發(fā)布時(shí)間：2020-12-24所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： Alphabet旗下自動(dòng)駕駛汽車業(yè)務(wù)Waymo向鳳凰城郊區(qū)使用打車應(yīng)用程序的用戶，發(fā)送了一封名為《完全無(wú)人駕駛的Waymo汽車即將到來(lái)》的電子郵件，稱下一次乘車，車輛可能不再配備人類安全員。 一、新出行-無(wú)人駕駛 無(wú)人駕駛是讓汽車擁有環(huán)境感知、路徑規(guī)劃并自主實(shí)
Alphabet旗下自動(dòng)駕駛汽車業(yè)務(wù)Waymo向鳳凰城郊區(qū)使用打車應(yīng)用程序的用戶，發(fā)送了一封名為《完全無(wú)人駕駛的Waymo汽車即將到來(lái)》的電子郵件，稱下一次乘車，車輛可能不再配備人類安全員。
一、新出行-無(wú)人駕駛
無(wú)人駕駛是讓汽車擁有環(huán)境感知、路徑規(guī)劃并自主實(shí)現(xiàn)載體控制的技術(shù)，也就是用電子技術(shù)控制載體進(jìn)行的仿人駕駛或是自動(dòng)駕駛，即自動(dòng)化程度較高的自動(dòng)駕駛(一般指自動(dòng)化程度L4：在限定道路和環(huán)境下，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行完整的動(dòng)態(tài)駕駛?cè)蝿?wù)，駕駛員無(wú)需對(duì)所有系統(tǒng)請(qǐng)求作出響應(yīng))。無(wú)人駕駛技術(shù)包含車輛定位技術(shù)、車輛控制技術(shù)、車輛穩(wěn)定系統(tǒng)、自動(dòng)泊車系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)、預(yù)防碰撞系統(tǒng)等。
近年來(lái)隨著無(wú)人駕駛技術(shù)逐漸成熟，很多國(guó)家、地區(qū)開始大規(guī)模開放無(wú)人駕駛試驗(yàn)示范區(qū)，測(cè)試運(yùn)行無(wú)人駕駛汽車。中國(guó)科學(xué)院院士、香港大學(xué)教授葉嘉安表示：“相信到2030年，在歐洲、美國(guó)將全部是自動(dòng)汽車。未來(lái)五年我們也會(huì)看到很多地方有自動(dòng)汽車出現(xiàn)，這對(duì)我們的影響是非常大的。”對(duì)于無(wú)人駕駛汽車運(yùn)營(yíng)規(guī)�；臉O速到來(lái)，大多焦點(diǎn)集中在無(wú)人駕駛技術(shù)和行業(yè)發(fā)展層面，無(wú)人駕駛汽車運(yùn)營(yíng)規(guī)�；o社會(huì)帶來(lái)的巨大影響目前尚沒(méi)有得到足夠的重視。究竟無(wú)人駕駛會(huì)把城市帶向何處?于城市的交通產(chǎn)生多大的變化?都是必須重視且需深入研究的課題。
二、它帶來(lái)的交通變革
美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)曾用行業(yè)數(shù)據(jù)做了預(yù)測(cè)：2020年無(wú)人駕駛汽車將全面投入量產(chǎn);2035年前后，無(wú)人駕駛車輛將占到所有行駛車輛的50%;2050年前后，無(wú)人駕駛車輛將占到所有行駛車輛的90%。香港大學(xué)副教授王緝憲表示：“將來(lái)如果300萬(wàn)輛無(wú)人汽車在城市道路上跑的話，我們可能需要的不是現(xiàn)在這種路，而是另外一種路。”無(wú)人駕駛成為常態(tài)，城市的道路需結(jié)合無(wú)人駕駛特點(diǎn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
1、交通空間再分配
通行效率增加，車行空間降低
無(wú)人駕駛的車輛行駛行為比人類駕駛更為精確，道路寬度的容錯(cuò)余量將不再必要;不存在駕駛員分心的情況，道路中間隔離帶將不再必要;車輛體積更小，反應(yīng)速度更快，不需要和其他車輛保持很大車距，能提高每個(gè)車道的通行能力。
