美国低速自动驾驶在公共交通应用详解 | 自动驾驶系列

Posted 2021-10-12 5G行业应用

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美国国家科学院出版社发布《公共交通中的低速自动车辆（LSAV）》报告，详解低速自动驾驶在公共交通中的服务模式、服务目的、资金来源、从业者指南和美国低速自动驾驶项目列表，对中国低速自动驾驶产业发展有借鉴价值。

本系列前三篇文章《一文详解自动驾驶的运行设计域（ODD）》、《一文详解自动驾驶的动态驾驶任务（DDT）》和《低速自动驾驶（LSAD）的功能要求和性能要求》解读了什么是自动驾驶ODD、DDT、DDT fallback、OEDR、低速自动驾驶（LSAD）的功能要求和性能要求。后续文章将介绍美国低速自动驾驶在公共交通案例，以及驾驶自动化分级。

全文6400字，预计阅读18分钟

文 | 吴冬升

LSAV在公共交通的服务模式

低速自动车辆LSAV（Low-Speed Automated Vehicles）在公共交通中的服务可由公共交通机构或其他公共和私人提供商提供。

美国已完成或正在进行的LSAV项目目标突出了创新和经济发展的重要性，而LSAV的长期计划目标更加强调当地和区域的流动性以及改善公共交通。

LSAV服务模式可以比传统的随叫随到服务更灵活地选择路线，使用智能手机应用程序、信息亭或基于网络的预订，乘客可以要求到所需的目的地上下车或上门服务。具体有如下服务模式：

a) 固定路线：LSAV在起点终点之间的固定路径上运行，沿途设有站点，类似于公共汽车或铁路服务提供的传统公共交通。车辆可在专用车道或混合交通中以不同的速度行驶。固定路线LSAV服务可以在所有预定点停止，也可以根据请求停止。用户可以使用语音技术、计算机屏幕、呼叫按钮和其他移动设备应用程序，从LSAV内部请求停车。出行频率或车辆大小可根据需求进行调整。

b) 循环器：在闭环内运行，通常为3英里或更短。LSAV循环服务特别适用于人们在特定社区或校园内旅行的情况。在公共交通循环服务中，站点通常比固定路线服务更近。由于乘客密度高，且该服务可能仅代表多式联运行程的一段，因此循环服务的运行频率通常更高，车辆也可能更小。

c) A-B穿梭机：以固定路线或循环器在两点之间行驶。例如，A-B LSAV穿梭机可以往返于特殊活动、就业目的地或停车场。A–B LSAV服务可能包括客户请求在车内或车外按需停车的功能。

d) 第一/最后一英里和支线服务：将客户连接到容量更大的固定路线铁路或公交服务，其效果是增加公共汽车站或火车站的集水区面积。通常，第一/最后一英里服务的短途旅行，可能全天或仅在早上和晚上的高峰时间运行。第一/最后一英里LSAV服务可作为固定路线运营，也可以提供灵活的路线和门到门服务。小型LSAV可以提供从中转站或车站到附近目的地的频繁服务。

e) 辅助客运系统（按需服务）：LSAV可根据客户要求提供点对点服务，这对需要门到门服务的机动性、视觉或认知障碍客户尤其有利。这些服务可作为无人驾驶出租车或叫车服务预订或按需提供，可作为共享服务部署，将朝同一方向行驶的人集中到一辆车上。当达到阈值人数或指定的等待时间时，可以调度LSAV，无论是作为辅助客运系统还是作为一般通行。

美国已完成的各种LSAV项目中车辆存在一些性能限制，包括：

a) 某些车辆的速度范围有限（9至11 mph）。

b) 存在无保护左转的限制（通过车辆技术、手动控制或两者兼而有之）。

c) 天气对电池寿命（极热/极冷）、空调、自动模式下的运行（大雨）以及线控机电系统（雪）性能的影响。

d) 轻抛洒物或缺少硬边，干扰自主模式。

e) 对触发突然停止的物体过于敏感。

LSAV车辆演进方向包括：

a) 载客量越来越大或者越来越小，包括全尺寸电动客车和吊舱车；

b) 更高的运行速度；

c) 开发符合联邦自动车安全标准FMVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standard）的低速和中速车辆；

