背景


面向2040年代出生率下降、人口老龄化及人口减少的社会,东京都《城市发展大设计》1和《“未来的东京”战略》2提出要“实现安全、可靠、舒适和以人为本的城市发展”。其中,自动驾驶技术扮演着重要的角色。东京都希望通过推广并应用自动驾驶技术,建设紧凑型、智能型的城市,逐步达成城市发展目标。


针对自动驾驶技术,东京都都市整备局在2022年3月编制了《面向自动驾驶社会的城市构想》,描绘了对未来东京都的自动驾驶社会的总体展望:通过应用新技术推进城市发展,创造更多的城市空间和更富有活力的道路空间,打造一个让人们能够安心享受步行乐趣的城市。


该文件整理了有关自动驾驶技术发展趋势、东京都各地区特点分析,期望通过应用自动驾驶技术解决各地区面对的交通问题,并指导各地区制定总体交通规划和区域交通规划。本文聚焦于东京都自动驾驶社会的愿景、推广趋势的预测、城市发展的场景、实现的城市形态。


1《城市发展大设计》:以东京都城市规划委员会 2016 年 9 月发布的《2040 年代东京城市愿景及其实现路线图》报告为基础,提出了实现 2040 年代东京城市愿景及其实现的城市发展基本政策和具体措施。


2《“未来的东京”战略》:是东京都政府为了应对未来人口少子化、老龄化,突发公共卫生事件以及气候变暖等挑战,颁布的东京都未来的施政纲领和发展目标。首次于2021年3月制定,每年更新。


东京都的四大“自动驾驶社会”愿景


针对自动驾驶技术的特点,东京都对未来自动驾驶社会提出了4个愿景,将自动驾驶技术应用到多种交通方式、多种场景中,与现有的交通有机融合。


1) 应用自动驾驶到多种交通方式中,实现紧凑型的智能城市


将自动驾驶技术充分应用到现有交通服务中,如公共巴士,打造便利的新型交通服务,调整地区公共交通结构。


2) 以轨道交通为基础,结合新技术(如MaaS),构建以人为本的交通网络,实现顺畅交通


利用需求响应服务重建车站-城市空间3,并适应共享出行等新型交通方式的普及。


3) 重新分配道路空间,实现人车合理分流,并在中心区创造出富有活力的空间


利用自动驾驶技术空间占用小的特点,改善多场景的道路交通空间,打造多功能交通空间。


4) 实现城市规划目标,建立新的日常生活方式


开发出更多自行车和行人空间,鼓励自行车和步行等出行方式。


车站-城市空间:指考虑到车站与周边城市区域的关系,与车站和站前广场相协调,考虑必要功能布局的空间,包含以下要素:站空间(闸机内、闸机外),站前空间(站前广场、车站及广场毗邻区域)。


自动驾驶在客货运领域的推广速度,将快于私家车


自动驾驶技术按自动化程度从低到高分为5级,即L1-L5。东京都认定L3(有条件的自动控制,双手可离开方向盘)及以上的等级车辆可以归为自动驾驶车辆。


东京都对自动驾驶技术的推广趋势进行了预测。自动驾驶汽车在公共巴士或其他客货运服务等领域的普及速度将快于私家车,预计将在2040年代实现与非自动驾驶车辆的混合使用。而在私家车中推广自动驾驶技术则要面临更多复杂场景,推广自动化进程将较慢,需要逐渐从高速道路拓展到所有开放道路中。




自动驾驶优化交通运输


1. 节省道路空间,打造多功能街区


自动驾驶车辆之间的相互通信可以使相邻车辆同步加减速,并保持相同车速行驶。自动驾驶车辆的平均跟车距离可以从30m缩短至5m左右,提高了道路的通行能力,减少拥堵。


图1 自动驾驶缩短跟车距离


同时,自动驾驶车辆的车道保持功能可以使车辆精准地保持在车道正中行驶,避免了人工行驶中的左右摆动。自动驾驶汽车的广泛使用可以减少车辆对道路空间的需求,为人工驾驶所预留的冗余空间得以重新分配利用。在东京都的规划中,由自动驾驶车道所节省的空间可以在路肩一侧创造出更多的自行车道、人行道空间,以及多功能路侧空间。


图2 自动驾驶改变道路空间分配


创造出的路侧空间可以打造多种功能场景。通过可升降的护桩等设施,这部分空间既可以作为物流场地,又可以改造成购物、餐饮等娱乐场景,吸引行人游玩、驻足和消费。


例如,货运公司可以根据需要,预约使用时段,利用路侧空间装卸货;共享服务(如微型货运车辆或者微型交通4等)可以申请停放;出租车可以在路侧临时上下客;活动举办方可以申请路侧空间举办活动等。


图3 路侧空间用作装卸货场地


图4 路侧空间用作活动场地


要实现自动驾驶智慧道路交通,需要在路侧为自动驾驶车辆提供基础设施和其他设施,开发自动驾驶车道。在道路基础设施的支持下,实现自动驾驶汽车与道路,自动驾驶汽车与自动驾驶汽车的实时通信,使驾驶更安全、顺畅。


