國際客車展獲悉,智能網(wǎng)聯(lián)(自動駕駛)汽車作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向競爭制高點,全球各大跨國車企及科技巨頭紛紛加大創(chuàng)新投入和融合發(fā)展,加速高等級自動駕駛車輛的研發(fā)應用。在國家戰(zhàn)略層面《交通強國建設綱要》、《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》、《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試與示范應用管理規(guī)范(試行)》、《交通運輸部關于促進道路交通自動駕駛技術發(fā)展和應用的指導意見》等一系列文件及各省、市政府相關政策的支持下,智能網(wǎng)聯(lián)(自動駕駛)汽車已由封閉場區(qū)測試、開放道路測試、載人載物應用步入到商業(yè)化示范運營新階段。
在此背景下,城市公交管理部門要主動謀劃制定相應政策,組織公交企業(yè)聯(lián)合自動駕駛解決方案企業(yè)及相關單位,共同開展城市公交自動駕駛示范運營,積極探索高水平自動駕駛技術在道路運輸行業(yè)中的應用模式與路徑。
一、城市公交應用自動駕駛的迫切需求
城市公共交通領域面臨著行業(yè)駕駛員勞動力短缺、企業(yè)運營管理成本高、人為因素事故頻發(fā)等痛點問題,同時公眾對出行品質的要求也越來越高,而這些恰恰是高水平自動駕駛技術能夠為行業(yè)帶來的新變化。
(一)解決駕駛員勞動力短缺
司機作為交通運輸行業(yè)中的核心元素,對提升交通運輸服務水平起著至關重要的作用。近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,公交車司機勞動強度大、收入偏低的矛盾逐漸凸顯,由此導致行業(yè)吸引力下降。同時,隨著老司機逐漸退休、司機老齡化現(xiàn)象以及年輕人很少愿意從事公交司機,城市公交領域司機需求與勞動力供給間的矛盾越來越突出。司機的緊缺問題,導致有車無人開的現(xiàn)狀,影響車輛的正常營運,不僅制約公交服務水平提升,也給整個交通運輸行業(yè)穩(wěn)定帶來影響。高水平自動駕駛目標是完全無人類駕駛員駕駛,由AI司機高度自動化的在道路環(huán)境下完成所有載運任務,減少交通運輸行業(yè)對駕駛員勞動力的需求。
(二)降低企業(yè)營運管理成本
道路運輸企業(yè)的成本主要包括人工成本、車輛相關費用和管理成本(含營業(yè)費用)。人工成本包括工資、福利費、五險一金費、工會經(jīng)費、補充保險、勞保等,車輛相關費用包括車輛折舊費、燃料費、維修保養(yǎng)費、車輛保險費、事故費支出等,管理費則包括房屋租賃費、辦公費、水電費、勞務費等。目前,城市公交領域司機人力成本占比超過60%,應用高水平自動駕駛可以減少人車比配比,直接降低司機以及相關管理運營成本,進而獲取更大的商業(yè)價值和利潤空間。
(三)提升道路交通行車安全
根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒,2020年交通事故量總計發(fā)生24.5萬余起,造成的直接財產(chǎn)損失超過13億元。持續(xù)增加的交通事故成為國民經(jīng)濟、交通事業(yè)發(fā)展的一大隱患,直接威脅到民眾出行安全。
在引發(fā)交通事故的原因中,九成以上交通事故是由未按規(guī)定讓行、車速過快、違規(guī)使用車道、酒駕、違反交通信號以及疲勞駕駛等人為因素引起。人類駕駛員因其注意力分散、未按道路規(guī)則行駛、錯誤路況判斷、酒駕等因素易導致交通事故,而不受疲勞和情緒影響的自動駕駛汽車,其相對完善的決策規(guī)劃能確保車輛按照交規(guī)行駛,避免人類駕駛的主觀錯誤,通過激光雷達等傳感器可以在光線不佳的情況下“看到”人眼分辨不清的障礙物,提前規(guī)劃車輛行為決策,避免發(fā)生交通安全。
