基于無人駕駛發展需求探討城市交通規劃與管理

王維禮，朱杰

（1.天津大學 建筑學院，天津300072；2.天津市政工程設計研究總院有限公司，天津300392）

在過去的一個多世紀中，汽車是影響城市交通規劃與管理的重要因素，因為汽車的大小、行駛范圍和環境影響等是現代城市規劃考慮的重要因素。未來的無人駕駛汽車同樣會“左右”城市交通的發展，促使城市交通系統發生變化。

1 無人駕駛概述

1.1 級別劃分

無人駕駛汽車是通過車載傳感系統感知道路環境，自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目的地的智能汽車[1]。對汽車智能化的級別劃分有兩套標準：一套的制定主體是美國國家高速路安全管理局（隸屬于美國交通部）[2]；另一套的制定主體是國際汽車工程師協會[3]。

為統一標準，美國國家高速路安全管理局在2016年9月宣布也采用國際汽車工程師協會的分類標準。

1.2 通行特征

無人駕駛汽車的作用機理、實現方式與傳統汽車不同，具有其自身特征。

1）占用道路與城市資源更少

（1）行車間距小。無人駕駛汽車自身體積較小且憑借其靈敏感知和精細路徑規劃模塊，可以在快速行駛時減少車頭間距，行車間距比傳統汽車更小[4]。

（2）社會公共停車場減少。無人駕駛車輛可以在乘客到達目的地后自行離開前往停車場，在乘客需要時自行前往城市，于是城市中心區將不再需要建設大規模停車場[5]。

2）通行效率更高

（1）通行高效。無人駕駛汽車通過車路協同系統以及車輛感知平臺，科學設定行車路線，理想狀態下，將不存在交叉口延誤，因為已經不需要信號燈的控制。

（2）運輸能力提升。相關研究表明，共享的無人駕駛汽車一天的運客量大約能夠相當于當前10～30輛的有人駕駛汽車。

2 無人駕駛發展動態

2.1 應用進展與效果

1）無人駕駛大巴與公交車上路。2016年，荷蘭無人駕駛公交車上路，最高速度達到40 km/h。

法國巴黎鐵路局2016年9月24日對一輛無人駕駛小型公交車進行測試。

2019年3月美國加利福尼亞州的首批無人駕駛公交車開始試運行，地點位于舊金山市郊外的San Ramon市[6]。

2）無人駕駛汽車的長距離道路測試

（1）路測牌照發放。全球已獲得路測牌照的公司共計100家左右（測試所在國家頒發的總數量），其中美國80家，其他地區20家左右[7]。

（2）測試效果與成就。美國在全球無人駕駛汽車研發及道路測試應用方面處于絕對領先地位，2019年3月，美國市場研究機構Navigant Research發布了最新一期全球自動駕駛公司競爭力排行。在其評估的20家公司中，谷歌兄弟公司Waymo、通用汽車旗下Cruise和福特汽車成為第一梯隊，被授予“領導者”的稱號，備受關注的蘋果、特斯拉在得分上墊底[8]。

2.2 法律法規體系進展

2016年9月美國交通部發布了全球首個無人駕駛汽車政策性文件，即《聯邦自動駕駛汽車政策——加快道路安全的下一次革命》。2017年7月27日，美國眾議院于通過《自動駕駛法案》，這是美國首部推動無人駕駛汽車上市的聯邦法律，價值和意義毋庸置疑[9]。

1）面向實施的標準、法規。2016年4月，聯合國發布了《國際道路交通公約》關于自動駕駛汽車的修正案。

2017年6月，德國聯邦議院頒布了《道路交通法第八修正案》。

2）關于安全標準的法規標準報告等。《自動駕駛法案》的立法核心就是明確發展無人駕駛汽車技術（HAV、ADS等）的核心目標是安全。所有地方的立法、政策、研究和技術發展圍繞不低于現有機動車安全水平進行。這是國際最高級別的安全法規。

3 無人駕駛普及時期我國城市交通規劃與管理

3.1 無人駕駛在中國

1）政府機構的鼓勵與支持

（1）政府出臺相關政策、標準與管理規定。我國第一部國家級無人駕駛路測管理規范《智能網聯汽車道路測試管理規范（試行）》于2018年5月開始實施，頒布部門為工業和信息化部、公安部及交通運輸部。

2019年5月15日，《2019年智能網聯汽車標準化工作要點》由工業和信息化部裝備工業司發布[10]。

我國第一個自動駕駛路測管理規定是《加快推進自動駕駛車輛道路測試有關工作的指導意見》和《自動駕駛車輛道路測試管理實施細則》，由北京市交通委員會于2017年12月發布。