例如,将自动驾驶所需的外部环境信息通过智能路灯和智能灯杆共享给来往车辆,使车辆能够预知拥堵等信息,提前绕行减少拥堵。


图5 自动驾驶车道配套基础设施


2. 需求响应系统重构车站空间,优化交通组织


自动驾驶技术可以针对当前车站前广场缺少短时停车空间、车辆上下客不规范等问题进行优化,实现站前广场空间重构,并优化交通组织。‍‍‍‍‍‍‍‍‍


利用需求响应的出租车调度系统,车站前广场不需要为出租车保留大块停车区域,在大量减少占用空间的同时,还可以利用节约出的空间供乘客上下车和货物装卸。


利用信息和通信技术等(如MaaS平台),通过远程出租车调控使临时停车和乘客候车空间合理化,创造出更多行人空间并保持顺畅的交通。


图6 站前广场空间(现状)


图7 站前广场空间(自动驾驶社会)


在没有车站前广场的地铁车站前,可以通过设置升降式护桩等装置,利用通讯技术,打造丰富的车站周边和路侧开放空间,并提供如出租车预约、共享出行等便捷的地铁换乘服务。


图8 自动驾驶社会的地下铁站前空间


3. 出租车按需调度,自动泊车加强空间利用


通过自动驾驶技术和路车通信等技术,可以实现按需调度出租车,既可以使车站前广场的候车空间合理化,又能灵活运用车站周边停车资源。如出租车智能交通调度平台可以按乘客发送的需求,将距车站约2km范围内的一个或多个停车场内的出租车派往车站。通过远程调度出租车,控制进出车站流量,消除车站区域内出租车的排队等候现象。


停车场内部可以利用自动驾驶技术提升空间利用效率。通过先进停车系统,如自动代客泊车系统,实现的无人自动停车由于无需开关车门,可以缩小停车格面积,增加了可用停车位的数量。


图9 自动驾驶社会的停车场空间


4. 打造自动驾驶汽车服务引进机制


在引进自动驾驶服务时,需要与该地区利益相关方进行多方面讨论。包括明确预计引进服务的使用范围及提供服务的细节,必要时包括道路基础设施措施和路边停车措施。因此,有必要根据该地区的需求与相关企业开展合作,打造引进服务的标准机制,全流程地考虑服务的范围、各方职责以及收益预期等。


图10 自动驾驶汽车服务引进机制


基于东京都内各地区需求引进自动驾驶服务举例:


  • 在中心和广域枢纽地区(如城市中心),提供新的自动化服务,如可在车站地区步行范围内出行的服务。


  • 在新的城市生活创造区(如东京都区部郊区),根据道路宽度使用小型低速车辆的新型自动驾驶服务等。


  • 在多摩地区(如多摩新城),提供一人在远程监控下操作多辆汽车的自动公交运输服务等。


  • 在自然友好区(西多摩和岛屿),提供新的交通服务,帮助人们从居住地到达公交车站等。


微型交通:共享的微型出行方式,运营模式类似于共享单车,采用小型的三轮/四轮车辆,较普通小汽车尺寸更小。


构想中的东京都未来道路


根据自动驾驶技术在交通各场景的应用,东京都构建了2030年和2040年后的主干道路侧和中央隔离带等空间场景图像。


1. 自动驾驶社会主干道路侧空间场景:


2030年:


图11 主干道路侧空间展望(2030年)


2040年代:


图12 主干道路侧空间展望(2040年代)


2. 自动驾驶社会主干道中央隔离带场景:


2030年:


图13 有中央隔离带的主干道路空间展望(2030年)


2040年代:


图14 有中央隔离带的主干道路空间展望(2040年代)


东京都促进自动化城市发展的方针


为了实现以上对未来自动驾驶社会的构想,东京都制定了实施方针,并将通过修订《面向自动驾驶社会的城市发展构想》文件予以体现:


1) 持续调查和研究自动驾驶技术和系统的发展动向,使自动驾驶车辆能够在公共道路上行驶,并在适当的时候对该方法进行升级,以便在东京都中各市的城市交通规划等中得到体现。


2) 今后将结合地区特点,研究解决法律和技术等方面的问题,必要时向国家提出修改相关法律法规和标准化等方面的要求。


3) 探讨在东京都引进自动驾驶服务的问题所在,并考虑采取哪些措施支持地方政府和交通运营商引进自动驾驶服务。


图15 东京都促进自动化城市发展规划


小椒有话说


东京都《面向自动驾驶社会的城市发展构想》着重讨论了自动驾驶在节省空间、信息共享、汽车调度的功能,由其引出了未来道路空间、站前广场、停车场等场景的改变。为我们描绘出了在应用自动驾驶技术后,东京都智能、多功能、富有活力的道路空间。自动驾驶不仅仅停留在复杂枯燥的技术与理论中,而是通过场景栩栩如生地展现在眼前,通俗易懂,让人憧憬即将在20年后实现的智能化的自动驾驶社会。


自动驾驶带来的改变当然不仅仅局限于以上场景,还在更宏观的交通系统组织、交通安全等方面有同样广阔的发展前景,需要交通工作者们进一步的探索,早日让自动驾驶社会成为现实。


本文来自微信公众号:知城论道丨洞见城市交通 (ID:zhichenglundao)作者:黄克同‍‍‍‍‍,校对:荣浩宇、王晴‍‍‍‍‍‍‍,编辑/排版:刘奕彤、王婷,审定:郭继孚,运营支持:北京交通发展研究院