(四)滿足乘客品質出行需求
與人類駕駛員相比,自動駕駛汽車具有安全、便利特點,以新的方式為乘客提供服務,可對周圍環(huán)境感知更加精準而全面以做出正確判斷,可以解放人類的雙眼、雙手、雙腳及大腦,可以自動分析各類數(shù)據(jù),規(guī)劃最優(yōu)行車線、避免交通擁堵,“人”享受安全高效的位移出行服務,“車”成為商務、娛樂和生活的第三空間,可有效滿足乘客多元品質出行的需求。
二、應用自動駕駛車輛的新生產(chǎn)組織模式
城市公交行業(yè)應用自動駕駛車輛實現(xiàn)行業(yè)轉型升級的新生產(chǎn)組織模式呼之欲出,我們稱之為“運駕分離”的生產(chǎn)組織模式(見圖1),城市公交運營企業(yè)由購買汽車車輛轉變?yōu)橘徺I汽車車輛及自動化駕駛解決方案,行車安全由司機駕駛轉化為AI駕駛,營運調度由調度、司機配合實現(xiàn)轉化為AI車輛的自動化運營,運營管理活動由管理司機轉化為管理AI司機。
圖1 “運駕分離”生產(chǎn)組織模式
三、廣州城市公交自動駕駛規(guī)模化示范運營方案
(一)示范目標
城市公交自動駕駛規(guī)模化示范運營旨在探索自動駕駛車輛商業(yè)化運營管理體制與政策體系、車輛運營管理服務體系與相關標準規(guī)范、自動化運營技術體系與技術指南、出行服務模式與乘客服務規(guī)范,采用單車智能為主、網(wǎng)聯(lián)賦能為輔的技術路線,積極申請擴大可行駛區(qū)域和道路,不斷豐富道路測試環(huán)境和測試場景,通過開展自動駕駛出行服務社會實驗,探索符合自動駕駛出行需求的車輛運營管理服務模式,在場景應用、系統(tǒng)建設、技術迭代、生態(tài)搭建和業(yè)態(tài)融合方面的持續(xù)創(chuàng)新,全流程、全鏈條提升自動駕駛解決方案行業(yè)成熟度,努力達到高水平自動化駕駛能力和高水平自動化運營能力,總結自動駕駛車輛規(guī)模化應用體系框架(見圖2),形成可復制可推廣的行業(yè)應用方案,促進新一代信息技術與交通運輸深度融合。
圖2 自動駕駛車輛應用技術體系框架
(二)示范內容
(1)探索自動駕駛車輛運營管理體制和政策體系
按照“鼓勵創(chuàng)新、保障安全、先行先試、分級分類”的原則,由市政府相關部門在自動駕駛道路測試、示范應用政策基礎上,進一步制定自動駕駛車輛示范運營政策,負責自動駕駛車輛的統(tǒng)一實施、監(jiān)督和管理工作,指導第三方機構協(xié)助做好自動駕駛車路示范運營過程中的運營監(jiān)管和安全監(jiān)管工作,探索建立自動駕駛車輛商業(yè)化運營管理體制。目前,全國在自動駕駛車輛示范應用方面存在三種方案,一是自動駕駛汽車采用臨時車牌示范運營的北京方案;二是車輛加裝自動駕駛解決方案采用正式車牌示范運營的廣州方案;三是自動駕駛汽車產(chǎn)品準入方式采用正式車牌示范運營的深圳方。
(2)探索自動駕駛車輛運營管理模式和標準規(guī)范
通過項目的運營積累,開展自動駕駛出行服務社會試驗,探索符合自動駕駛車輛特點的運營管理服務模式,按照“有安全員、無調度員”的車端閉環(huán)模式,到“有安全員、有調度員”的車端開環(huán)模式,再到“無安全員、有調度員”的自動化模式(見圖3),制定不同階段自動駕駛車輛運營管理方案,形成自動駕駛車輛運營服務體系和運營調度標準、行車安全標準和車輛維保標準。
圖3 自動駕駛車輛自動化運營階段特征
(3)提升AI司機的高水平自動化駕駛能力和相關技術
通過持續(xù)運營和數(shù)據(jù)訓練,建立全自動化數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)和分布式機器學習方法,全流程、全鏈條提升AI 司機自動化駕駛能力,尤其是城市交通管理保持道路暢通的相關場景能力和取消安全員的無人化駕駛能力,典型場景包括交警手勢識別、人車路廣義系統(tǒng)的多尺度場景理解技術、復雜交通環(huán)境下的動靜態(tài)目標識別、行為預測及危險評估模型、高精度地圖與導航地圖相銜接的路徑規(guī)劃與決策控制技術、危險分級的車輛碰撞預警與風險規(guī)避駕駛行為決策等,努力達到高水平自動化駕駛能力。