上海在全國率先發布智能網聯汽車道路測試管理辦法，上海市經濟信息化委員會、市公安局、市交通委《上海市智能網聯汽車道路測試和示范應用管理辦法(試行)》。

2019年11月，浙江省經濟和信息化廳、科技廳、交通運輸廳聯合印發《浙江省車聯網（智能網聯汽車）產業發展行動方案（2019—2022年）》。

2018年4月，《長沙市智能網聯汽車道路測試管理實施細則（試行）》發布，長沙市于2019年發布了《長沙市關于進一步促進人工智能產業發展的若干意見》和《長沙市智能網聯汽車道路測試管理實施細則（試行）V2.0》。

（2）開放測試。目前北京、上海、重慶、深圳、廣州、肇慶、保定等城市都已經批準了自動駕駛汽車上路測試；同時，智能網聯汽車測試示范區也在上海等8個城市投入建設和使用。

2018年3月上海啟動了全國首批5.6 km開放測試道路并先后向上汽集團、蔚來汽車以及寶馬汽車發放了開放道路測試牌照。截至2019年3月，全國發放的自動駕駛路測號牌數量已達69張。

2）無人駕駛公交規模迅速擴大

2017年12月2日，深圳巴士集團4臺搭載有“阿爾法巴智能駕駛公交系統”的公交車，在深圳福田保稅區首發試運行。2018年12月14日，武漢已經正式將無人駕駛巴士投入運營。

2019年1月22日，濟南首輛無人駕駛公交車進行首次公開測試。

2018年12月17日，江蘇首輛無人駕駛電動巴士——“未來號”，在南京市江寧未來城內部道路上進行測試。

2019年的5月17日，鄭州龍子湖的智慧島進行了國內首個5G無人駕駛公交車測試。

3.2 城市交通規劃與管理改進的必要性

1）適應無人駕駛帶來出行方式變革的需求

無人駕駛汽車的普及，使司機的概念不復存在，人們的出行不再受諸多因素的限制，不再需要持有駕照，不需要考慮是否飲酒，老年人、殘疾人、不具備駕駛能力者皆可以搭乘無人駕駛、共享汽車出行。2）提升交通工具安全性和舒適度

（1）增大了車內空間。與傳統汽車相比，無人駕駛汽車取消了方向盤，駕乘者擁有了更大的空間，駕乘舒適度也更好。

（2）有更好的出行體驗。在擁有傳統汽車一切優勢的同時，可為乘客提供點對點的交通服務；同時又避免了交通擁堵，節約了出行時間。

3）催生城市功能與用地布局優化

（1）原有城市中心區的停車設施可以轉變為公共空間。

（2）保留的一部分停車場或者位于遠郊區的停車場，其單位停車面積也會降低。

（3）相關設施用地的減少，包括有人駕駛造成車禍的救助設施，駕校、加油站、加氣站設施用地等。

3.3 城市交通規劃與管理改進的可行性

1）國家大力支持并已開展相關研究。2018年“兩會”期間，交通運輸部部長李小鵬表示，目前正在和公安部門討論，修改道路交通相關法規時，要給無人駕駛發展留有空間和余地。

2）智能交通技術的快速革新。智能交通是未來交通系統的發展方向，它將多種信息技術集成運用到交通管理系統中，可為交通參與者提供多樣性的服務。智能交通的快速發展，無疑為無人駕駛的實現提供了基礎。

3）道路測試與試驗區測試已積累大量的基礎數據。近年來，國內關于無人駕駛與城市交通的互動關系研究日益深入，各大無人駕駛試驗區的測試數據也在逐漸積累；國外無人駕駛路測開始更早，相關測試結論也可共享借鑒。這些都將為交通規劃與管理的改進提供借鑒。

3.4 我國城市交通規劃與管理優化與調整探討

3.4.1 完善與優化調整相關法規

受限于無人駕駛車輛與有人駕駛車輛的區別，無人駕駛汽車在現狀道路交通法規體系下無法進行明確的法律責任認定；同時，關于無人駕駛汽車生產的監管法律法規也尚未出臺，完善和優化調整相關法規十分必要。

1）修改道路交通安全法規與規則。取消停車位下限政策，開發未來易于改造的停車場；鼓勵使用電動汽車，鼓勵共享汽車；投資大運量公共交通，車輛總數將會減少，汽車將變成共享資產，汽車所有權成為過時之物。汽車保有率的下降會對汽車工業和整個城市產生深遠的影響。

無人駕駛將會對現有交通規則產生沖擊，包括信號燈、轉彎半徑、交叉口規則等。交通流量較大的交叉口，行人、機動車沖突點都在路口。

無人駕駛汽車時代，行人過街將會更加便利，在核心活動區道路中心地段，可將行人過街設施間距調整為150～300 m且在路段中間設置行人專屬過街通道，增加街道兩側活力連接及行人交流且這種過街方式是安全的。

