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未来街道︱无人驾驶引领未来街道设计蓝图

随着无人驾驶等新技术的发展,城镇将面临一场街道重设计的革命。

一个世纪以前,汽车开始进入人们的生活。城镇为汽车的通行清除了街边的一切障碍。汽车导向的发展让人们失去了许多的街头生活。随着无人驾驶等新技术的发展,城镇将面临一场街道重设计的革命。这篇文章是由美国全国城市交通官员协会NATCO提出的未来无人驾驶城镇街道蓝图。它概述了未来在无人驾驶技术成熟的环境下,城镇街道将如何划分,如何利用街道空间,如何为人们提供更加便捷安全高效舒适的出行服务和生活环境。让街道回归生活,而不只是汽车移动的场地。

一、无人驾驶城镇化蓝图

过去100年,交通已经给城镇面貌带来了戏剧性的变化:出现了地面电车、交通信号灯、高速公路、停车场等。虽然这些推动了社会的发展,但是随着时间推移也给城市带来了负面影响,比如土地的不当开发、街区被高速公路切断、交通事故等。如今无人驾驶汽车的出现给城市带来了新的发展机遇,城市应该从过去吸收经验,促进城市交通向着更加高效、公平和可持续发展。

这是一个转折点,也是一个挑战。无人驾驶技术虽然发展热烈,但是还有许多问题有待观察:无人驾驶汽车如何在街道和公路上行驶?人们是否愿意在生活中接受它们?它们的发展将如何影响靠着运输服务生活的人?

但是本文不推测这些未知的东西,也不是一个设计指南,只是对未来无人驾驶的城镇街道设计提出一个设想和美好愿景。没有特定的标记或测量,试图用生动可视的街景图来描述未来的城市街道设计,以符合城市的发展目标:建立安全、可及、公平、经济强大和充满活力的社区。