(4)提升調度平臺的高水平自動化運營能力和相關技術
探索符合自動駕駛特點的車輛運營管理服務模式,研究自動駕駛車輛的運營管理規(guī)則和技術要求,建設符合自動駕駛車輛特點的高水平自動化運營云控平臺,編制自動化運營能力技術指南,管理好AI司機、用好AI司機,讓AI司機服從調度管理,實現(xiàn)自動駕駛車輛生產(chǎn)組織的自動化、智能化,努力達到高水平自動化運營能力。在技術條件成熟和法律法規(guī)允許情況下,逐步降低人車比配比,跟車車輛安全員逐步減少、遠程安全員逐步增加,最終實現(xiàn)無人化運營,提升運輸服務效能。主要技術包括覆蓋自動駕駛車輛運營全周期的的自動化運營場景知識庫研究,自動駕駛車輛行駛路徑動態(tài)規(guī)劃與柔性調度控制方法,與自動駕駛系統(tǒng)相適配的運營決策控制模型。
(5)培育自動駕駛出行服務新模式、新業(yè)態(tài)
依托出行平臺直接與用戶的觸達,開展線上線下自動駕駛出行服務活動,培育自動駕駛出行習慣,使得用戶更快、更好的體驗自動駕駛出行服務。開展自動駕駛出行服務社會實驗,面向乘客提供動態(tài)響應型公交出行服務,探索園區(qū)運營、旅運結合、拼BUS等多種出行新模式。共建自動駕駛出行服務運力池,實現(xiàn)混合派單模式自動駕駛車輛運營,建設自動駕駛“出行-車服”超級服務站,培育自動駕駛出行服務新業(yè)態(tài)。
(三)安全保障
針對項目可能存在的系統(tǒng)安全、運行安全、網(wǎng)絡安全風險,安全保障措施如下:
(1)自動駕駛系統(tǒng)的安全與應對措施
自動駕駛在安全冗余系統(tǒng)的設計上,采取四重安全冗余方案,覆蓋傳感器、計算單元、線控駕駛、通信網(wǎng)絡。在安全冗余系統(tǒng)之外,聯(lián)合車廠共同制定了系統(tǒng)化的車輛故障診斷和安全驗證流程,通過全開放的自動駕駛運營服務持續(xù)驗證,持續(xù)升級技術的穩(wěn)定性與安全性。
(2)自動駕駛車輛運行的安全與應對措施。
一是針對運行安全事件分的三大類型,交通事故、車內沖突、意外人傷,分別制定對應事件風險級別及響應時效,明確規(guī)范安全員相關禁止類行為,制定安全員相關緊急場景接管原則、車內沖突處置原則、交通事故處置原則,以及乘客突發(fā)疾病等應急措施,確保提供的智能網(wǎng)聯(lián)汽車和安全員符合相關法律法規(guī)及當?shù)毓芾磉\營相關規(guī)定,確保自動駕駛運行安全。二是制定安全事件應急處置流程,如發(fā)生安全事件,確保安全員能夠根據(jù)相關要求及時進行處置,以及配備支持24小時*7天專業(yè)應急處置人員,能夠根據(jù)事件風險程度進行線下觸達妥善處置安全事件。三是為確保用戶的交通安全,為每臺自動駕駛車輛提供不少于1000萬元的交通事故第三者責任險,以及不少于500萬元的的承運人責任險。
(3)通信網(wǎng)絡的安全與應對措施
網(wǎng)絡安全風險主要涉及人、車、通信、云平臺,防護對象包括車載設備、云平臺、通信以及數(shù)據(jù)安全和隱私保護。
主要風險:車載設備方面與云平臺通信交互,面臨固件逆向破解、信息竊取、指令偽造攻擊以及通信認證及消息校驗偽造和篡改等風險;云平臺方面面臨拒絕服務攻擊、SQL注入、跨站點腳本攻擊、用戶認證鑒權、賬戶口令安全等風險;數(shù)據(jù)安全和隱私保護層面,數(shù)據(jù)在傳輸和存儲環(huán)節(jié)存在被竊取風險,數(shù)據(jù)的過度采集和使用邊界模糊存在侵犯用戶隱私風險。應對措施:面對網(wǎng)絡安全,需建立身份認證機制,對車載設備的身份合法性進行安全認證,同時對消息來源進行認證,保證消息的合法性;通信過程中對消息進行加密、完整性驗證及抗重放保護,確保消息在傳輸過程中不被偽造、篡改、重放;對系統(tǒng)的各類參與者根據(jù)參與者的身份進行確權,同時設定證書的有效期等方式,對參與者所賦予的權限進行時效管理;數(shù)據(jù)傳輸和存儲需對用戶敏感信息進行加密,通過匿名化技術對用戶的真實身份標識及位置信息進行隱藏,防止用戶隱私泄露。
