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152交通信息与安全2025年1期第43卷总254期

考虑形态参数的自动驾驶卡车编队油耗分析

1，21，2▲33

张希宋明涛黄妍妮陈丰

（1.哈尔滨工业大学（深圳）建筑学院广东深圳518000；

2.深圳市城市公共安全技术研究院有限公司交通运输安全研究所广东深圳518000；

3.同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201800）

摘要：纵向间隔距离、横向偏移距离、横向分布模式、车辆数量等形态参数直接影响卡车编队空气阻力特

性，进而影响其油耗。解析形态参数对卡车编队油耗的影响有利于合理制定卡车编队方案，优化自动驾驶卡

车编队燃油节省率，并可为综合性评估自动驾驶卡车编队经济效益提供数据参考。采集并分析了卡车行驶状

态数据，构建了不同形态参数组合的卡车编队方案，并基于三维非结构化网格建模方法，建立了343个2车编

队与2401个3车编队的计算流体力学模型。通过计算流体力学数值模拟，解算所有编队形态的车辆空气阻力

系数。利用获取的编队车辆空气阻力系数，采用蒙特卡洛模拟随机取样并结合油耗计算流程，实现动态编队

的车辆油耗估计。结果表明：较小的纵向间隔距离与横向偏移距离更有利于降低编队整体油耗，且3车编队的

燃油节省率优于2车编队。2车编队领航车与队尾车空气阻力系数分别为单辆车的87.43%~100.6%与

58.00%~76.30%；3车编队领航车、中间车、队尾车的空气阻力系数分别为单辆车的84.19%~100.9%、45.65%~

81.19%与45.24%~77.20%。对于横向偏移，引入的横向分布模式消减了横向偏移对编队燃油节省率的不利影

响；当纵向间隔距离为6m、横向分布宽度为90cm、横向分布模式为正态分布时，2车编队与3车编队的车辆均

节省燃油10.71%与15.65%。

关键词：交通工程；卡车编队；车辆油耗；计算流体力学；编队形态

中图分类号：U461.8文献标识码：Adoi：10.3963/j.jssn.1674-4861.2025.01.014

AnalysisoftheAutonomousTruckPlatoonsFuelConsumption

ConsideringMorphologicalParameters

ZHANGXi1，2SONGMingtao1，2▲HUANGYanni3CHENFeng3

（1.InstituteofTransportationSafetyResearch，ShenzhenTechnologyInstituteofUrbanPublicSafety，Shenzhen

518000，Guangdong，China；

2.SchoolofArchitecture，HarbinInstituteofTechnology（Shenzhen），Shenzhen518000，Guangdong，China；

3.KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringofMinistryofEducation，TongjiUniversity，Shanghai201804，China）

Abstract:Airdragandfuelconsumptionofanautonomoustruckplatoonarecriticallyinfluencedbyitsmorpholog-

icalparameters:longitudinalinterval，lateraloffset，lateraldis