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自动驾驶时代:道路怎么规划、设计(二)

出行模式及需求

二、自动驾驶时代的交通出行模式及需求

(一)自动驾驶分级。

依据国际自动机工程师学会(SAE International)提出的《标准道路机动车驾驶自动化系统分类与定义》,自动驾驶分为 6个等级: L0级(人工驾驶)、L1级(驾驶辅助)、L2级(部分自动化)、L3级(有条件自动化)、L4级(高度自动化)和L5级(完全自动化)。

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自动驾驶的6个级别

(二)自动驾驶车辆。

未来道路上的车辆是自动、联网和电动的,它们的使用是共享的,私家车所有权减少到最低限度,并可能逐渐消失。由于不用驾驶,车内的生活被彻底解放。有了自动驾驶,人们可以在车内生活例如化妆、吃早餐,进行各种娱乐活动,例如游戏、视频,还可以进行简单的办公例如电话会议等。

(三)自动驾驶数据处理。

自动驾驶汽车的安全性、可靠性和高性能的实现不仅需要获取大量数据,而且需要数据的开放共享。对自动驾驶汽车来说,前方的道路是用数据铺成的。基础检测数据的完整和准确及实时,是自动驾驶系统很好发挥功能的一个重要基础。

可以基于不同的交通功能来管理和处理数据,区分自动驾驶技术所实现的不同功能,例如,公共交通、共享出行和私家车,根据使用不同功能的用户的隐私预期和安全需要,确定数据获取和数据处理的范围。

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数据分析处理

在未来交通图景中,物理空间的交通信息与数字化信息变得密不可分,数据法治也应当成为交通法治的重要组成部分。只有数据法治和交通法治双管齐下和水乳交融,才能为未来交通铺平法治化的道路。

(四)自动驾驶下的出行结构。

根据美国波士顿咨询公司(BCG)对于波士顿、柏林、上海三大城市机动化出行的预测,随着自动驾驶车辆共享模式的推广,以无人驾驶出租汽车等为典型的需求响应式出行的比重将较现状增长20%左右,如图所示。

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出行结构分析

(五)自动驾驶车辆使用的两种模式。

私有模式。自动驾驶汽车将缩短我们的出行时间,交通出行也将变得不再那么乏味。在这种模式下,自动驾驶汽车的普及同时扮演着提高出行质量(如高速公路与普通道路相比,在高速公路上行驶的精神负荷更小)以及提升出行速度的角色。对于没有轨道交通和班车服务的地区而言,这将有利于人们日常生活空间的扩展,从而进一步推动城市结构的分散化,至少是住宅分散化。

共享模式。自动驾驶汽车共享模式的出现和发展,首先是基于人们越来越无法容忍城市交通压力和交通拥堵。利用基于自动驾驶技术的机器人出租车,取代当前的私家车和低需求公交线路,为人们提供交通服务。从公共利益的角度来看,基于共享自动驾驶汽车的交通模式在满足城市交通需求的同时,能够使车辆保有量减少10倍,停车需求几乎消除,并显著减少经常性的高峰拥堵。

(六)以自动驾驶汽车为导向的城市开发模式。

AVOD (Autonomous Vehicle Oriented Development,以自动驾驶汽车为导向的开发模式)。

(1)私有自动驾驶汽车并不需要每次将车停到一个固定位置,它可以自己回到专门的停车场停车,因此市中心的停车空间可以大大压缩。甚至对于自动驾驶出租车来说,同一辆车在一天内可以满足几十人乃至上百人的用车需求,因此,在新的开发中,可以不再考虑原有规划的停车要求,以前的室外停车场也可以变成市民活动的公共空间。

(2)当道路绝大部分汽车实现自动驾驶功能时,汽车的行驶路线更加规范,车距也可以无限小,使得车道的宽度和数量可以被大量缩减。车路协同技术意味着自动驾驶汽车不需要在路口停下等待红灯,因此,未来的道路可以以更少的空间满足更多的出行需求。