d) 在传统上不用于公共交通的车辆上安装轮椅固定装置和坡道；

e) 改进人工智能和车辆设计。

LSAV在公共交通的服务目的

LSAV的服务目的包括如下可能：

a) 教育：LSAV可以提供与大学和其他教育校园之间的联系，扩大流动选择和教育机会。

b) 就业：LSAV可提供进入就业中心的通道，并允许在就业中心内流动（就业中心是工作地点集中的区域，如办公园区、市中心、多用途校园、工业园区或办公楼群）。此类服务可降低停车要求，增加员工和访客的便利设施。

c) 娱乐、游戏和零售业：LSAV可以将客户连接到娱乐、游戏和零售场所，并允许在指定的单一用途或混合用途区域内移动。LSAV服务有助于减少停车需求，改善无障碍性，特别是对于那些有机动性、视觉或认知障碍的人。

d) 保健：LSAV可以向医疗园区内提供服务，或向医疗和行为健康服务提供点对点服务，以改善获得医疗服务的机会。LSAV服务可以缩短预约的交通时间，减少停车需求，并提高后续护理率。

e) 停车：LSAV可以接送员工往返远程停车场，降低员工和雇主的停车成本。

f) 基于财产的服务：房地产开发商通常为基于物业的服务提供资金，以吸引购物者或为员工或居民提供便利设施。LSAV服务（如环行器和第一/最后一英里服务）可以将居民、客户和员工与家庭、购物和工作联系起来。

g) 高级服务及住宅发展：LSAV可以在校园环境中为老年人提供固定路线和按需服务，并为社区和人类服务。

LSAV的资金来源

整个美国的LSAV服务治理和融资都是通过公私合作进行的。州、城市、区域规划组织和公共交通机构和与房地产开发商、医院、私人雇主、大型保险公司、酒店业（如会议中心、酒店和餐厅）、能源部门（主要是电力设施）和其他私营实体合作，管理、监督和资助LSAV服务。自布拉格堡和2016年智能城市挑战赛的早期试点以来，美国很少有持续的LSAV项目或试点由公共交通实体直接领导。

LSAV管理、监督和融资的公私合作包括以下具体案例：

a) 在哥伦布，林登社区穿梭机和智能LSAV服务由俄亥俄州和哥伦布市的俄亥俄州交通部倡议资助。Smart Columbus是一家公私合作企业，负责管理这两个项目。

b) 康特拉-科斯塔交通管理局与Bishop Ranch、GoMentum车站、Stantec、Bestmile、湾区快速交通（BART）、First Transit和湾区空气质量管理区合作进行了早期试点。