不論是行人亦或是自行車在通過交叉口與無人駕駛汽車交織時，時刻保持行人、自行車優先通行。

2）出臺無人駕駛專屬法規和安全性評估相關標準，是保障無人駕駛技術研發和商業化推廣的必要保障。

（1）制定無人駕駛汽車的安全標準。涉及到無人駕駛的四大系統和六大模塊，具體的安全標準和范圍都應該有專門的規定，以確保無人駕駛汽車的安全性。

（2）制定網絡平臺安全標準。針對車聯網系統平臺的數據維護和保密，研究人員和廠商都應制定網絡安全計劃。

（3）制定安全體系的評價標準。主要是監管部門對提交安全評估證明的要求，無人駕駛汽車生產商或系統在獲批之前必須提交，作用是證明自身產品考慮了存在的安全風險并采取了足夠的安全措施，同時出臺安全評價標準，以審批、核定廠商提供的安全證明是否符合要求。

3）關于老年人和限制行為能力者的保障要求。無人駕駛汽車的共享出行模式，將為無駕照人員，特別是老年人和限制行為能力者的出行提供便利；而如何保障這部分人員的安全與權益，將在很大程度上左右無人駕駛的發展與普及速度。

3.4.2 交通規劃與管理優化建議

為更加科學、直觀的體現無人駕駛與有人駕駛對城市交通和城市空間的不同影響，以天津市中心城區交通要道——南京路為例進行分析。

1）道路改造——回歸以人為本的街道空間設計初衷。未來在無人駕駛和共享汽車的帶動下，每一座城市的重要干道，僅需設立雙向4車道或者單向3個車道就能滿足運輸要求且不會造成擁堵。節省下來的空間可以轉化為人行道、自行車道和綠化帶[11]。未來的城市街道將會是綠樹成蔭景色優美，還有休憩設施，成為街心公園。

2）優化道路橫斷面——更窄更有效的機動車道。使用車輛間通信系統的無人駕駛汽車允許車輛在保障安全的情況下縮短距離，以提高通行總量。

無人駕駛的車輛行駛行為比人類駕駛更為精確，道路寬度的容錯余量將不再必要；每個車道的通行能力也會提高。

3）交通信號燈與標識的智能化。隨著交通基礎設施的智能化建設，交叉路口的信號燈將會由車（人）看燈到燈看車（人）、非智能到智能的轉變。如果把全市或者一定區域內的信號燈智能銜接，協同調整紅綠燈的時間，可以把每個紅綠燈的等待時間降低30%～40%，大幅提升城市的交通效率。

4）構建大數據交通信息平臺。實現用數據手段管理道路交通，包括制定路邊空間的落客和卸貨管理計劃以及用電子信息手段動態管理路邊空間使用等。

5）進行綜合性的無人駕駛時代城市交通規劃。在編制交通規劃、制定交通管理措施時，應重點考慮以下幾個問題：

（1）構建城市級甚至是區域級的智能車路協同系統；

（2）適時規劃建設無人駕駛專用車道，前期至無人駕駛規模達到一定比例之前的一段時期，可以和公交專用道合用并把無人駕駛專用車道納入城市道路網絡中的專用車道上，實現集中控制，統一管理；

（3）開展智慧路網專項規劃建設，智慧路網是未來無人駕駛汽車全面應用的基礎，各個城市地區應結合實際情況進行相應的專項規劃，主要包括交通大數據智慧路網平臺，基礎設施設置（監控、檢測、可變標志、信息發布、狀態感知、感應、攝像、實時充電等），路網空間結構與布局，接口標準，智能站臺體系，運行評價體系等；

（4）研究無人駕駛與有人駕駛的混合交通政策，在無人駕駛汽車通行比例逐步提升的過程中，勢必會出現無人駕駛與有人駕駛的疊加交織階段，安全法規（接打電話、安全帶要求、是否飲酒、未成年人要求等），上下客規定，停車、轉彎、與慢行交通交織規定等內容均會出現不同；

（5）在城市總體規劃中合理安排交通設施，預留智能網聯空間。

4 結論與展望

1）無人駕駛、共享汽車時代即將到來，而這個過程可以用智能網聯的發展為標志。在無人駕駛規模化應用前，相關的基礎設施可以先行建設，包括在路側安裝各種各樣的傳感器、攝像頭、檢測及感應裝置。

2）無人駕駛會帶來出行方式的變革，提高交通工具的安全性和舒適度，提升城市交通的運轉效率。政府機構及城市管理者應重視無人駕駛與城市交通間的耦合關系，高瞻遠矚，提前謀劃，進行相關方面的細致研究、試驗與嘗試。