(1)車道數(shù)減少
車道數(shù)由道路通行能力決定，通行能力是度量道路疏導(dǎo)交通能力的性能指標(biāo)，也是道路設(shè)計(jì)、交通規(guī)劃和管控、道路交通設(shè)施改造的重要參數(shù)。根據(jù)《美國(guó)道路通行能力手冊(cè)》，道路基本通行能力(N)由交通流平均車速(V)和最小車頭間距(L)決定，N=1000V/L，其中L=l車+l安+l反，l車為前車車長(zhǎng)，小汽車取6m，貨車取12m，l安為安全距離，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)取5m，l反為駕駛員反應(yīng)距離，對(duì)于無(wú)人駕駛車輛，取0m。當(dāng)V取值60~120km/h時(shí)，小型和大型無(wú)人駕駛汽車的最小車頭間距分別是傳統(tǒng)汽車的21.6%~35.5%和29.8%~45.9%。因此，無(wú)人駕駛時(shí)代，道路基本通行能力將大約提高2.6~4.2倍。車行道通行能力提高，對(duì)車道數(shù)的設(shè)置將大大減少。當(dāng)無(wú)人駕駛汽車比例達(dá)到90%時(shí)，在保持道路飽和度不變的前提下，車行道可以從現(xiàn)狀雙向8車道改為雙向4車道。
(2)車行道寬度變窄
無(wú)人駕駛現(xiàn)階段的研究主要表現(xiàn)在對(duì)無(wú)人駕駛本身技術(shù)的研究，例如需利用深沉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法識(shí)別現(xiàn)在的道路場(chǎng)景，而對(duì)于無(wú)人駕駛實(shí)現(xiàn)后實(shí)際需要的車道寬度研究較少。
車行道寬度包含車輛的外廓寬度和錯(cuò)車、超車或并列行駛所必需的余寬等。理想道路條件是車道寬度不小于3.65m，路旁的側(cè)向余寬不小于1.75m，目前國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車一般寬度采用3.5m，部分貨車車道寬度采用4m。研究者認(rèn)為無(wú)人駕駛汽車寬度僅為當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)車的83%，因此不再需要3.5m車道寬，將大大節(jié)約交通空間。
行人空間釋放，落客區(qū)需加強(qiáng)
當(dāng)無(wú)人駕駛汽車完全取代人類駕駛汽車時(shí)，只需要2-3條較窄的、為不同方向服務(wù)的行車道，路側(cè)空間被大大釋放，節(jié)約出來(lái)的空間可改造成人行道、綠地、休憩空間和商業(yè)空間，這種空間也可稱為彈性空間，即根據(jù)不同時(shí)段的需要，賦予空間不同的功能以供人們使用。此外，這部分空間的功能性也非常強(qiáng)，其基本的功能是作為無(wú)人駕駛汽車的上下客空間，核心功能是作為行人空間與機(jī)動(dòng)車空間分隔的綠化空間。
無(wú)人駕駛車輛可以在乘客到達(dá)目的地后自行離開，城市將需要在路邊提供大量的落客點(diǎn)。落客點(diǎn)的設(shè)計(jì)將成為城市交通設(shè)計(jì)的一個(gè)重要課題。無(wú)人駕駛車輛可自行駛?cè)胪＼噲?chǎng)，或由于下一個(gè)乘客的需求，可能需要繼續(xù)行車。因此在盡可能不影響交通流的情況下，卸客車道和卸客站點(diǎn)會(huì)被大量融入進(jìn)街道設(shè)計(jì)。
2、交通設(shè)施被替代
在無(wú)人駕駛普及的未來(lái)世界，V2X是自動(dòng)駕駛必要技術(shù)和智慧交通的重要一環(huán)，包括是V2V(車車通訊)、V2I(車路通訊)和V2P(車與人)等，其中V2V和V2I技術(shù)將負(fù)責(zé)向車輛傳達(dá)交通流和基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)信息，因此用于向人類駕駛員傳遞信息的傳統(tǒng)信號(hào)燈和交通標(biāo)志將不再需要。
