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自動駕駛的四種未來之重構城市的基礎設施

2019-02-07 15:30:07·  來源：全美城市聯(lián)盟、智車科技  
　
幾年前，在谷歌硅谷總部召開的移動大會（mobility conference）上，當時管理自動駕駛項目的谷歌 登月隊長Astro Teller，暢想了自動駕駛領域（AVs）的中長期未來
幾年前，在谷歌硅谷總部召開的移動大會（mobility conference）上，當時管理自動駕駛項目的谷歌 “登月隊長”Astro Teller，暢想了自動駕駛領域（AVs）的中長期未來。
 
“我們終于到了這樣的時刻，可重構的建筑物（reconfigurable buildings）正在崛起，” 他向驚訝的與會者說，“我不知道具體會長出什么樣子，但我們可能需要像自動駕駛汽車一樣的自動駕駛建筑物（self-driving buildings）。”
如果城市能夠結合最好的人力（muscle power）、電機動力(motor power)和機器智能，會是什么樣子？(圖片來源: TIMOTHY A. CLARY/AFP/Getty Images)
雖然在當時，這樣狂妄的科技案例很容易駁回，但Teller的深思卻被逐漸印證。我們熟知的一些交通工具正在面臨自動化升級，比如出租車、小巴和快遞貨車。然而，那些真正激進的城市自動駕駛領域還在醞釀中。如果那些激進想法變成了發(fā)明，也許會像曾經的電力和汽車那樣，重新塑造城市。
自動駕駛能否幫助城市擴容，獲得更廉價的住房，疏通公共交通，甚至從私家車手中奪回街道？城市生活的這些方面仍需改善，但可能會比我們預期得更快，就像橫空出世的自動駕駛一樣，這些關于城市自動化的想法可能會瞬間出現(xiàn)。但是，在工業(yè)轉向不同方向之前，城市如何利用這些創(chuàng)新的想法呢？
機器人如何上路
一個認真尋找答案的城市是巴黎。
當世界將注意力轉移到2024年夏季奧運會的“光之城”時，香榭麗舍大街將不再有傳統(tǒng)的汽車出現(xiàn)。巴黎已經加入倫敦和赫爾辛基的隊伍中，在2020年前開始禁止柴油發(fā)動機，并承諾將汽車從城市中心驅趕出去，取而代之的將是各種形狀和尺寸的電動交通工具：汽車、摩托車、自行車及巴士等。
同時，巴黎正在提高停車費用，增加自行車道，并投資街道家具等設施。不止是汽車，以前街道中靜止不動的設施也會發(fā)生變化，至少會有一定程度的自動化吧。
今天的互聯(lián)網信息亭會成為明天自動駕駛的服務臺嗎？在倫敦，英國電信公司的InlinkUK設備正在逐步取代倫敦人行道的標志性紅色電話亭。(圖片來源: InlinkUK)
巴黎市副市長Jean-Louis Missika說，“城市的機器化”才剛剛開始，未來的自動化不僅限于運載人類或貨物的車輛，其范圍將包括建筑、規(guī)劃和經濟發(fā)展。雖然谷歌的自動駕駛建筑物看起來還很遙遠，但自動停車計時器或智能交通燈實現(xiàn)起來也許并不難?；蛘咚羞@些功能都能容納在同一個設備中。
 
這些新玩意（讓我們稱之為urban ushers ，下文翻譯為“城市引領者”）可以充當多種角色——交通警察、交通管理員和多功能儀表助手，而其能力可遠超目前的水平。引導自動駕駛交通，將其轉化為行人能理解的標志，仍需要很多尚未發(fā)明的技術。這其中就包括不同交通工具之間、交通工具與基礎設施之間的通信協(xié)議，以用于履行各種不同的職責。
隨著對社會影響和公共安全的關注，日立正在探索讓機器人充當“城市引領者”會帶來的益處。(圖片來源: 日立)
 
可以看一下日立實驗室的巡邏機器人（patrol robot）是如何實現(xiàn)其功能的，其近期宣傳的一個視頻是垃圾桶大小的概念AV。這款可愛的機器人有著企鵝狀的底盤，腳蹼般的手臂可以揮動，這個機器人可以用來增強公共領域的安全性。
 
比如可以呼喚學校孩子和老人的名字；在緊急情況下可以召集醫(yī)務人員；提供街道照明等。所有的服務都是一周七天，每天24小時，隨時到崗，不需要付加班費。未來的“城市引領者”也許會控制使用時間，采用實時動態(tài)計價收費。
 
城市機器人會增加公務員被裁員的擔憂，但當AVs減少停車罰款和交通違規(guī)時，更智慧的街道會彌補起收入損失。而城市可以將解放出來的工作人員轉移到警察、學校和社區(qū)的服務當中去。
 
