美國交通部卡車自動駕駛相關研究如下：

卡車列隊行駛早期部署評估(2019-2021)

卡車列隊行駛對橋梁的影響(2018-2020)

為自動化CMV開發(fā)基準安全性能措施(2017-2019)

CMV自動化應用傳感器指南(2017-2019)

可行性研究：口岸與倉庫低速自動化卡車列隊行駛(2017 - 2018)

新興城市貨運概念(2019-2020)

卡車隊列行駛仿真模型改進(2019年)

協(xié)作式自動駕駛研究出行應用(*2018-2020)

協(xié)作式自動駕駛研究項目

協(xié)作式自動駕駛研究項目專注于交通干線和高速公路，目的在于安全地提高運作效率并且最大化美國城鄉(xiāng)道路通行能力。如降低交叉路口20%車輛的燃油消耗、節(jié)省10%的燃油以及使現(xiàn)有車道的通行能力加倍。

聯(lián)網(wǎng)對于管理交通系統(tǒng)十分重要。通過聯(lián)網(wǎng)，使當前造價昂貴的交通基礎設施轉變?yōu)楹唵胃咝У幕ヂ?lián)駕駛。

下圖是單車自動駕駛系統(tǒng)與多車協(xié)作式自動駕駛系統(tǒng)的對比。從圖中可以看出在市場滲透率相同的情況下，越多車輛的協(xié)作式自動駕駛系統(tǒng)，能夠帶來越高的道路通行能力。

本文中ADS指Automated Driving System 自動駕駛系統(tǒng)，CADS指 Cooperative Automated Driving System 協(xié)作式自動駕駛系統(tǒng)。TSMO指交通系統(tǒng)管理與運行（Transportation Systems Management and Operations）。

TSMO的策略如下：

工作區(qū)管理

交通事故管理

特殊事件管理

道路天氣管理

運輸管理

貨物管理

交通信號協(xié)調

出行者信息

CARMA指協(xié)作式駕駛出行應用研究項目（CARMA: Cooperative Automation Research Mobility Applications）。CARMA的演變歷程如下：

CARMA 1 (2014-2016)：

概念的初步印證

個體應用收集

在MicroAutobox上運行Simulink/dSpace

演示多個應用：

1）開發(fā)列隊算法

2）改進EAD(eco-approach and Departure)算法

3）改進速度協(xié)調算法

4）改進變道合并算法

CARMA 2 (2016-2018)：

SAE L1級自動駕駛（速度控制），可進行L2級

基于ROS

靈活性：可以安裝于各種類別的車型上

接受應用于研究的第三方插件 (指導算法)

包括簡單的應用：

1）運用ACC

2）協(xié)作式變道

3）混合隊列行駛

4）交叉口信號控制

5）速度協(xié)調

CARMA 3 (2018-2020)：

SAE L2級自動駕駛（速度和轉向控制），可進行L3級

更復雜的協(xié)作列表，譬如V2V

增強的變道合并編排

增強的列隊行駛（轎車與卡車）

強調TSMO的基礎設施交互（工作區(qū)、交通事故管理、天氣等）

應急車輛應用與交互

CARMA 階段1：協(xié)作式自適應巡航

CARMA 階段1的目標如下：

發(fā)展自動化車輛測試能力

算法發(fā)展（協(xié)作式自適應巡航車輛列隊行駛概念的印證）

演示在5臺 SAE L1 自動駕駛車輛上啟用CACC（協(xié)作式自適應巡航）

CARMA 階段2：集成化高速公路原型

CARMA 階段2目標如下：

新的CARMA 2研究平臺（開放資源）

算法發(fā)展（開放資源）

1）速度協(xié)調

2）車輛列隊行駛

3）協(xié)作式車道變更

4）協(xié)作式坡道合并

5）交叉口信號控制駛入和離開

CARMA 2的研究重點：

協(xié)作式自動駕駛研究的算法概述如下：

速度協(xié)調（受云端控制的速度控制）

車輛列隊行駛（引領者-跟隨者）

協(xié)作式車道變更（V2V交涉）

協(xié)作式坡道合并（V2I交涉）

進入與駛離 （交叉路口多信號控制）

與佛吉尼亞交通部以及Transurban于2018年6月完成協(xié)助式自動駕駛汽車完整的測試，該測試的目的在于研究速度協(xié)調的組合、車輛列隊行駛、在單車道的坡道入口處的協(xié)作式合并，以及管理協(xié)作式自動駕駛汽車的專用設施。