c) 在丹佛，区域交通区与松下智慧城市合作，并将其公交车服务提供商Transdev作为其LSAV运营商。

d) 在罗德岛州和犹他州，各自的DOT和运输机构正在合作开发LSAV试点。

LSAV从业者指南

LSAV从业者指南从LSAV项目基础、可行性、采购、实施、运营、监测和评估、以及可持续性建设方面为公共交通机构、其合作伙伴和利益相关者提供帮助。

图1 LSAV从业者指南概述

美国LSAV项目列表

序号	城市/州	名称	描述	地位
1	亚利桑那州坦佩	ASU SAV可行性研究和概念计划	为亚利桑那州立大学坦佩校区及其轻轨交通车站之一服务的第一/最后一英里穿梭机/校园环行器的概念规划。	计划
2	加利福尼亚州都柏林	LAVTA第一/最后一英里穿梭机往返BART车站	第一/最后一英里向东穿梭混合交通道路上的都柏林/普莱森顿巴特车站。	计划
3	加利福尼亚州费尔菲尔德	天堂谷穿梭机	擎天柱穿梭机在持续护理退休社区。	计划
4	加利福尼亚州米拉玛	米拉玛现代酒店出行服务	积极测试和规划在军事基地和周边地区的额外部署，2019年2月推出。	操作性
5	加利福尼亚州山景	VTA北海岸运输连接线	VTA轻轨和北海岸之间的连接（又称谷歌广场，一个包括微软和其他雇主在内的商业园区）。	计划
6	加利福尼亚州旧金山	金银岛LSAV出租车	旧金山交通管理局LSAV Treasure Island出租车项目。	计划
7	加利福尼亚州圣何塞	村庄/航行按需LSAV	退休社区点播服务。第一阶段已完成，第2阶段测试。	计划
8	加利福尼亚州圣拉蒙	Bishop Ranch/GoMentum LSAV测试	第1阶段：商业园区循环器测试信号优先级/性能。第2阶段：第一/最后一英里服务，测试于2018年3月开始。	计划
9	科罗拉多州丹佛市	61街AV穿梭机	连接RTD东线61st和Pena站与松下所在的办公园区的LSAV穿梭机。2019年8月完工。	完成
10	康涅狄格州纽黑文	纽黑文自动车辆测试试点计划	纽黑文市中心两个医院园区之间的全自动车辆测试试点计划。	计划
11	华盛顿特区	地铁车场	点对点穿梭机与Brookfield混合使用开发；在新冠病毒-19传播期间，以膳食交付为主。	计划
12	佛罗里达州巴布科克牧场	巴布科克牧场穿梭机	按需LSAV服务于连接零售和其他便利设施的住宅社区。2017年11月推出。	操作性
13	佛罗里达州克利尔沃特	松树海岸过境酒店自动驾驶穿梭机	市区LSAV环行器服务于旅游目的地。	计划
14	佛罗里达州达尼丁	松树海岸过境酒店自动驾驶穿梭机	市区LSAV环行器服务于旅游目的地。	计划
15	佛罗里达州盖恩斯维尔	GAToRS AV试点项目	在盖恩斯维尔市中心和佛罗里达大学校园之间固定路线LSAV服务。	计划
16	佛罗里达州杰克逊维尔	终极城市循环器第1阶段	3架自动穿梭机的非街道测试跑道，包括公共演示和教育活动。2017年12月推出。	操作性
17	佛罗里达州杰克逊维尔	终极城市循环器第2阶段	海湾街创新走廊，沿杰克逊维尔市中心的一条主要街道提供固定路线的LSAV服务。	计划
18	佛罗里达州杰克逊维尔	终极城市循环器第3阶段	用LSAV班车替换高架人行系统（杰克逊维尔空中通道），并延伸至市中心附近社区。	计划
19	佛罗里达州诺纳湖	移动Nona AV穿梭机	社区穿梭车是Beep和Bestmile发起的移动Nona计划的一部分。2019年9月推出。	操作性
20	佛罗里达州坦帕	哈特快速路AV穿梭机	从希尔斯堡地区交通管理局的主要交通枢纽到市中心，沿马里恩街交通通道的LSAV穿梭路线。	计划
21	佛罗里达州坦帕	南佛罗里达州大学穿梭机	LSAV校园循环器在南佛罗里达州大学的办公街道上运行。2019年2月进行了为期一周的测试。	计划
22	佛罗里达州的村庄	按需航行LSAV出租车服务	为退休社区提供按需LSAV出租车服务和辅助交通服务。向2020年的完全自主服务转变。	操作性
23	佐治亚州亚特兰大	庞塞市市场AV穿梭机	连接玛尔塔北大道站和庞塞市市场。	计划