“城市引領者”應該會在2024年夏季奧運會開始前就做好準備，但巴黎副市長仍對未來將要發(fā)生的一切都很著迷。“因為巴黎如此密集，我們的街道空間又非常少，所以我們需要更加優(yōu)化地使用它們，”他表示，“甚至一個長凳也可以移動“，比如在考試期間，可以根據需求在不同的城市空間部署長凳，以增加大學所需的座位。
“通過臨時移動街道家具或服務設施來滿足城市的需求，這樣的想法不是很有趣嗎。”
 
未來場景：自動化創(chuàng)建響應式街道
 
AV的發(fā)展和機器人技術的進步，將使日常的街道基礎設施變得更加智能化，且方便移動，而讓街道適應不斷變化的公共和私人用途，也可以實現(xiàn)這一目標。
Ariel和她的鄰居正在計劃年度街區(qū)派對。他們只要看看城市網站，就會引發(fā)一場“機器人芭蕾”（robotic ballet），為他們的活動清掃道路。（Kristin Boydstun 繪制）
在聚會前，“城市引領者”會告知停放的車輛，即將關閉街道的時間通知。（Kristin Boydstun 繪制）
聚會當天早上，“城市引領者”更加積極主動，引導交通流到備用路線并設置相應的障礙。Ariel和她的鄰居把街道變成了一個共享客廳。（Kristin Boydstun 繪制）
Ariel看到了“城市引領者”在她的街區(qū)所做的改變——消除人行道上凌亂的服務設施，讓人們在公共空間實踐新想法，而一些創(chuàng)新想法可能會變成永久性設施。（Kristin Boydstun 繪制）
SoftTrains讓所有人上車
“城市引領者”展示了這樣的未來，當城市全盤接受自動駕駛，清除舊的基礎設施以為新方案讓路時，任何事情都可以實現(xiàn)。但是，如何使用自動駕駛技術改進現(xiàn)狀呢？
憑借預付費上車和專用車道的組合，BRT是過去25年來最有生命力的創(chuàng)新型城市交通方式。許多城市規(guī)劃人員用挖掘地鐵隧道成本的一小部分來部署高容量的公共交通，成功提高了BRT車站周圍步行區(qū)的城市密度。
盡管BRT取得了顯著的成功，它還受到一些限制，其中最大的限制是承載力。在最高速的線路上，BRT的最高運量約為每小時4萬人次，因此無法成為鐵路的直接替代品，因為鐵路的最大運量可為其兩倍。
根據Transit App Moovit的數據，波哥大公共交通系統(tǒng)每5名乘客中就有一人在一次出行中轉車兩次。這張照片捕捉了2017年的乘客，他們正在排隊等著登上波哥大TransMilenio的BRT。（圖片來源：Flickr）
這時候就需要自動化了。當下，硅谷初創(chuàng)公司和老式汽車制造商都在對自動駕駛卡車進行道路測試，這些卡車緊密地連在一起以期降低燃料和勞動力成本。如果同樣的技術應用在公共汽車上，可以消除現(xiàn)有的車輛長度限制，大大提高乘客的承載量。
如今最長的公共汽車是巴西城市庫里提巴使用的雙鉸接車型（bi-articulated models）。這些巨人使用靈活的接頭，連接三個車廂，總載客超過250人。但是AV車隊（或稱為SoftTrains）可能會使用自動駕駛技術來連接六輛或更多的車輛。虛擬連接也將修復鉸接式巴士的致命弱點——無法在狹窄的城市街道上行駛。SoftTrains的車廂只需要臨時散開，就可以輕松轉彎。
SoftTrains也可以使BRT比現(xiàn)在擁有更多功能，也更靈活。在危機或災后恢復期間，無人駕駛巴士可以迅速用于緊急交通運輸服務，而且運營成本更低。SoftTrains可以成為快速測試BRT潛在路線可行性的工具，就像BRT經常作為未來鐵路走廊的前期發(fā)展一樣。
能夠隨意連接并分離的“雙模式”操作的SoftTrains，可以為主干道上的多個分支道路提供服務，這是今天的車輛無法實現(xiàn)的壯舉。
最后，計算機控制還會對當今的BRT進行一系列小改進，包括更平穩(wěn)的速度變化，更快的對接和更精確的轉向。其結果將是比當前更舒適的旅程，更短的車程和更窄的車道。
未來場景：自動化增強的巴士
計算機控制將使巴士連接起來變成多車廂的列車，以容納更多乘客。城市可以利用自動化來擴大快速公交的容量，提高其靈活性。
Esmeralda和Jorge過去每天上班要花費2小時在擁擠的、不舒適的巴士上。（Studio Muti 繪制）
但是自推出了AV巴士——連接在一起的高載客量“列車”，每個人都有了座位。由于AV巴士的運營成本更低，其運行頻率也更加頻繁。（Studio Muti 繪制）
隨著軟件取代剎車驅動，列車運行更加平坦，人們乘坐起來更舒適。（Studio Muti 繪制）
