现阶段，甩挂运输应用的手动换挂系统存在效率低下、依赖人工操作、安全系数低等问题；由于我国车辆总体不能达到统一标准、道路规划并不完善、高水平的自动化技术并不成熟等因素的限制，国外卡车无人驾驶的自动换挂系统并不是非常适用。因此针对我国现状提出了应用于甩挂牵引车与挂车自动换挂方案。

自动换挂系统所遵循的根本原则是在挂车静止状态下，牵引车自动识别牵引销位置，在有限空间内自动与挂车进行换挂。自动换挂系统由3个控制模块组成：

挂车高度控制模块，由独立电源、高度测量仪（激光测距仪、高度传感器）、工控机（牵引车与挂车部件进行无线通信）、高度执行机构及其上安装的电机、电机控制器等构成。通过高度测量仪对换挂过程中牵引座上平面与牵引销下平面的高度差进行准确测量，判断是否符合条件。误差由电机带动高度执行装置对挂车高度进行调节。

牵引车自动驾驶模块，由安装于转向柱的转向电机、电机控制器、转向执行机构，安装于牵引车底盘中心线处的距离传感器、视觉传感器CCD，安装于发动机转速杆的转速传感器以及工控机和各种数据卡等构成。视觉传感器CCD对牵引车与半挂车中心线的偏差角度进行分析，判断中心线误差是否在允许范围内。若误差过大，则牵引车自动驾驶完成与挂车的中心线误差的校正^[10]。

牵引座控制模块，由安装于V型口内侧的电机、电机控制器、压力传感器，工控机等构成。通过挂车信息的反馈完成锁止块的自动张开，进行对接时，通过压力传感器的信息反馈，将锁止块闭合，完成牵引车与半挂车的对接。

设计的基本思路是：工控机（整个系统的指派、分析、处理的核心，安装于驾驶室内部）在接受牵引车中心线底部的视觉传感器CCD获取的挂车信息（是否与牵引车前后对正）。通过控制安装于方向柱上的电机控制方向柱，速度传感器获取发动机的转速进行反馈，工控机按照提供的信息进行分析、计算，按照程序的设定，控制方向柱上的电机控制转向角度，自动驾驶，纠正牵引车与挂车中心线角度的误差。同时，高度传感器获取牵引座上平面和牵引销下平面的高度差信息。当高度差不满足误差的范围时，经信息反馈，工控机控制安装在挂车上的电机控制支撑装置矫正高度差。当中心线角度误差和高度差调整恰当后，通过牵引车与半挂车的距离传感器测量车头与半挂车的距离，经工控机分析计算，选择最优发动机转速，自动倒车完成对接。