无人驾驶技术下的道路改造研究

  无人驾驶技术下的道路改造研究  摘要近十年间的汽车产业正在面临着大规模的转型以及新能源革命，在产业转型阶段，我国为实现产业内的弯道超车，正在大力的扶持和发展新能源汽车的产出以及研发。在“3060目标“的加持下，新能源汽车以及未来的无人驾驶技术将是汽车行业未来发展的大势所趋。   随着无人驾驶技术的日益成熟，城市中交通空间的使用方法以及使用途径都将迎来新的改变，城市的交通空间也会伴随着无人驾驶技术的开发进步而迎来新的改变，这种改变是一种动态的改变，当无人驾驶技术的普及时，老旧的道路将会为它们新的服务对象迎来新的面貌。Keys：无人驾驶；道路改造；新能源；城市1无人驾驶汽车的交通特性1.1无人驾驶汽车的技术特点现如今，新能源汽车往往配备了更加完善全面的传感系统，这些传感器的反应能力要远远的超越人类，无人驾驶汽车通过车载传感系统感知道路交通环境。随着5G技术的开发以及利用，机动车作为人类生活中必不可少的一部分也是早早就实现了“万物互联”，在5G技术的加持下，无人驾驶汽车可以更快的把自身的情况时实的实现上传下载，规划行车路线并控制车辆到达预定目标，在传感器以及互联网的加持下，其整个驾驶行为可抽象为“环境探测（感知）-动态决策（认知）-控制响应（反应）”。无人驾驶汽车由于能源上的革命，车身的结构也发生了巨大的变化。车身可能会根据使用功能的不同发生巨大的改变。与传统汽车相比，车身尺寸可能会更加的紧凑，汽车长宽尺寸也会相应的发生变化，这对于道路的规模与尺寸的会产生巨大的影响。1.2无人驾驶汽车的交通优势与传统汽车相比，无人驾驶汽车具有以下交通特性优势：①环境探测全方位与实时；②信息实时互联互通；③智能精准决策；④动态决策零延时；⑤控制响应无差错。因此，在微观层面，无人驾驶汽车比传统汽车的行驶更舒适、高效和安全；在宏观层面，由无人驾驶汽车汇成的交通流也将更安全、更稳定和更高效。1.3无人驾驶汽车的交通发展展望   未来发展中，无人驾驶会大大的提升交通的使用效率以及通行效率，同时相应交通方面的基础设施建设投入也会伴随机动车技术的提升而减少。由于无人驾驶的特性，“共享汽车”会因使用成本低廉，性价比高而大受欢迎，私家车的保有率有可能快速下降，这同时也变相的减少了交通拥堵的机率，大大的提高了交通的通行率，减少了城市中能源的消耗，降低了碳排放。2无人驾驶汽车对城市交通空间的影响2.1交通空间结构的影响首先在机动车宽度上，现在国内的机动车道一般采用3.5m宽度，部分货运车道甚至采用4m宽度。在无人驾驶时代，我们是否还需要这样宽度的车道？无人驾驶能够减少行车安全距离的情况下，如果能够实现3m宽度行车道，甚至更小宽度的前提下，现状的双向4车道14m的道路，可以转变为双向6车道，从而提高道路通行能力。同时，机动车通行路面宽度的减小，能够给人行道留下更多的空间。占城市建设用地1/5~1/4的城市道路空间，道路提升能力将是十分显著的。在无人驾驶汽车使用阶段，载人或者载货的车辆可能会在到达目的地后急停急走，因此在车流量大，人群密集的地区应该设立乘客卸货上下车车道，方便乘客上下车。在非密集地区应该设立上下车点，方便载货或者载人的无人驾驶汽车使用。2.2静态交通空间的影响成熟的无人驾驶技术可以通过网络搜索附近的公共停车点以及剩余的车位，因此日常生活中的找车位问题可以得到极大的缓解。在空间层面，可以以居住区，中心区，商业区不同的容积率为依据，设立不同密度的垂直停车场，以一个垂直停车场的汽车保有量为服务半径，无人驾驶汽车可以将顾客送达目的地后自动驶进入附近有剩余车位的垂直停车场。在停车场内垂直升降设备可与无人驾驶汽车的传感器相连接，方便汽车快速准确的泊入车位，节约了城市停车用地空间。2.3城市公共交通的影响无人驾驶公交车的投放以及使用现在已经进入L4级别的实验阶段，公共交通由于线路时间固定，因此无人驾驶技术是比较容易实现的。