(1)信號(hào)燈
目前道路交叉口或路段信號(hào)燈多數(shù)為固定式信號(hào)周期形式，且信號(hào)燈布設(shè)形式利于駕駛員目視等形式，借助V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控交叉口及路段車流量及行人量，及時(shí)判斷通行時(shí)間，減少交叉口全紅時(shí)間，提高出行效率，保障人行過(guò)街安全。
(2)標(biāo)志標(biāo)線
當(dāng)前道路交通標(biāo)志標(biāo)線的形狀、尺寸、顏色、字符和圖形，均以駕駛員的視覺(jué)特性為主要設(shè)計(jì)依據(jù)，不僅增加駕駛員的負(fù)擔(dān)，而且由于發(fā)現(xiàn)標(biāo)識(shí)到采取行動(dòng)的時(shí)間間隔較短，容易引發(fā)交通事故或交通違章。道路交通標(biāo)志和標(biāo)線應(yīng)根據(jù)無(wú)人駕駛汽車的交通特性重新分類和設(shè)計(jì)，同時(shí)借助V2X車聯(lián)網(wǎng)，可以將道路限速、限行、信號(hào)燈等指令傳輸?shù)杰囕d終端，車載終端根據(jù)信息通過(guò)執(zhí)行端，對(duì)車輛進(jìn)行輔助駕駛。
3、城市停車空間釋放
普林斯頓大學(xué)教授Alain Kornhauser：“無(wú)人駕駛汽車對(duì)未來(lái)最大的影響或?qū)Ⅲw現(xiàn)在停車上。如果未來(lái)每個(gè)大面積被空置的停車場(chǎng)能夠被改造，那么這些可利用的空間將會(huì)成為人們想象力、創(chuàng)造力得以實(shí)現(xiàn)的資源。”
美國(guó)Perkins+Will建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所高級(jí)項(xiàng)目建筑師Garry Tierney指出：“我們?cè)?jīng)做過(guò)一項(xiàng)關(guān)于舊金山城市研究和非營(yíng)利性城市規(guī)劃(SPUR)的調(diào)查報(bào)告，以觀察無(wú)人駕駛汽車的營(yíng)運(yùn)效率。我們發(fā)現(xiàn)，以可預(yù)見的無(wú)人駕駛汽車運(yùn)營(yíng)能力估計(jì)，其將可以減少400%的車輛交通壓力。那么最保守地認(rèn)為，這個(gè)數(shù)字也可以達(dá)到200%。”
三、未來(lái)可期
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研究生提出新項(xiàng)目：建設(shè)一條專供自動(dòng)駕駛汽車行駛的公路。Hyperlane上的每一輛無(wú)人駕駛汽車都會(huì)被中央計(jì)算機(jī)監(jiān)控和計(jì)算，只要乘客選擇要去的目的地，Hyperlane就會(huì)將車輛分配至對(duì)應(yīng)的路線，由于中央控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)控制車流，因此在Hyperlane上行駛的無(wú)人駕駛汽車可以輕松達(dá)到最高193公里/小時(shí)的時(shí)速。
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因此無(wú)人駕駛的發(fā)展能夠帶來(lái)出行方式的變革，實(shí)現(xiàn)出行的安全性和便捷性。無(wú)人駕駛汽車運(yùn)營(yíng)規(guī)�；瘯�(huì)使城市公共空間規(guī)模得以增加，城市街道空間將由機(jī)動(dòng)車的尺度轉(zhuǎn)向人的尺度。因此設(shè)計(jì)師須充分認(rèn)識(shí)無(wú)人駕駛與城市，與交通之間深層次的耦合關(guān)系，然后實(shí)現(xiàn)城市空間向更適宜人的方向轉(zhuǎn)變。——論文作者：平懷君