24	佐治亚州昌布尔	查姆布雷大街市中心循环器	市郊市区（3-5条潜在路线）的LSAV环行器和第一/最后一英里服务（至玛尔塔）。	计划
25	佐治亚州多拉维尔	装配场大道循环器	LSAV混合用途开发服务，距离多拉维尔马尔塔车站第一/最后一英里。	操作性
26	夏威夷檀香山	东卡波莱DTS	LSAV固定线路，包括与地铁站的第一/最后一英里连接。	计划
27	夏威夷檀香山	夏威夷DOT火奴鲁鲁机场	LSAV机场接送至租车设施。	计划
28	印第安纳州布卢明顿	IU东医疗保健中心和校园循环器	LSAV穿梭机服务印第安纳州布卢明顿大学区域学术健康中心和校园（纳入布卢明顿交通运营评估）。	计划
29	马里兰国家港口	国家港口AV穿梭机	当地汽车公司在公共道路上为居民、员工和游客提供LSAV接送服务；与马里兰州交通部联合进行测试。	计划
30	马萨诸塞州波士顿	波士顿海港区循环器	与Aptiv、 Local Motors 和Optimus Ride合作，在混合用途就业和零售区及周边地区提供LSAV点播服务。2017年推出。	操作性
31	马萨诸塞州韦茅斯	联合点AV循环器	联合点混合用途开发中的专用测试跑道，用于无障碍LSAV第一/最后一英里和循环器服务。	完成
32	密歇根州安阿伯	Mcity AV穿梭机	LSAV穿梭于安娜堡密歇根大学北校区。2018年6月推出。	操作性
33	密歇根州底特律	基岩市区停车穿梭车	LSAV专车将员工从停车场运送到基岩拥有的建筑中工作。2018年6月推出。	操作性
34	密歇根州大急流城	大急流城自动驾驶汽车倡议	市区LSAV环行器，连接河流两侧，沿现有DASH West巴士路线。2019年7月推出。	操作性
35	密歇根州卡拉马祖	西密歇根大学AV校园穿梭机	西密歇根大学校园LSAV穿梭车为残疾人服务。2019年10月推出。	操作性
36	密歇根州罗切斯特/奥本山	奥克兰大学AV校园穿梭机	奥克兰大学校园的LSAV循环器。	操作性
37	布拉格堡，北卡罗来纳州	阿里博项目	LSAV穿梭机和循环器在布拉格堡运送退伍军人到沃马克陆军医疗中心进行医疗预约。2016年1月至2017年10月运营。	完成
38	内华达州拉斯维加斯	戈梅德AV穿梭机	LSAV穿梭于15号州际公路上，连接市中心和附近的医疗中心区。	计划
39	内华达州拉斯维加斯	拉斯维加斯凯奥利AAA穿梭机	市中心的LSAV环行器靠近弗里蒙特街旅游区，在混合交通的街道上。2017年11月至2018年10月运营。	完成
40	纽约	擎天柱骑乘AV穿梭机	LSAV员工在布鲁克林海军造船厂工业园往返纽约市渡轮。2019年8月推出。	操作性
41	俄亥俄州哥伦布	林登社区AV穿梭机	林登社区提供免费LSAV穿梭服务，使工作和服务更容易获得。	计划
42	俄亥俄州哥伦布	智能哥伦布智慧电路	哥伦布市中心连接河流两岸的LSAV环行器。2018年12月至2019年9月运营。	完成
43	俄亥俄州托莱多	塔塔市区环行器	商业、景点和住宅开发之间的市中心LSAV环行器。	计划
44	俄亥俄州扬斯敦	Smart2 AV穿梭机	连接扬斯敦市中心和邻近医学院的LSAV穿梭机。	计划
45	奥克拉荷马州塔尔萨	塔尔萨AV循环器	市区LSAV循环器。	计划
46	宾夕法尼亚州米德尔顿	宾夕法尼亚州米德尔顿穿梭机	从宾夕法尼亚州立大学-哈里斯堡到美铁米德尔顿站和哈里斯堡机场的LSAV班车。	计划
47	罗得岛州波塔克	罗德岛州交通部项目：Quosit办公室公园AV穿梭机	Office park LSAV第一/最后一英里往返通勤火车站的路线，用于测试“小路”试点。2019年2月推出。	完成
48	罗德岛州天意	罗德岛州DOT“小路”自动穿梭机试点项目	连接奥尔尼维尔（商业区）和普罗维登斯市区美铁站之间的LSAV穿梭车。计划于2019年5月至2020年5月运营。报告待定。	完成
49	南卡罗来纳州格林维尔	自主机动区：第1阶段Verdae	零售和住宅LSAV穿梭于混合用途Verdae开发区。	计划
50	南卡罗来纳州格林维尔	自主机动区：第2阶段 Parker	LSAV出租车服务到格林维尔市中心西部低收入社区的医疗服务中心	计划
