力的新時代。透過協力合作，將可享受智慧移動能力帶來的商機，因此也期盼歐盟可重視智慧移動、智慧運輸系統以及連網自駕等議題。恩智浦的自動化駕駛和V2X解決方案搭配BlueBox開發平台，提供主要建構模組，確保卡車隊列行駛安全無虞。
(本文作者皆任職於恩智浦半導體)