(四)廣州示范應用情況
經(jīng)廣州市政府審議同意,結合人工智能與數(shù)字經(jīng)濟試驗區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,廣州公交集團已在黃埔區(qū)生物島、海珠區(qū)琶洲數(shù)字經(jīng)濟區(qū)等陸續(xù)投入50輛自動駕駛巴士和7臺遠程駕駛艙,先后開通廣州塔線、生物島1線、生物島2線、琶洲大環(huán)線、雍景灣便民線共5條自動駕駛便民線,持續(xù)開展載客測試,積極打造自動駕駛出行服務典型場景。
自動駕駛巴士使用5.5米的車輛(RoboBus)(見圖4),每輛車配備激光雷達、毫米波雷達、高清攝像頭、定位設備、計算單元等自動駕駛套件,通過感知、預測、規(guī)劃、決策、控制相結合的全套算法、城市級高精地圖等技術,保證車輛在晴、雨、霧等各類天氣及不同路況下安全行駛。2022年1月至12月,自動駕駛便民線路總發(fā)班23,245次,累計運行里程13.7萬公里,線上購票8.2萬人次,已服務3.4萬人次,責任安全事故0。
圖4 自動駕駛巴士示意圖
四、發(fā)展展望
自動駕駛是當下,無人駕駛是趨勢,當下自動駕駛正在無限逼近無人駕駛,趨勢一旦形成,就不會輕易改變。
城市公交行業(yè)需要積極參與自動駕駛產(chǎn)業(yè)鏈建設,在場景應用、系統(tǒng)建設、技術迭代、生態(tài)搭建和業(yè)態(tài)融合方面加強創(chuàng)新應用,探索符合自動駕駛車輛特點的運營管理服務模式,形成自動駕駛車輛規(guī)模化運營的技術體系框架,以便在未來無人駕駛到來之際把握主動,實現(xiàn)車輛運營人車比配比降低,推動行業(yè)數(shù)字化轉型升級和高質量發(fā)展。
作者簡介:張海燕、董志國、常振廷,廣州市公共交通集團有限公司;羅文彬、周志恒,廣州巴士集團有限公司
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近日,高德地圖聯(lián)合國家信息中心大數(shù)據(jù)發(fā)展部、清華大學土木水利學院、同濟大學智能交通運輸系統(tǒng)(ITS)研究中心、未來交通與城市計算聯(lián)合實驗室等機構共同發(fā)布《2024中國主要城市交通分析報告》(簡稱《報告》)。報告顯示,蘭州、合肥、濟南公共交通出行幸福指數(shù)領先,北京、上海、深圳綠色出行意愿指數(shù)位列前三。 公共交通出行幸福指數(shù):蘭州、合肥、深圳領先 報告基于所監(jiān)測的主要城市的公共交通數(shù)據(jù),對城市公共交通的運行效率、可靠性以及用戶出行體驗進行了全面分析。數(shù)據(jù)顯示,蘭州市、合肥市、深圳市在公共交通出行幸福指數(shù)方面表現(xiàn)突出,分別位列大中城市、特大城市和超大城市的首位。蘭州市的公共交通出行幸福指數(shù)最高,達到81.48%,顯示出其公共交通系統(tǒng)的高效性和可靠性。 從換乘系數(shù)來看,2024年期間,城市公共交通平均換乘系數(shù)整體同比去年呈持平或下降趨勢。東莞市、沈陽市、海口市的公交換乘系數(shù)分別在超大、特大、中大城市中最小,顯示出這些城市在公共交通系統(tǒng)設計上的便捷性。而在公交運行效率方面,臺州市城市核心區(qū)內的高峰期“社會車輛-公交車速度比”最小,小汽車速度是公交的1.95倍,顯示出其公共交通出行用戶體感良好。常州市的“全市全天線路運營速度...