无人驾驶汽车时代的城市空间特征之初探

[摘　要]文章基于无人驾驶通行特征、效益矩阵及其规模化前景的预测研究，探究无人驾驶汽车时代的城市空间与城市功能的适应性变化特征，并以天津市为研究对象从街道空间形式、尺度、行人过街方式，以及交叉口、休憩空间和步行空间等方面探索无人驾驶汽车时代城市街道空间的布局，提炼机动车空间尺度向行人空间尺度转变的街道空间特点，以期为即将到来的无人驾驶汽车时代的城市空间设计与引导提供参考。
[关键词]无人驾驶；城市空间；街道空间；天津市
[文章编号]1006-0022(2018)12-0155-06　[中图分类号]TU984　[文献标识码]B
[引文格式]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．

The Characters of Urban Space in Automated Vehicle Era/Wang Weili, Zhu Jie, Zheng Xinyi
[Abstract] Based on the prediction of driverless traffic characteristic, benefit matrix and mass production prospect, this paper explores the adaptive characteristics of urban space and urban function in automated vehicle era. From the aspects of street space form, scale, pedestrian crossing, intersection, open space, walking space and so on, this paper probes into the reasonable layout of urban street space in the future, and distill the characteristics of street space from vehicle space scale to pedestrian space scale, so as to provide reference for urban space design and guidance in automated vehicle era.
[Key words]  Automated vehicle, Urban space, Street space, Tianjin

0引言

近年来随着无人驾驶技术逐渐成熟，很多国家、地区开始大规模开放无人驾驶试验示范区，测试运行无人驾驶汽车，且大多确定了无人驾驶汽车商业运营的时间节点—2020年。这一时间节点是正在开展无人驾驶汽车先行研究及前期实验的国家、地区量产投放无人驾驶汽车的重要关口。
对于无人驾驶汽车运营规模化的极速到来，大家的焦点大多集中在无人驾驶技术和行业发展层面，无人驾驶汽车运营规模化给社会带来的巨大影响目前尚没有得到足够的重视。无人驾驶技术将把城市带往何处？会给城市带来多大变化？这是必须重视且需深入研究的课题。对于不同城市而言，虽然普及无人驾驶汽车的趋势整体上是一致的，但是无人驾驶汽车的发展进程、影响程度与影响范围不尽相同。为便于研究，本文在分析无人驾驶汽车时代的相关空间特征时，均以天津市为例。

1无人驾驶汽车的通行特征
　　
无人驾驶汽车通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目的地，其是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。因作用机理和实现方式与传统汽车不同，无人驾驶汽车在实际运营时具有以下特点。
(1)占有道路资源更少。一方面，无人驾驶汽车体积小。以比较有代表性的谷歌无人驾驶汽车为例，其即将量产的汽车体积为2.7×1.5×1.5　m，当前我国当量标准小汽车的尺寸为5×1.8×1.8　m，无人驾驶汽车长度为当量标准小汽车的50％，占地面积为当量标准小汽车的40％。另一方面，无人驾驶汽车行车间距减小。无人驾驶汽车具备灵敏的环境感知模块和精细的路径规划模块，减少了行车间距。车距的主要衡量指标为最小车头安全间距。计算模型如下所示：
           公式(1)
                                            公式(2)
其中，为最小安全车头间距(m)，为前车车长(m)，为安全距离(m)，为司机发现前方车辆制动到制动生效走过的距离(m)，为后车制动前的速度(m/s)，为司机发现前方车辆异常到制动生效的时间(s)，为后车制动距离(m)，为前车制动距离(m)。如表1所示，无人驾驶汽车大大减少了最小车头安全间距，行车间距也将比传统汽车更小。
(2)舒适度提升。一方面，无人驾驶汽车因取消了方向盘等机械部件，车内的绝大部分空间让位给驾乘者(图1)。谷歌无人驾驶汽车准乘2人，人均占有空间为1.6　m3；当前当量小汽车准乘5人，人均占有空间为0.7　m3。相比之下，无人驾驶汽车体积为当量标准车的40％，但人均占有空间却为当量标准车的2.3倍。人均占有空间的增加，在很大程度上提高了乘坐舒适度。另一方面，从城市规划与交通管理的角度考量，理想的出行模式是在不造成城市结构性拥堵的基础上，为个人提供点对点的交通服务。无人驾驶汽车具备了公共交通的高利用效率与出租车的便利性。