“半自动驾驶电车”与城市公共交通共生发展探讨

2022-08-22李伟

城市公共交通 2022年7期

关键词：电车公共交通痛点

李伟

（航天工程大学，北京 101407）

引言

有研究显示自动驾驶的普及能够显著提高城市交通效率[1]。自动驾驶领域在资本市场也备受青睐，在过去一段时间内获得大量融资[2]。但受制于自动驾驶安全问题及其衍生的法律、道德伦理等问题，其商业化落地步伐依旧困难重重[3]。

本文对当前自动驾驶商业化落地的痛点进行深入分析，提出一种新颖的“半自动驾驶电车”解决思路，阐述这种“半自动驾驶电车”相对于共享单车和完全自动驾驶车辆的优点，并对公共交通和“半自动驾驶电车”共生发展提出前瞻性思考。

1 自动驾驶商业化落地痛点

安全问题、法律问题、伦理道德问题、模型与数据的迭代优化问题是自动驾驶商业化落地的痛点，分析这四个痛点问题，为“半自动驾驶电车”的提出打下理论基础。

1.1 安全问题

安全问题的根源还是在于技术问题，目前技术上无法做到自动驾驶的“绝对安全”。当前绝大多数车辆均是由人类驾驶，全球每年因交通事故死亡的人数达百万人以上，平均大约每半分钟就有一人因为交通事故而去世。自动驾驶技术的成熟可以减少交通事故的发生。但由于自动驾驶技术的开发通常由某个企业完成，即便因自动驾驶技术造成极少数的人员伤亡，也会对该企业造成巨大的舆论压力[4]。这种社会舆论上的压力，使得自动驾驶即便比人类驾驶员安全性更好，也难以落地。

1.2 法律问题

自动驾驶车辆的高速度使得车辆一旦出现交通事故，将对车主和行人造成不可逆转的伤害，同时面临一个如何定责的难题[5-6]。当前主流的拥有辅助驾驶功能的车辆厂商均提示，司机即便是打开使用辅助驾驶功能，手也要放在方向盘上，时刻注意道路情况。但“一个任务同时交给两个人负责等于没人负责”，驾驶任务同时交给司机和车载电脑也会出现一样的情况。根据Google 在其自动驾驶子公司Waymo 的研究显示，安全员开启自动驾驶功能后，对于道路突发情况的反应时间远远大于安全员独自驾驶的情景。这种情况的出现是容易理解的：当车辆自动安全无故障运行数小时后，人们很难集中精力及时关注道路突发情况。

1.3 伦理道德问题

自动驾驶车辆一旦上路，就不得不面临伦理道德问题。最为经典的伦理道德问题莫过于“电车难题”[7]。“电车难题”是指面临突发情况，自动驾驶电车只能二选一时，是选择撞向5 名不遵守交通规则的行人，还是撞向1 名遵守交通规则的行人？决定这个决策逻辑的自动驾驶厂商要承担怎样的责任？负责决策逻辑代码的程序员如果在编写决策代码时出现了错误而致人死亡，那么在此类事故中需不需要承担责任？如果需要承担，那责任应该如何划分界定？这些都是需要人们深入思考和研究的。

1.4 模型与数据的迭代优化问题

当前是大数据时代，深度学习、人工智能渐次落地，为人们的生产生活提供了便利。深度学习、人工智能发展的一个重要基石就是大量高质量的数据。自动驾驶也不例外。自动驾驶只有当拥有大量的实测道路图像、激光雷达点云这些高质量数据，才能够进一步迭代优化车辆的算法模型。然而，对于自动驾驶厂商而言，数据和模型就好像鸡生蛋、蛋生鸡的关系：自动驾驶车辆不上路就没有路测数据，进而无法迭代优化算法模型；然而没有优良的算法模型，自动驾驶车辆又无法上路。

当前自动驾驶能力出色的企业有百度的Apollo、文远知行、小马智行等，但它们正在试运行的车辆数量太少，难以提供大量路测数据。相对而言，拥有辅助驾驶功能的新能源汽车厂商如特斯拉、蔚来和小鹏等，有大量的车在城市道路上运行，可以获得丰富、实时的路测数据。但这些企业均采用整车销售模式，即整车销售给消费者。消费者拥有对摄像头、激光雷达、车辆运行轨迹等所有数据的所有权。于是，新能源汽车厂商利用已销售的汽车获取路测数据在法律上不具备合理性，会涉嫌侵犯用户隐私。

在自动驾驶车辆技术起步阶段，如何获取实时、大量、高质量的路测数据，是众多自动驾驶厂商亟需解决的问题。

2 “半自动驾驶电车”构思

针对上述自动驾驶商业化落地的痛点，本文提出“半自动驾驶电车”构思，并从车辆的概念、主要用途和定位、“半自动驾驶电车”解决痛点问题、与公共交通共生发展和盈利分析五个方面具体阐述。

2.1 “半自动驾驶电车”的概念

何谓“半自动驾驶电车”？顾名思义，与自动驾驶车辆不同，“半自动驾驶电车”在运行的一半路程是自动驾驶的，在另外一半路程是手动驾驶的。具体如图1 所示，当车辆上没有人乘坐的时候，它是自动驾驶的，可以根据需要调度到乘客附近，或者在小区/地铁/公交站附近等待下一位乘客；当车辆来到乘客附近，乘客上车后，此时只能采用手动驾驶，直到乘客自己开车到达目的地后，车辆再次进入空载状态，自动驾驶到下一位乘客附近，周而复始。每一辆“半自动驾驶电车”自投放市场，就在不停的接送乘客，直到报废。相对于私家车平均每天不到10%的使用时间，这种车的使用效率极高。