基于这份蓝图,城市建设者有一个未来发展的基本目标,而私营部门则可以看到城市正在努力的方向,两者可以形成良好的伙伴关系。

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图一、未来城市街景图

 二、政策目标

正确的政策引导是城市发展成功的关键。

无人驾驶城镇化的政策核心是:行人有街道优先权。以下是六个具体的政策目标。

1. 安全第一

1.1最大限速20英里/小时:设定自动驾驶和人驾驶的车辆的限速,以保障步行、骑自行车和乘坐公共交通的出行者的安全。

1.2收集安全相关的数据:第三方平台对城市运营车辆的信息进行匿名汇总,确定危险地点并重新设计以保障安全。

1.3为优先人群设定出行原则:根据几何原理建立城市街道的运营原则,确定驾驶车辆和无人车辆的安全运行。

2.为整个城市交通服务

2.1创建全市无人驾驶汽车工作组:所有市政部门都参与到无人驾驶汽车的规划当中来。

2.2激发主动模式:街道建设要优先考虑可持续的、积极主动的交通模式,比如公共交通、步行和骑行。

2.3区域协作:将不同出行方式整合在一个平台上,方便顾客支持市域内多方式的出行。

3.平衡路权

3.1停止扩建道路:更新现有的交通模式——通过提高自动化效率减少对道路的需求。

3.2设置交通要道:为高流量的交通服务设置线路,以提高关键走廊的人口吞吐量。

3.3人行通道:重新利用未充分利用的道路,确保沿人行道行走的路人的安全和舒适感,在市中心和社区中创造有价值的公共空间。

4.街道实时管理

4.1街道数据化管理:使用第三方数据平台安全无缝交换街道数据,以支持实时街道管理。

4.2价格遏制:规划乘客上下车和快递发送,最大化提高客户体验和避免行人可能遇到的危险。

4.3编码优化:建立动态数字可视化的人行道管理,保障安全。

5.更少车辆运载更多乘客

5.1做好未来无需停车的准备:分区中停车点的减少可以反映整体停车需求的减少。开发适应型车库和基础设施以便未来对停车场进行再利用。

5.2增强电气化:通过分配充电站空间和基于占有率征收拥挤费,支持共享电动汽车的发展。

5.3公共交通战略投资:强化大运量干线的公交交通现代化。

6.公共利益指导个人行动

6.1清除公私合作障碍:设置可衡量的“拼车条款”,明确私营公司的资格要求,以支持公私合作完成本地目标。

6.2吸引公众参与:透明化技术发展和试点项目,让公众能够参与到一场关于新技术如何改变他们的生活、让社区变得更好更强大的讨论中。

6.3城市是自动化运营的一部分:城市支撑和管理着交通,必须参与到未来的技术运作过程中。

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图二、无人驾驶城镇化的六大原则

其中,数据正在取代混凝土、沥青和钢材,成为21世纪城市交通规划和管理的基础。每天来源于各种地方的街道级的数据,包括速度、流量、出行模式和公共交通的使用等,对于街道的运营和管理至关重要。但是这些交通信息里面包含了大量的个人信息,为了保护用户数据,应由独立的第三方公司对收集到的数据进行排序匿名化处理,以确保用户不被识别。经过处理后的数据可以用来跟踪城市发展趋势,指导制定城市政策和优先项目。

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图三、街道数据来源

三、无人驾驶汽车和未来的城市街道

未来的城市街道愿景:道路都是为人设计的,而不是车。

与传统汽车相比,无人驾驶汽车占用更小的空间,为公共设施留出更多的空间。街道能够更高效安全地运输所有旅客,出行可以无缝换乘,邻里可以在生活街道见面,儿童可以在生活街道玩耍——未来的街道是人们的街道。

以下是一些未来的街道动态:

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图四、未来街道动态

从左到右,从上到下依次进行说明:

1.双向通行:在连通的车辆出行环境中,街道可以双向通行。但是不应该以牺牲人的通行为代价,需要建立相应的中转平台。

2.一条车道一个通行方向:除高速公路外,一个车道只有一个通行方向,其中不包括专用的公交车道。住宅区街道车辆通行时应该“避让行人”。主要街道应提供高容量的公共汽车或轨道交通服务。不应该设置专门的无人驾驶车道。

3.车道宽度:车道应保持最小宽度。在大部分城市,10英尺或更小宽度即可满足汽车需求。

4.整合货运中转:未来可以利用有限的街道空间和周围基础设施调度配对的方式,满足客运和货运业务。

5.管理路边需求:未来城市可以更便捷动态地管理路缘环境,使其满足一天不同的需求,如公共空间、自行车共享站、信息亭等等。

6.灵活的交通枢纽:乘客可以在指定的枢纽站点上下车。

7.管理车间距:随着更多乘客合乘车辆,车间距将增大,行人将拥有更多的过街机会,同时应该提高过街安全性。

8.街道技术:将传感器和其他实时移动性管理技术尽可能的嵌入车内。

9.分模式管理街道:用共享空间来定义未来的街道运行。机动车辆在大部分街道上应被限制为低速行驶,扩大公共空间。

10.时间管理:街道可以根据不同时段的需求进行主动管理。如:当行人活动达到某些阈值时,将街道限速设置为10英里/小时。

11.更低更稳定的车速:在城市中心,车速限制在20英里/小时及以下,特别是在自行车或公共交通没有完全与其他机动车分开的地方。

12.行人监测:人们无需携带传感器或信号灯来保证自身安全。在任何情况下,车辆都应该检测到行人,并保证不伤害到行人。

通过城市对街道的无缝管理,让街道回归人们的生活。未来的街道不仅是为了无人驾驶汽车而修建,是为了人们便捷舒适的生活而修建。以下是几种未来的街道类型:

- 多路林荫大道

多路林荫大道是可以重新连接不同社区,提供安全可靠的交通服务。由于每个方向只有一条车道,林荫大道可以恢复为具有雨水花园类似的功能性绿色基础设施空间。林荫大道将街道划分为不同的管理区,为行人创造更多穿越街道的机会,连接而不是切断不同的社区。