巴士列車甚至可以在城市之外分道揚鑣，不同的車廂可以提供比以前更偏遠的直達服務。（Studio Muti 繪制）
當然它們也很靈活，當洪水襲擊并擊倒了該市一半地鐵時，Jorge并沒有耽誤一天的工作，因為SoftTrains可以輕易地重新部署以避免中斷。（Studio Muti 繪制）
最后一英里的漫游者
城市交通機構擅于提出策略，通過公共汽車和火車在大都市地區(qū)高效地移動人群。但挑戰(zhàn)依然存在——規(guī)劃師稱之為“開始一英里/最后一英里”的短暫跳躍。
這就是為什么過去十年的大規(guī)模移動創(chuàng)新都是小尺度的。城市公共自行車以及無樁共享單車的興起，源于門到門移動需求的增長?，F(xiàn)在大量的初創(chuàng)公司紛紛涌入個人電動交通工具（EVs）的浪潮中，包括自行車、摩托車和滑板(hoverboards)。這些車輛（我們稱之為rovers,以下翻譯為“漫游者”）通常零售價低于1000美元，行駛里程在20-30英里（約32-48公里）的范圍，時速可達15英里（約24公里）/小時。
Jump的全球定位無人駕駛電動自行車已在北美多個城市推出。（圖片：Jump Bikes）
意料之中的是，最渴望在這些電動自行車的人群年齡在35歲以下。他們感到驚喜的不僅僅是速度提升——這些裝備還是逃離暴漲租金的最好途徑。
2000年代，美國次貸危機導致房價泡沫上漲，新手購房者經常會被建議“開到符合你身份的地方買房”（drive until you qualify）。大都市邊緣的低價土地上進行的開發(fā)，加速了城市的擴張。如今，越來越多的年輕人涌入中心城區(qū)，推動了房價的上漲。隨之而來的房價壓力把很多人推向那些付得起房租，但位于可達的公交網絡之外的社區(qū)。
因此，新的交通方式是將那些住在城區(qū)周邊的人們，重新帶入城市脈搏的粘合劑。通過大幅擴大人們舒適的出行半徑，漫游者在其中扮演著重要的角色。規(guī)劃師的經驗是，人們步行不超過20分鐘即可到達一個中轉站，也就是一英里（約1.6公里）的覆蓋半徑。同樣在20分鐘里，漫游者能覆蓋五英里的半徑距離，這樣就能延伸到低租金的地區(qū)。
城市能接受漫游者，并且支持這種新型社區(qū)的出行模式，以及規(guī)模龐大的以交通為導向（transit-oriented）的社區(qū)嗎？ 
一個顯而易見的方法是把共享單車當做一個AV來重新考慮，也就意味著等待汽車的自動駕駛技術縮小到個人交通工具的尺度。當有需求的時候，就能通過APP叫到自動駕駛的漫游者，這些漫游者遍布于整個城市，停放在不礙事的地點，比如小道上或車庫里，不會停放在不合適的地方。
“你不需要去考慮平衡或控制整個系統(tǒng)”，無樁共享單車創(chuàng)業(yè)公司SPIN的CEO、Lyft的前經理Derrick Ko說。對于華盛頓哥倫比亞特區(qū)的共享單車系統(tǒng)來說，平衡單車的數量占系統(tǒng)運營成本的一半以上。然而有了漫游者，系統(tǒng)就可以進行自我平衡。
漫游者的可達市場也可能讓共享單車蒙羞。因為有了電動馬達，如果不能或不想自己踩踏，年輕人和老年人都可以舒適地乘坐。雖然還沒有人發(fā)明過兩輪自動駕駛自行車（盡管麻省理工學院擁有自動駕駛三輪車），但從滑板車到輪椅車等不同的個人AV / EV組合中不難看出，相比當下的自行車，漫游者可以為更廣泛的人群提供可持續(xù)的、移動性更好的出行方式。
未來場景：自動化擴大了住房的范圍
小型私人車輛將電氣化和自動化相結合，極大延伸了個人的活動范圍。城市可以利用日益增強的移動性，連接到更多的偏遠地區(qū)。
Aya住在火車站附近一個很小的公寓里。當她開始考慮組建家庭時，她希望在室內外有更多的空間。（Nick Iluzada 繪制）
當漫游者出現(xiàn)時，她突然意識到當她需要的時候，總會有一個漫游者在等她。漫游者們成群結隊前往繁華區(qū)，她可在不同時段選擇不同的交通工具。先滑一個滑板到商店去…… （Nick Iluzada 繪制）
然后騎一輛自行車將采購的物品帶回家。有了漫游者，她可以更舒適地遠距離出行，而不再局限于步行或騎自行車的距離。不需要汽車，就可以進入偏遠地區(qū)的更便宜、更新的住所。（Nick Iluzada 繪制）
漫游者僅有輕微的碳足跡。當不被使用時，它們會在地下室和小巷中自動充電。漫游者從不在繁忙的人行道上或路邊占用道路空間。（Nick Iluzada 繪制） 
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