在无人驾驶技术的过渡阶段，应在道路上，要给无人驾驶公共汽车准备一条专用车道，车道的尺寸与公共汽车的型号相匹配，无人驾驶公共汽车可以大大的提高载客时间的准确性，在大数据以及云计算的加持下，无人驾驶公共汽车也会有更高的载客效率，更低的事故率，与原有的轨道交通系统相结合，增加居民出行公共交通的使用效率，以提高公共交通使用率。3城市交通空间改造手段探讨3.1过渡阶段的改造手段探讨3.1.1无人驾驶专用车道为了解决无人驾驶车辆和有人驾驶车辆之间的相互影响和可能事故责任争议，起码在无人驾驶全面应用之前，应当考虑将无人驾驶局限于专用车道之内，特别是在拥挤的市中心地区。3.1.2强化公共交通无人驾驶技术可能会最先体现在公共交通方面，无人驾驶更多应用于通勤交通，因此偏向生活、休闲的绿色出行方式将会强化。公共交通属于周期性规律性的交通形式，更加贴合无人驾驶，在未来的城市规划过程中，需要进一步强化对于公共交通的相关内容规划，减少民众对于私家车的依赖。3.1.3低速社区规划在社区环境中，对于街道级公共服务设施，往往需要低速的点到点的交通方式。在交通空间有限的前提下，设置单行循环道路，或者两条细条路面，经常性的供无人驾驶汽车使用，提高社区内部交通循环效率。3.2技术成熟阶段的改造手段探讨3.2.1道路改造手段机动车道宽度缩窄，行人与非机动车空间增加。由于无人驾驶汽车最小车头安全间距变小，行驶车距变小，占用道路资源变少，导致所需车行道数量变少。而街道空间中车行道减少后，人行和非机动车空间就会增加。增加的空间除作为自行车专用道和人行道之外，还可作为公园、绿地等活动空间。单条机动车车道尺寸变小。无人驾驶汽车宽度仅为当量车的83%，因此其所需车行道宽度将变窄。现状浑南中路机动车路面宽度为3.5m，无人驾驶汽车时代机动车路面宽度为3m或者更小。现状浑南中路路机动车车道有8条，总宽度为28m；无人驾驶汽车时代浑南中路路将有4条车道(2条宽3m的标准车道，2条宽3.5m的大型车道)，总宽度为13m。仅机动车路面可以节约出15m宽的慢行交通空间。3.2.2步行空间改造手段步行空间是指由原有机动车道转化而来的慢行空间。紧邻机动车道的空间变化特征。紧邻机动车道节约出来的空间可改造成上下车道，人行道、绿地、休憩空间和商业空间,这种空间也可称为弹性空间，即根据不同时段的需要，赋予空间不同的功能以供人们使用。此外，这部分空间的功能性也非常强，其基本的功能是作为无人驾驶汽车的上下客空间，核心功能是作为行人空间与机动车空间分隔的绿化空间。3.2.3交叉口改造手段  原有的交叉口红绿灯的设计是为马车提供的，在不久的将来，无人驾驶技术以及5G技术成熟的情况下，交叉路口的红绿灯将会被取消，行人过马路也将不通过十字路口。在互联网云计算的基础上，可以实现无人驾驶汽车的有序通行，因此车辆的通行率会大大的提升，基本不会出现交通堵塞的情况。第四章总结无人驾驶技术的成熟会给我们的生活带来巨大的改变，在道路交通方面会大大提升我们的通行效率，减少碳排放，改进和优化城市道路空间。作为城市规划师，我们应该提前做好城市的规划和改造以应对未来无人驾驶对我们城市的改变。【Reference】{1}王维礼，朱杰，郑莘荑．无人驾驶汽车时代的城市空间特征之初探[J]．规划师，2018(12)：155-160{2}沈旺荣.浅谈无人驾驶对城市规划的影响[A].规划与设计1673-0038（2017）03-0112-02{3}丁晓琦,于秀丽,李明月,王繁泽{A}山西建筑1009-6825（2020）17-0196-03   赵嘉亮（1994.02—），男，汉族，籍贯：辽宁沈阳人，沈阳建筑大学建筑与规划学院，20级在读研究生，硕士学位，专业：城市规划，研究方向：特色小镇规划。 -全文完-