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无人驾驶如何改变城市设计?
关键词:无人驾驶,城市设计,共享汽车,城市公共空间,城市街道
作者:杨帆 | 城市设计研究中心

近日,Alphabet旗下自动驾驶汽车业务Waymo向凤凰城郊区使用其打车应用程序的用户,发送了一封电子邮件,称他们的下一次乘车,车辆可能不再配备人类安全员。此封邮件的标题为《完全无人驾驶的Waymo汽车即将到来》。

△ 资料来源:Reddit

短短数年,无人驾驶汽车就从遥不可及的、充满未来主义色彩的憧憬变成近在咫尺的应用技术。汽车厂商和科技公司都在争相研发可在城市道路上自动驾驶的汽车。从谷歌总部山景城每天都在路测的谷歌无人车Waymo,到百度创始人李彦宏在北京五环上测试的无人车,我们每天都接收到大量关于无人驾驶汽车测试、上路的消息,自动驾驶距离我们的日常生活真的越来越近了。

△ 谷歌模拟驾驶无人汽车

图片来源:tmtpost

△ 百度获得北京市首批自动驾驶测试试验用临时号牌

图片来源:中关村海淀园

△ 取得自动驾驶路测号牌的百度 Apollo 汽车进行公开路测

图片来源:中关村海淀园

在全球各种公司的不懈努力下,无人驾驶汽车即将在未来几年开始应用,共享汽车将会成为今后的一种常态。而这些对于我们日常生活来说,都意味着翻天覆地的变化。
汽车的大小、行驶范围和环境影响,在过去的一个世纪中,都是影响城市规划发展的重要因素。因此,城市不单单是人与车之间的关系,城市公路交通本身也将随着自动驾驶的到来,发生必须而又重要的改变,促使我们重新思考城市环境的设计。
Part1 公共空间逐渐增多
1.1

 再见!停放着的车子们!

——汽车共享是大趋势

普林斯顿大学教授Alain Kornhauser:“无人驾驶汽车对未来最大的影响或将体现在停车上。我们将被不需要再做这件事情,至少不是像如今一样,将其停放在与人们活动就近的普通停车场。比如当我去踢足球时,我的汽车就不用跟着我(自己开去别的地方作其他用途)……其他各种场景也是如此。那么,目前那些购物中心的停车场就无用武之地了。”

德克萨斯大学奥斯汀分校Kara Kockelman博士则认为:“其实这取决于有多少人愿意放开汽车所有权。在我看来,停车场需求未必完全被淘汰,而是大约会有50%的停车需求会减少吧。

麻省理工学院Senseable City实验室主管Carlo Ratti补充道:“目前美国的汽车平均大约有95%的时间都是停放着的。汽车共享已经导致停车场需求的下降:据预计,每辆共享汽车大约能够取代10-30辆营运车辆,自动驾驶汽车还将加剧这一趋势。这将对城市生活带来重大的影响,因为它会使得私人和公共交通方式之间的界限模糊化——你的汽车在早上送你去上班后,转而去接载你的邻居或其什么人。也就是说,你周围的邻居、社交朋友或者同城的居民都有可能和你使用同一辆汽车。

△ 现在,在道路两侧,为需要就近停放的车子设置停车道

图片来源:12365auto.com

△ 未来,道路两侧的停车道不再需要,为城市步行和绿化提供更多空间

图片来源:12365auto.com

1.2

再见!空置的停车场!

——腾出大量的城市公共空间

普林斯顿大学教授Alain Kornhauser提出:“如果未来每个大面积被空置的停车场能够被改造,那么这些可利用的空间将会成为人们想象力、创造力得以实现的资源。

△ 城市原来的停车位将被改造为更绿色、更有趣、更留人的城市公共空间

图片来源:12365auto.com

美国Perkins+Will (帕金斯威尔) 建筑设计事务所高级项目建筑师Garry Tierney指出:“我们曾经做过一项关于旧金山城市研究和非营利性城市规划(SPUR)的调查报告,以观察无人驾驶汽车的营运效率。我们发现,以可预见的无人驾驶汽车运营能力估计,其将可以减少400%的车辆交通压力。那么最保守地认为,这个数字也可以达到200%。如果这项技术真的能够应用开来,那么城市将可以节省出大量的公共空间。”

美国Perkins+Will (帕金斯威尔) 建筑设计事务所高级项目建筑师Garry Tierney:“对的。既然说到停车场需求的降低可以为我们腾出大量的公共空间,那么这些空间又将被如何利用呢?我认为,路面环境将会以行人为主。或者说,其他诸如人行道、自行车道和可选择交通方式的通道的大面积拓宽。”

△ 无人驾驶技术可以在诸多方面对公共交通起到帮扶作用

图片来源:12365auto.com

1.3

再见!十车道的宽马路!