濕滑道路測試計劃于2018年10月/11月進行。

引導算法升級包括：

1）單一車輛穿越多個交叉路口

2）在交叉路口隊列中容納一個未聯(lián)網(wǎng)的車輛

3）集成隊列車流量的基礎設施感知

在TFHRC和FLETC進行驗證測試

CARMA2協(xié)作式自動駕駛研究出行應用的軟件架構

CARMA 2運用5個插件和42000行代碼完成了在亞伯丁測試中心24天共22000英里的封閉道路測試。通過機器人操作，實現(xiàn)人機交互界面（HMI）顯示相關駕駛信息。CARMA 2的ROS系統(tǒng)包括了指導/路徑規(guī)劃插件、車輛環(huán)境信息（V2V/V2I交通、傳感器融合等）以及設備驅動等。作為開放源碼軟件(OSS)開發(fā)的一個平臺，用于與行業(yè)進行協(xié)作化自動駕駛研究。

CARMA 3 美國交通部多種模式的合作關系

CARMA 3階段主要與美國聯(lián)邦高速公路管理局、美國聯(lián)邦汽車運輸安全管理局、智能交通系統(tǒng)聯(lián)合規(guī)劃辦公室以及Volpe國家運輸系統(tǒng)中心合作，完成協(xié)作式自動駕駛、交通管理、標準、合作、公共安全、貨運以及數(shù)據(jù)等工作。

CARMA 3的方法：

CARMA 3軟件架構

CARMA 3由3個沖刺周期、6個季度性在線研討會、7輛配備ADS的車輛以及無限多個合作伙伴完成。通過ROS系統(tǒng)實現(xiàn)人機交互界面（HMI）顯示相關駕駛信息。運用ROS系統(tǒng)以及LIDAR完成相應的任務。CARMA 3作為在開放式環(huán)境下開發(fā)出來的平臺，運用敏捷的軟件開發(fā)過程以與相關的利益團體進行合作。

開放資源合作愿景：提升協(xié)作式自動駕駛研究

美國交通部、 Saxton交通運行實驗室等研發(fā)部門與基礎設施運營商、私人企業(yè)、公共代理機構以及學術界等合作伙伴利用GitHub開源項目托管平臺進行共同合作、構建及部署相關資源。

CARMA云

CARMA云是TSMO網(wǎng)絡管理的概念，利用在地理圍欄內應用的規(guī)則參數(shù)來支持TSMO應用案例，其包括但不限于：

理想的速度：發(fā)送限速信息或者減速信息的能力（例如55英里每小時）

理想的跟車距離：以秒為單位的單車間隙控制（例如1.0秒時間間隔）

理想的隊列內部跟車距離：以秒為單位的隊列內部間隙控制（例如0.8秒時間間隔）

隊列規(guī)格限制：設置隊列規(guī)格（例如2、3、5輛車）

車道分配：設置車輛應該占據(jù)哪一條車道

其他變量有待定義

ADS能力：TSMO應用案例發(fā)展

協(xié)作式自動駕駛應用場合

CARMA3里程碑

SAE國際 與ITS-JPO合作開發(fā)聯(lián)網(wǎng)車輛和自動駕駛系統(tǒng)標準，為協(xié)作式自動駕駛開發(fā)一個分類法

開發(fā)一個白皮書來定義協(xié)作自動駕駛技術的功能、類別和分類

1）吸引利益相關者（委員會與工作組）

2）開發(fā)一個分類法來定義通訊的等級

3）在不同ADS和通訊等級之間建立一個分類矩陣以定義合作能力的不同級別

更新至 SAE J3016TM以充分且完整定義CADS