51	南卡罗来纳州格林维尔	自主机动区：第0阶段ICAR	公私合作展示在国际汽车研究中心（ICAR）商业园区提供按需LSAV出租车	计划
52	得克萨斯州阿灵顿	米洛自动驾驶穿梭机	在体育和娱乐活动期间，从体育场到远程停车场的非街道LSAV穿梭。2017年8月至2018年8月运营。	完成
53	得克萨斯州阿灵顿	位于阿灵顿娱乐区的Drive.ai穿梭车	工作日LSAV点播班车，通过固定路线连接娱乐区内的站点。2018年10月至2019年5月运营。	完成
54	得克萨斯州阿灵顿	第三阶段阿灵顿AV穿梭机	按需LSAV穿梭服务中心和德州大学阿灵顿分校社区，具有潜在的辅助运输服务。阿灵顿快速项目（与Via、May Mobility和andUTA合作的FTA IMI赠款资助项目）目前处于开发阶段。计划于2021年3月推出AV五辆车队，运营12个月。	计划
55	德克萨斯州奥斯汀	首都地铁无人驾驶公交车试点项目	首都地铁市中心中转站会议中心和中央图书馆之间的LSAV环行器。	计划
56	德克萨斯州奥斯汀	奥斯汀·伯格斯特罗姆国际机场班车	LSAV人员搬运工穿梭于航站楼和租车设施之间。	计划
57	德克萨斯州布莱恩	布莱恩市区LSAV穿梭机	由德克萨斯A&M大学机械工程系领导，在布莱恩市中心部署LSAV穿梭机。2018年11月完工。	完成
58	布莱恩/德克萨斯大学站	TTI/德克萨斯A&M大学LSAV校区班车	Navya LSAV校园穿梭车位于德克萨斯A&M大学的学院站校园。2019年8月推出。	操作性
59	得克萨斯州科珀斯克里斯蒂	RTA-TAMUCC AV穿梭机项目	科珀斯克里斯蒂地区交通管理局（RTA）和德克萨斯A&M大学校园LSAV循环器在德克萨斯A&M大学（科珀斯克里斯蒂）。	计划
60	德克萨斯州科珀斯克里斯蒂	辅助交通服务	按需LSAV辅助交通服务。	计划
61	德克萨斯州DFW机场	达拉斯沃思堡国际机场停车场班车	从远程停车场到DFW机场主停车场的班车。	完成
62	德克萨斯州弗里斯科	弗里斯科大道	办公室公园LSAV循环器由Drive.ai资助，用于试点服务。2019年3月完工。	完成
63	德克萨斯州休斯顿	休斯顿地铁AV穿梭机2期	第一/最后一英里LSAV服务到附近的休斯顿地铁轻轨站。AIM获得了资金，2021年9月开通。	计划
64	德克萨斯州休斯顿	休斯顿地铁大学地区环行器试点项目	德克萨斯州南部大学校园LSAV穿梭机。2019年6月推出。	操作性
65	德克萨斯州圣安东尼奥	城市创新区	创新区的LSAV实施：布鲁克斯混合用途开发，用于运输员工、游客（预计为第一地点）；以及南德克萨斯医疗中心园区，为员工、访客和患者提供第一/最后一英里服务	计划
66	德克萨斯州圣安东尼奥	城市员工班车	LSAV穿梭于圣安东尼奥市中心城市建筑之间运送员工。	计划
67	德克萨斯州圣安东尼奥	圣安东尼奥联合基地穿梭机	LSAV接送基地员工往返于建筑位置之间。	计划
68	犹他州盐湖城	犹他州DOT/UTA AV试点项目	一系列为期3至5周的LSAV穿梭机试点，可在各种操作环境和条件下连接到固定航线运输系统。报告将于2020年12月定稿。	完成
69	弗吉尼亚州阿灵顿	迈尔堡自动穿梭机	军事基地LSAV循环器，连接社区中心、餐饮、医疗诊所和兵营。未来阶段可能连接到阿灵顿墓地，五角大楼，地铁站。	完成
70	弗吉尼亚州克罗泽	AV社区使用	为退休社区提供LSAV循环器和连接服务。2019年7月推出。	操作性
71	弗吉尼亚州梅里菲尔德	马赛克区穿梭巴士	共享LSAV班车，在Merrifield的新混合用途区和Dunn Loring地铁站之间提供第一/最后一英里服务。于2020年10月推出	操作性
72	弗吉尼亚州莱斯顿	布鲁克菲尔德地产哈雷上升穿梭机	LSAV提供了莱斯顿市中心地铁站和新混合用途开发项目之间的连接。2019年10月完工。	完成
73	华盛顿西塔克	高级运输和能源解决方案中心（CATES）AV行动计划	LSAV班车提供往返Tukwila轻轨站的第一/最后一英里服务。	计划