图1 “半自动驾驶电车”运行示意图

2.2 车辆形态和用途定位

本文认为，这种“半自动驾驶电车”的车身要尽可能的小，可设计成单座位结构。对车速要进行限制，可以参考GB 17761-2018 对电动自行车的标准，速度设置不超过25公里/小时[8]。采用换电模式，电量不足时自动运行到换电站更换电池。用途定位上主要解决城市交通中的“最后一公里”难题。诚然，共享单车也承担着“最后一公里”的任务，但共享单车在地铁站、公交站、小区附近和公共道路上大量堆积，成为新的城市交通问题。乘客下车后，由于“半自动驾驶电车”可以自行移动到乘客最需要的地方，在提高车辆利用效率的同时，也极大减少了对停车面积的需求。

以一辆小车每小时可以服务4 位乘客，每天运营12 小时为例，一辆车每天可以服务48 位乘客，而且不占据停车空间。相对于共享单车，半自动驾驶电车完全可以达到“以一当十”的效果。如图2所示，把“半自动驾驶电车”与公共交通系统相结合，形成一种“从门到门”的新交通方式。

图2 “半自动驾驶电车”与公交系统构成的新交通方式

2.3 “半自动驾驶电车”解决痛点

相对于高速运行的自动驾驶车辆，“半自动驾驶电车”的低速运行特点使其面临的安全问题大大减小，在社会舆论上的压力较小。同时，由于只有在车上没有乘客时才会自行调度运行，“半自动驾驶电车”造成人员伤亡的可能性将进一步降低。即便“半自动驾驶电车”万一出现交通事故，法律方面也更容易定责：当有人驾驶时，按照电动自行车管理的相关规范进行定责，追究驾驶员的责任；当电车处于空载状态时，则追究该电车厂商的责任。使用此种方式运营“半自动驾驶电车”，可以较好地避免法律和伦理道德方面的问题。

“半自动驾驶电车”的低速运行特点使其难以遇到危及生命的“电车难题”场景。迄今为止，虽然人们对“电车难题”争论不休，并且交通事故依然每天都在发生，但这仍然不能阻止人们开车上路。这也从侧面证明，实际上“半自动驾驶电车”没有必要完全解决“电车难题”后才能上路运行。本文认为，只要“半自动驾驶电车”在统计意义上比人类优秀驾驶员表现的更安全就可以上路。

“半自动驾驶电车”一般由某个企业研发并投放市场，供人们付费共享使用。这一特性使得“半自动驾驶电车”的所有权归开发企业所有，车辆运行的一切数据归开发企业所有也具备了天然的合法性。通过大量的实测数据，开发企业可以进一步优化算法模型，应对自动驾驶中的长尾效应[9]。

2.4 “半自动驾驶电车”与公共交通共生发展

“共生”是生物学名词，指自然界中两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。本文认为，“半自动驾驶电车”和公共交通也存在类似的关系。

如2.2 节所述，“半自动驾驶电车”的定位是解决公共交通中“最后一公里”难题。目前，“最后一公里”难题主要由共享单车解决。但“半自动驾驶电车”由电力驱动，完全可以将“最后一公里”的范围扩大至3 公里。以北京市公共交通为例，三四百米内有2 个以上公交站的情况屡见不鲜。目前公交车运行的特点是站多、停靠频繁，速度跑不起来，严重制约了公共交通效率的提高。

随着愿意3 公里内使用半自动驾驶完成末端通勤的人数越来越多，公交系统就可以考虑逐步甩站不停车，渐次减少车站数量，扩大公交车站彼此间距，进一步向BRT（快速公交）转变。由此，公交车完成从慢速、多站、频繁停靠向快速、大站、少停的转变。

同时，加强智慧交通建设，允许“半自动驾驶电车”实时获取公交/地铁到站的时间，依据用户预约，调度合适数量的“半自动驾驶电车”在车站或者地铁口等候乘客，进一步缩短人们公共交通和末端通勤的衔接时间，提升公共交通效率。

2.5 盈利模式分析

目前车辆想要完成自动驾驶，传感器主要是依靠激光雷达、摄像头和毫米波雷达。其中，激光雷达目前成本还比较高。但“半自动驾驶电车”处于低速状态运行，车辆对相关传感器和车载计算机的要求将会大大降低，成本也会随之下降。末端通勤的特点意味着人们在“半自动驾驶电车”上的时间很短，这样就可以在车辆结构设计上尽可能简洁，譬如去掉车顶、车门、车座靠背和扶手等，仅仅留下车辆运行所必需的设备。随着生产链优化和技术进步，本文认为这样一辆小车的成本可以降低到3万元人民币左右。现按单次付费1 元，对盈利可行性进行简要分析。

假设每辆小车每小时可以服务4 位乘客，其中10 分钟运行，5 分钟处于调度状态。再假设该小车每天运营时间为12 小时，每年运营350 天，其中15 天用于检修。那么该小车一年总营收是16800 元。为便于计算，本文假设其中6800 元用于运维成本，则每辆小车每年依然能够获得1 万元的利润。综上可知，投资3 万元成本的小车，每年能够获得1 万元的利润，该商业模式的盈利是具备可行性的。

为顺利推广这一构想，可先在大学校园里投放这种“半自动驾驶电车”。青年人对新事物接受速度快；而且有相当多的大学新校区建在远离市区的偏远地带，人烟较少，不易发生交通事故。“半自动驾驶电车”可以作为校园到地铁公交站的摆渡车使用，通过积累大量路测数据，进一步优化模型，逐步推广到全社会。