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图五、多路林荫大道(1.中央快速公交;2.连接道;3.绿色基础设施)

- 交通干道

交通要道是交通网络中的重要走廊,为了防止这类走廊拥堵,公私管理者应该密切监测、主动管理和建立层次管理模型。

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图六、交通要道(1. 专用的中央车道;2.交通枢纽;3.灵活可用空间)

- 市中心街道

市中心的街道是高需求的多种交通方式聚集空间,对城市的未来至关重要。其每一个元素,从人行道到装卸区,都应该给人们提供舒适的步行体验,高容量的公共交通则需要足够的空间保障可靠运行。市中心的街道应该优先考虑公共交通和货运,不鼓励低占有率的车辆。

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图七、市中心街道(1. 安全的小交叉口;2.公共驻留空间;3.受保护的自行车道)

- 社区主街道

社区主街道是吸引整个社区居民的活跃街道。社区居民可以在这里获得交通服务,比如公共交通和共享单车。

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图八、社区主街道(1.条纹路面;2.功能性分隔带;3.货运装载区)

- 住宅区街道

住宅街道是城市的核心。停车需求的减少意味着街道可以延伸到前院。住宅区街道可以成为社区里的“会议中心”,并鼓励人们通过住宅区街道的共享单车和附近的交通枢纽来完成点到点的交通出行。

图九、住宅区街道(1.可玩耍的街道;2.绿色基础设施;3.汽车通道)

- 次要交叉口

有动态交通枢纽、共享自行车、共享汽车和其他交通服务的次要交叉口是居住区的核心。迷你环岛和喷泉可以传达街道的居住性和共享性,而动态流量和速度管理将确保这些区域免受交通的冲击。

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图十、次要交叉口(1.小环岛;2.最后一公里衔接;3.交通枢纽)

四、安全性设计

运输技术的转变为如何运作有关街道以及城市如何管理交通流量提供了重新思考的机会——

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图十一、今天和未来的道路规则(上图为今天,下图为未来)

- 更频繁的穿行

目前的城市街道交通行动主要集中在交叉口附近。行人只能在十字路口过马路,且人行道非常狭窄,而骑行者通常被迫和机动车共用一条车道。

在自动化时代,机动车实行低速行驶。减少车道后行人可以“直接横穿街道“,这类正式的跨越点将每隔50-100英尺设置一个。这些改变将减轻交叉口的交通压力。

- 停车距离

为了街道使用者安全出行环境,应该对车速进行主动管理。城市中心的车速限制在20英里/小时以下。

- 车间距

随着更多的旅客选择合乘车辆减少,和车辆之间间隔距离的增大,行人可以获得更安全频繁的穿越机会。

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图十二、今天和未来的道路规则(续)(上图为今天,下图为未来)

- 交叉口:

在连接自动化的环境中,交叉口可以容纳更多的流量。某些交叉点,特别是小型交叉路口可以像环岛一样,形成连续缓慢的交通流,而不是断断续续的移动。

- 上下车:

现在,为了上下客,车辆会在主街道先右转,再停车。但是这样做会造成一定的交通堵塞。未来,可以关闭主街道的停车位,避免交通拥堵,同时为腾出更多的人行道空间。

- 更短的横穿距离:

狭窄的车道使得横穿马路的距离变短。当与短距离干道搭配时,人行横道和车辆排队的长度可以减到最小。比如,如图十二最右图和图十三所示:现在的横穿距离为40英尺,未来则可缩减到2段8英尺的短距。

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图十三、今天和未来的过街方式

五、新移动系统

新移动系统将通过微交通和传统公交地铁的联乘为乘客提供无缝换乘的出行服务。其设计必须满足城市关键目标:易使用、有效利用空间、移动公平和性能可靠。

新移动系统的原则:

1.根据需求建立交通网络;

2.价格机制稳定交通网络;

3.交通网络互联:重要节点连通;

4.升级骨干交通:将繁重的普通公交升级为快速公交,给予街道优先权;

5.用灵活的交通服务填补其他出行网络空白;