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自动驾驶引导城市发展

(七)自动驾驶下的公交模式。

自动驾驶时代并不意味着公共交通的消失,相反,应动用价格调控手段限制自动驾驶私家车的数量,大力推进自动驾驶公交车的普及,同时鼓励自动驾驶共享汽车。

对于一个以人为本的自动驾驶未来而言,公共交通是至关重要的。不管技术如何进步,在人口密集的城市,将人们彼此连接起来,并将他们送到目的地,都需要可靠高频次、高容量的交通网络。但是,对比以往的公共交通,有三大转变:

    (1)高频次发车。

自动驾驶的公交车可以实现高频次发车,稳定保持白天每2-3分钟一班车,晚间8-10分钟一班车,所有车辆的移动都由数字信号技术控制。自动化系统的工作人员负责车辆维护、客户服务、安全和安保等工作,以改善客户服务并保持系统处于良好状态。这些面向客户的服务可以极大提高公共交通的竞争力和表现。

(2)线路规划更合理。

面向自动驾驶公交车的线路规划。即使自动驾驶技术可以增加交通服务,大多数的中心放射型交通网络仍然不能吸引人们从自驾转向乘坐公交相比之下,基于棋盘型网络的重新设计可以增加自动驾驶巴士的频率且扩大公交服务范围,让公共交通在个人行程时间角度与出租车也同样具有竞争力。对于公交专用道和公交优先车道来说,棋盘型线路设计也是最高效的。

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公交线网

(3)公交信号优先。

公交信号优先可用来支撑快速公交系统。在这个技术的支持下,晚点的公交车可以和信号灯通信,信号灯可以选择延长当前绿灯时间或者提前停止红灯保证公交车无需停车等待。公交信号优先可以减少延误并提高公交行程时间的可靠度。

(4)未来公交车站。

新技术可以重新唤醒公共空间,将公交车站转化为城市空间。实时信息发布可以辅助出行者决策出行计划。公交车站可以整合报亭、贩卖机等公共服务设施来提高车站服务多样性,同时可以提供乘客与过路者休息,购物、放松的机会。

(八)模块化公交。

1、智能网联公交。

在智能网联公交研究中L2-L4级智能网联公交称作半自动驾驶公交,而L5级智能网联公交称作自动驾驶公交。L5级自动驾驶公交为自动驾驶技术发展的最高形式,可实现全场景下的全自动驾驶,无需司机干预。

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物联网公交

2、模块化公交。

意大利的工业设计师Tommaso Gecchelin提出了一种崭新的公共交通出行方式一模块化“无人驾驶车舱”“无人驾驶车舱可根据需求进行组合分离。

(1)速度控制。基于计算机控制的车辆驾驶能精确控制车辆行驶速度,避免驾驶不确定性和扰动。

(2)车辆编组。通过车车通信技术将小容量自动驾驶公交单元连接在一起形成大容量自动驾驶公交,实现车辆动态容量设计。

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模块化公交

线路:固定线路or 非固定线路

系统:独立系统 or 非独立系统 (可与外界公交联合运行)

车道:专有车道or 一般车道

组合方式:中间拆卸组合 or 末尾拆卸组合

组合次数: 组合一次 or 组合多次

组合地点: 站点组合 (起终点 or 中间站) or 站间组合 (固定路段 or 随时组合)

(九)MAAS服务。

Mobility as a Service,中文翻译为出行即服务,是一种交通出行理念,或是一种交通出行服务模式,而非一种技术。客运出行的本质便是人空间位置的移动。Maas回归到客运出行的本源:为了解决乘客从A地到B地的移动。在解决人的移动的途径上MaaS主要采用了多交通方式整合和打通支付的手段。

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MAAS服务

1、它有“四个一”特征:

一个平台。是指一个整合了多种交通方式的出行平台,能够为出行者提供出行链的出行服务,出行者无需根据交通方式的不同切换至不同的出行平台。

一次出行规划。出行者在一个整合多种交通方式的平台上,通过起终点的输入,一次完成出行路径规划,该出行路径可能涉及多种交通方式,出行者将无需根据交通方式的不同,自行将起终点切分为若干段。

