Waymo 測試車車頂?shù)膫鞲衅黠L(fēng)阻很大

雷鋒網(wǎng)按：誠然，自動(dòng)駕駛汽車的到來能讓交通變得更高效，同時(shí)還能給我們帶來能源紅利。不過，這一切都只是表象，因?yàn)槲覀兒鲆暳俗詣?dòng)駕駛汽車的能源輸入問題，車載計(jì)算機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)起來后可都是“耗電大戶”。

近日，密歇根大學(xué)聯(lián)手福特的研究人員推出了業(yè)內(nèi)首個(gè)計(jì)算模型，用真實(shí)的數(shù)據(jù)告訴我們：自動(dòng)駕駛汽車的耗能是相當(dāng)可觀的，甚至高到讓一些車型成為名副其實(shí)的電老虎。

“在進(jìn)行研究之前我們就有心理準(zhǔn)備，能源和溫室氣體排放這一對(duì)矛盾體肯定要進(jìn)行折中處理。大家都希望運(yùn)行效率提高節(jié)省的能源大大超過車載設(shè)備的用電量。不過結(jié)果恐怕沒那么樂觀?！?密歇根大學(xué)可持續(xù)發(fā)展系統(tǒng)中心的主管 Greg Keoleian 說。他最近完成的論文剛剛在環(huán)境科學(xué)與技術(shù)雜志上發(fā)表。

Keoleian 的團(tuán)隊(duì)針對(duì)福特?？怂沟膫鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型和電動(dòng)車型分別進(jìn)行了建模，兩款車均搭載傳感和計(jì)算設(shè)備組件，擁有在特定情況下的自動(dòng)駕駛能力。

在這項(xiàng)研究中，它們共深入挖掘了三大子系統(tǒng)的表現(xiàn)：特斯拉 Model S 和福特自動(dòng)駕駛測試平臺(tái)搭載的中小型設(shè)備組件，還有 Waymo Pacifica 測試車搭載的大型設(shè)備組件。

福特自動(dòng)駕駛系統(tǒng)各組件的能耗占比

結(jié)果顯示，中小型設(shè)備組件要幫助車輛實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，車載供電能力需提升 2.8 到 4 個(gè)百分點(diǎn)。能耗大戶主要是計(jì)算機(jī)和傳感器，而車載設(shè)備增重的 17 到 22 千克也成了車輛耗電增加的第二大原因。

據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕了解，計(jì)算機(jī)需要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分類，并將它們轉(zhuǎn)換成電腦看得懂的圖片。這個(gè)過程會(huì)耗費(fèi)巨大的計(jì)算性能，也就意味著需要充足的電力供給?，F(xiàn)在的測試車一般能耗高達(dá) 2500 瓦（2.5 度電），這么多的電足以點(diǎn)亮 40 個(gè)白熾燈。

當(dāng)然，將這樣一套系統(tǒng)塞進(jìn)傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)車根本行不通，因?yàn)檐囕v油耗會(huì)大幅上揚(yáng)。如果換成電動(dòng)車，則意味著續(xù)航里程的下降，因?yàn)橛?jì)算機(jī)會(huì)和電動(dòng)機(jī)搶著用電。

不過，各種車載設(shè)備消耗的電能只占到智能化后車輛省下電量的一部分。配備自動(dòng)駕駛功能后，福特的測試車能通過減少擁堵和高速風(fēng)阻省下 6 到 9% 的能源，溫室氣體排放方面也能有相應(yīng)的降低。

此外，研究結(jié)果顯示，電動(dòng)車和傳統(tǒng)燃油車的效果差別并不大。雖然電動(dòng)車在為處理器和傳感器供電時(shí)更高效，但安裝自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后，明顯傳統(tǒng)燃油車節(jié)能效果提升更大（因?yàn)槿加蛙噭?dòng)力系統(tǒng)效率相對(duì)較低）。

不過，Waymo 測試車車頂上安裝的大型設(shè)備組件可不是省油的燈，無論是電動(dòng)還是燃油車輛都會(huì)感覺壓力。模擬結(jié)果顯示，搭載大型設(shè)備的福特測試車電能消耗增加了5%，主要原因還是車頂傳感器帶來的巨大風(fēng)阻。

Keoleian 表示，建模結(jié)果可能會(huì)夸大未來自動(dòng)駕駛汽車的真正影響，因?yàn)槲磥碓O(shè)計(jì)師肯定會(huì)對(duì)傳感器陣列進(jìn)行優(yōu)化，通過降低風(fēng)阻來減少能耗。不過，他真正擔(dān)心并非這一點(diǎn)，而是自己低估了未來自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的真正能耗。

舉例來說，Keoleian 認(rèn)為未來的自動(dòng)駕駛汽車會(huì)用上分辨率更高的街道地圖來確保路上其他行人的安全，而高精地圖的實(shí)時(shí)升級(jí)功能正是下一代 5G 網(wǎng)絡(luò)得以迅速發(fā)展的推動(dòng)力之一。

如果使用現(xiàn)有 4G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更高帶寬的數(shù)據(jù)傳統(tǒng)，車載電腦的能耗可能會(huì)提高三分之一。至于 5G 技術(shù)是省電還是費(fèi)電，由于技術(shù)不成熟現(xiàn)在還不好下結(jié)論。

Keoleian 擔(dān)心的另一個(gè)問題是自動(dòng)駕駛汽車普及后帶來的間接影響。由于交通變得更加方便，人們的出行欲會(huì)大大提高。“這可能會(huì)導(dǎo)致回彈效應(yīng)的出現(xiàn)，用戶出行的增加可能會(huì)讓擁堵重回我們的視野，能源消耗也勢必會(huì)增加?！?/strong>

2016 年美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果顯示，自動(dòng)駕駛汽車帶來的間接影響可能會(huì)削減 60% 的能源消耗，但也可能讓能源消耗量暴增 200%。

在 Keoleian 看來，想引導(dǎo)技術(shù)走向節(jié)省能源之路，我們需要進(jìn)行更多研究。

PS：看遍這一年中國與全球智能駕駛領(lǐng)域的技術(shù)前沿與商業(yè)探索，雷鋒網(wǎng)新智駕年度推薦，掃描下圖二維碼或點(diǎn)擊 http://m.ozgbdpf.cn/special/custom/AIdrive.html 了解更多信息。

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。