6.为可靠可负担的出行创造条件:用法规约束交通服务运营公司,定制服务条件:线路、路边管理、出行系统等。

新移动系统的关键:用更少的车运送更多的人。

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图十四、今天和未来的街道载运量对比(假设车道宽度为10英尺,一个小圆点表示每小时通行1000人。)

由上图可知,未来通过设计、管理和技术的融合,街道运能大大提高,城市可以用更少的空间运送更多的人。公共交通是城市交通网络的支柱,自动驾驶车辆、自行车和步行是公共交通的重要补充。公私协作,通过实时定价、需求控制等方法控制流量、模式和速度,达到路网的主动管理。

下图是一个未来的城市交通网络出行示意图。

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图十五、未来的城市交通网络和出行选择(灰色虚线:灵活路线;灰色直线:固定路线;蓝色虚线:步行;绿色虚线:骑行;黄色:小型公交;橙色:快速公交;红色:地铁;紫色虚线:合乘汽车)

- Timothy:居住在城市中心外,工作在市中心,通勤交通一般为快速公交,休闲时则选择不同方式。

- Maria:居住和工作在郊区,通勤交通为快速公交和小型公交。

- Patrick:在离家4英里的郊区购物中心工作。新的交通系统使他的通勤更快更容易。

- Palm:居住在社区中心,每天在不同的地方做护士,同时照顾她2岁的孙子。她根据自己每天的需求选择出行方式。

六、路边管理

无人驾驶城市的未来不需要路边停车,必然导致城市路边空间的一场变革。人和车的交流将成为影响未来大量的类似路缘这样的公共空间发展的关键因素。一个世纪以前,在大部分美国城市中,路缘空间只用停车。但是今天的路缘空间充满了竞争:停车点、市政基础设施、自行车道、公交车道、租赁车辆、卸载货物等都需要空间。

路缘空间的管理将从多方面影响城市交通系统:提高或抑制街道空间的利用、公众生活和本地经济的兴盛或萧条等。

所以未来的城市应该对路边空间进行管理,主要有两点。

一是:不同时间,不同模式。

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图十六、未来的一天不同时段的路边空间利用

-早上6am-11am:早高峰之前装卸货运,之后用于客运、早餐车等。

-中午11am-4pm:上午快递配送,中午是街头小贩的市场,下午2点左右午餐时间结束后开始新的一批快递配送,直到傍晚时分。

-晚上4pm-12am:快递配送结束,人们下班开始休闲活动:吃晚餐、喝饮料、接送孩子、娱乐等。夜深人们的活动结束后,开始运输大件货物。

-深夜12am-6am:货运优先。凌晨时客运速度是最低的,为城市货运服务留出更多的空间。而街边快递储物柜的使用,降低了快递配送的难度。

二是:不同的街边空间使用者

街道可以发生不同的活动,固定的,或者随着时间变化的,所以街边空间有不同的使用者

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图十七、街边空间使用者(从左到右,从上到下依次为:商贩、共座椅、数字基础设施、货运装卸点、绿色基础设施、快递储存柜、市集、上下课区域、公交站点)

现在街道存在较多的问题,比如:收费机制太过死板;车辆停放占据了大量的空间,有时还会侵犯到自行车道上,导致骑行者加入到机动车道中;公共交通站点只用于上下课,高峰时期还不会汽车堵住,其余时间就没有被利用起来等。

未来,城市应该通过更加积极主动的定价机制管理路边空间的使用,实时监控,即时预订使用,市场需求决定费用等。

比如:

-在高峰时间,城市街道的费用高于路边费用。

-在以时间计费的条件下,要求多乘客共乘来分担费用。

-货运需要大量空间和时间,所以争对货运的高收费将引导企业整合订单提高运输效率。

-每隔三英里设置一个快速公交车站,当没有大运量公交使用时,小型公交车也可使用。

公共空间为人们提供交流的空间,赋予街道更多生活气息。未来的城市应该让人们感受到路边空间是人行道的一种延伸,而不仅仅是道路的边缘。


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