一键支付。出行路径规划完毕之后,相应的交通方式也已选定,涉及到多种交通方式的出行费用可以一键支付,无需区分不同交通服务提供商。

一票(码)通行。支付完毕之后,生成唯一通行车票(码)持有该票(码)可以乘坐出行规划中涉及到的所有交通方式,无需再根据交通方式的不同,选持相对应的票据凭证。

2、它有“四化”核心理念:

共享化。 Maas注重提供交通出行服务,弱化交通工具的拥有;对于出行者而言,即是交通服务的享用者也是交通出行数据的提供者。

一体化。所谓一体化是上文所讲的“四个一”特征这是从用户角度而言,一个平台、一次规划、一键支付、一票(码)通行。

人本化。即是以人为本,从出行者角度出发,为其提供更好的出行服务,包括舒适性的提升、时间的节约、安全的增强等。

低碳化。从社会角度来说,Maas还承担着引导绿色出行的社会责任,城市交通拥堵恶化正在蔓延,通过Maas服务的提供,引导出行者选择绿色出行方式。

3、MAAS的优势。

(1)构建可靠的出行链。从出行者自身角度出发,其出行会涉及多种交通方式、多种出行服务提供商,但出行者不具备整合多种交通方式的能力。Maas的优势在于其能为出行者提供了完整的、可靠的出行链服务,也为交通服务提供商提供了可靠的客流来源,实现了需求与服务的匹配。

(2) 消除出行时间的不确定性。出行链当中的关键环节是不同交通方式的连接。仅仅是整合不同交通方式还完全不够它还要能够消除连接环节的不确定性。未来的MaaS会具有需求响应、及时规划、运力匹配等功能,将最大限度消除连接环节的不确定性,真正实现“无缝衔接”。

(3)交通出行数据的积累。城市是未来绝大多数地球人赖以生存的空间场所,人在里面居住、工作、游憩、交通.Maas的普及和应用将积累起每一个人的出行轨迹,未来的城市规划、功能分布将会因此更改变。

(十)居民出行需求变化。

随着自动驾驶技术的发展,居民的交通出行方式正发生着改变,居民对交通提出了便捷性高、自主性强、舒适性好等体验需求,出行场景也随之发生改变。

1.消费理念变化。由购置汽车向购买服务转变,居民根据出行要求,来选择出行方式,根据行程的长短、人数、目的任务来选择商务标准,可以自主式即时叫车、顺道拼车和途中换乘,节约资源和支出费用。

2.提前预约车辆。在出行前,线上约车,预设上车时间地点。

3.车辆服务响应。系统根据用户对出行的要求,自动匹配车型,就近选择车辆派单,车辆接到系统派单指令后,按时到达指定地点,提供个性化服务。消费需求发生变化时,可在车上现场设置最新数据,反馈到系统平台,实时调整。

(1)5G和自动驾驶的发展加速城际出行多样化的推进。我们传统意义上的城际出行以火车、大巴、飞机为主,但是5G加速了自动驾驶技术的发展,未来,城际出行极有可能不在有司机,所有乘客的上下车地点由系统自动计算并执行,这为城际给你共享出行的爆发提供了技术保障,也进一步加强的城际共享出行的安全性。

(2)共享出行不以盈利为目的。目前市场上从事城际出行的平台公司,大多数不以盈利为目的(以盈利为目的的都没有发展起来),仅仅只是收取信息服务费,乘客的分摊费用也只是出行成本的分摊,这既是交通部关于共享出行概念的实施也是人们自发认可的价格分摊,是政策与实践的高度统一,而网约车更多意义上是线上化的出租车公司,是租赁经济的一种体现方式。

(3)城际顺风车已经成为城际出行的重要方面。顺风车不同于网约车,也不同于市内顺风车城际之间的顺风车更多意义上是共享出行,随着人们经济收入越来越高生活水平也在不断提升,特别是私家车保有量的提升,这就为城际顺风车的发展提供了基础保障,在中西部地区如四川、河南、安徽、湖北等省份,顺风车城际出行已经成为人们城际出行的首选出行方式。

(十一)自动驾驶对不同出行的影响。

自动驾驶对各种出行需求的影响,分为以下几个方面:

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自动驾驶对各种出行需求的影响

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