大学校内无人巴士规划与设计

王晶 李川鹏

摘要：近年来，随着学校招生规模的扩张，校园面积的不断增长，校内交通拥堵和师生出行困难问题不断显现。本文以天津工业大学作为考察案例，首先从路网结构和出行区域两方面，详细分析了学校内部交通现状，并指出师生出行不便的区域。随后介绍校内无人巴士通勤车配置方案，对配套。基础设施、软件开发、车辆本身情况、线路设计、发车安排和预期每日现金流量展开说明。秉持“绿色环保”和“便捷高效”的理念，本文从增加校内无人巴士的角度，提出符合师生需求的校园公共交通系统整体优化建议。

关键词：校园公共交通;无人巴士

随着《教育信息化2.0行动计划》的发布，我国已经全面进入了以人工智能、大数据等新兴技术驱动教育教学的全新时代，而《中国教育现代化2035》、《加快推进教育现代化实施方案（2018-2022年）》和《智慧校园总体框架》的相继推出，给信息化技术在教学中的应用指明了方向。当下加快信息化时代教育变革，推动建设智能化校园，不断完善校园服务基础设施，将人工智能系统和物联网系统应用到校园生活等各个领域。城市郊区大学普遍存在空间尺度过大、人车冲突隐患严重、校园缺乏活力等一系列问题，2019年起，美国南德州大学、新加坡国立大学和国内上海交通大学均推出了无人小巴校内服务，国内厦门金龙，一汽红旗等汽车制造商，联合百度等互联网公司，也相继推出了无人电动小巴产品。本文以天津工业大学西青校区为案例，分析当前校内出行现状及存在的问题，并制定和规划校内通勤车的车辆选择、线路设计与发车安排，以期进一步完善天津工业大学校内出行体系。

1天津工业大学校内交通现状

天津工业大学新校区位于天津市西青区，校区占地面积约为195万平方米，建筑面积为86万平方米。校内可大致划分成中心教学区、行政区和学生生活区，教学区地处校区中间区域，行政区位于校区东北部，各学生生活区分散在东苑、西苑和北苑等周边区域。各生活区除学生宿舍外，均配有餐厅、运动场、综合服务中心和设备站，学生日常生活较为便利。但是各生活区相隔距离较远，学生出行以步行和自行车为主，校内暂无通勤车。

1.1主要路网结构

天津工业大学校园内部采用“环路+方格网”状的混合型路网结构，方便机动车交通组织，对于内部区域起到交通屏障的作用。主干路环线贯穿整个校园，是该校车辆通行的一条主要交通干道，也是主教学区和行政区、生活区的分界线。主干路环线地处学校中心，两侧为比较集中的宿舍楼、教学楼、食堂和学生活动区，有大量的车辆和行人通过，交通繁忙。生活区内部则采用了高密度方格网式的道路结构，提高土地的利用效率，规则建筑的布置。

1.2学生主要出行区域

东门和北门为节假日和周末学生出行高峰区域。学校北门附近为地铁站三号线工业大学站出站口，东门附近为公交车停靠站点。对于大部分居住在东苑和西苑的学生而言，需步行1.2公里-2.3公里不等，才能到达北门地铁站进站口，按时速5公里每小时计算，学生需花费15分钟-30分钟。

教学楼、南门和体育馆为日常学生出行高峰区域。南门处学校统一设立快递集中派发点，但相距各生活区较远，学生日常取发快递不便。体育馆主要提供学生运动场所，北门附近聚集学校的篮球馆、羽毛球馆和游泳馆，距离学生宿舍聚集区域较远，影响学生日常体育活动。

2校内通勤车配置方案分析

2.1配套基础设施与软件开发

完成校内5G网络铺设，提高数据传递和及时反映的速度，5G通讯技术的发展为实现无人驾驶提供必要的支撑。建设校区内主环线道路交通指示标识牌，指明无人驾驶通勤车载客区，提示车辆及早避让。改造学校已建成新能源汽车充电网，符合通勤巴士用电需求。开发“智行工大”微信小程序，具备在线约车、在线查询、以及获取乘车二维码等多项主要功能。

2.2 校内无人巴士车辆设计

无人驾驶汽车通过车载传感系统感知道路环境，可以自动规划行车路线，控制车辆到达预定目标，具有安全稳定、智能高效的特点。拟采用4辆无人小巴作为通勤车辆，时速限定15-20公里，限载8人，充电5-6小时，便可续航一天。小巴使用自动驾驶系统，自动识别拦车动作，拥有车载触摸屏和人工智能语音交互系统，乘客随时调整目的地。

2.3通勤车线路设计与发车安排

在当前天津工业大学出行现状及需求预测的基础上，结合校门、地铁站和公交车站等对外交通节点，最终设计顺时针单向环绕通勤车行驶线路。车辆行驶路线主体为已有校内主干道环线，依次经过北门—东门—东苑—南门—西苑—北苑—北门，共设置6个虚拟站点。利用5G微循环网约公交技术，精准定位乘客当前位置，实现接送区域的精准投放。正常情況下站点停车1分钟，运行路线单程为4千米，全程行驶时间为12分钟-16分钟，全程共需花费18分钟-22分钟。

考虑校内出行密集时段，采取分时段调配安排。早晨8：00北门发车，周内20：10停止发车，周末21：00停止发车。普通时段内每隔20分钟发车一班，在学生上下课的密集时段，每隔5分钟发车一班，周末全天每隔10分钟发车一班。

2.4车辆运行每日现金流分析

由于无人巴士在国内仍处于示范运营阶段，相关技术和盈利模式尚未完全成熟，因此仍处于需要行业补贴的状况。本着方便校内师生的原则，乘车费用采用统一标准，每人每次乘车收取1元费用。假定校内无人巴士平均上座率为70%，每天运营超过12小时，则每日收入约为400元。假定巴士固定资产价值为每台10万元，折旧期为5年，残值率为10%;电池总容量为30kwh，充电桩每度电收费1.5元，则每日设备成本约为400元。若每辆车配备一位安全员，后台运维一名员工，车辆维修一名员工，人均工资每月3000元，则每日人工成本约为600元。从整体来看，未来需要拓展收入来源，制定更合理的乘车收费标准，同时降低车辆运维成本。

3建设展望

面对新时期高校校园开放、周边环境急剧变化和机动车保有量的大幅增长的背景，校园无人巴士的提出是为了方便校内师生长距离出行，可以相应减少校园内部的机动车和非机动车数量，使校内出行实现绿色、高效、安全、和谐。但是在无人巴士的实际运行过程中，仅凭企业自身是不够的，需要学校共同参与到管理建设中来。校园智能交通不仅关系到校园的整体环境，更关系到校园的发展形态。通过天津工业大学校园巴士的示范运营，对我国高校新校区的交通优化改造和具有一定的参考意义。

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