——拥有更加人性化的城市街道

通常我们都简单粗暴的认为,当车辆多起来,路宽一点就能解决拥堵问题。因此,过去几年,各国的城市道路都在疯狂地扩张,比如美国洛杉矶Wilshire大街,扩出了十条车道;再比如北京的长安街,也是双向十车道。

△ 长安街双向车道

图片来源:tuxi.com.cn

但互联网约车平台Lyft与众多城市建设公司的意见却与“常识”不同,他们认为在未来共享汽车普及,自动驾驶成熟的时代,城市道路规划也要随着潮流发生一场革命,未来是车道越少越好,省下来的空间可以有其他用途。互联网约车平台Lyft是一间交通网络公司,中文名“来福车”,于2012年启动,总部位于美国加利福尼亚州旧金山,以开发流动应用程序连结乘客和司机,提供载客车辆租赁及实时共乘的分享型经济服务。目前在纽约、旧金山及洛杉矶等300个美国城市中营运,每月提供1870万次载客。

Lyft早早就加入了自动驾驶大军,在其规划中,不仅有先进的自动驾驶技术,还有未来道路和城市的改造计划。Lyft总裁 John Zimmer分享了对未来城市交通建设的蓝图,以解决洛杉矶困扰已久的拥堵问题。Lyft认为,在自动驾驶和共享汽车的带动下,每一座城市,仅需设立三个单向车道,就能满足运输要求,且不会造成拥堵。

△ Wilshire大街的未来概念设计图,省下来的空间分给人行道、自行车道和绿化带

图片来源:Lyft / Perkins + Will / Nelzon \ Nygaard提供

在Wilshire大街的未来概念设计图中,Lyft对行车道进行了不小的调整,从十条缩减至了三条,其中两条是自动驾驶公交车道,另外的一条用于自动驾驶、共享汽车和普通私家车。节省下来的空间全部分给人行道、自行车道和绿化带。想象一下或许未来的马路是绿树成荫景色优美,人行道上还有长板凳供路人休息,摇身一变成了街心公园。

根据Lyft的设想,虽然车道减少到了三条,但是由于自动驾驶和共享汽车取代私家车,运力不降反升,运输的市民数量可达到目前十车道的两倍还多。目前,在洛杉矶68%的市民都驾驶私家汽车,Wilshire大街每小时的市民运输量大约为29600人。

△ 目前,Wilshire大街每小时的市民运输量大约为29600人

图片来源:Lyft / Perkins + Will / Nelzon \ Nygaard提供

与Lyft合作的规划设计公司Nelson/Nygaard的策略总监认为,在新的设计中,人们会看到更加宽阔的自行车道和公共汽车道路,进而发现开私家车上路并不是个明智的选择。此外,叠加上私家汽车数量骤减,市民选择乘坐共享汽车以及其他交通工具。据此估算Wilshire每小时可运输的市民数量会提升到77000人。仅一条自动驾驶公交车道,每小时就可以运输35000人。

△ 据测算,未来Wilshire每小时可运输的人数会提升到77000人

图片来源:Lyft / Perkins + Will / Nelzon \ Nygaard提供

虽然Lyft的道路改造计划只是一个设想,洛杉矶政府未必会最终采纳,但目前Lyft已经与南加州政府协会开始进行合作,在现有的条件下,通过共享汽车的方式减少拥堵,起码是迈出了第一步。根据洛杉矶政府的规划,在未来20年左右的时间内,50%的洛杉矶市民出行要变成汽车以外的交通工具,这也就意味着车道的改造势在必行。

Part2 道路交通必须强化

关于无人驾驶汽车优点的文章铺天盖地,这里就不赘述,但很少有关于这项技术对城市和郊区的建成环境产生影响的深入研究。据美国电气电子工程师学会(IEEE)的大胆预测,在2040年,路上所有行驶的车辆的总和中,75%会是无人驾驶车。那么在它实现之前我们可以肯定的是,如果无人驾驶车广泛应用于人类日常生活中,我们会经历一个由两种车——有人驾驶汽车和无人驾驶汽车,同时共享一条道路的过渡期。

因此,城市规划师们首先要考虑怎样确保安全又流畅地度过过渡期;然后再考虑如何面对无人驾驶汽车完全取代人类驾驶汽车之后的完成期。

△ 报告《畅想弗罗里达州的未来:无人驾驶汽车时代的交通和土地利用》

资源来源:佛罗里达州立大学,佛罗里达规划与发展实验室

2017年5月在纽约召开的美国规划师协会年会上,一组未来城市和规划(The Future of Cities and Planning)的系列演讲就无人驾驶对城市和郊区的重塑问题进行了探讨。其中一位演讲人——美国佛罗里达州州立大学社会科学和公共政策的院长Tim Chapin演示了一份由他的团队发表的世界上的第一批的相关研究报告:《畅想弗罗里达州的未来:无人驾驶汽车时代的交通和土地利用》(Envisioning Florida’s Future: Transportation and Land Use in anAutomated Vehicle World)。

这篇报告以多视角对无人驾驶技术进行了探讨和验证,并分析了其未来会给现有的建成环境和土体使用所带的设计、规划和功能上的影响。报告以让城市更好地适应无人驾驶汽车为目的,应用了可持续性发展和以人为本的设计原则,并提出了重塑城市形态的建议。

2.1

更窄更有效的行车车道

无人驾驶汽车具有外形更小和行车更智能的优点。它们能有序行驶,并使两车之间距离缩短。因此未来行车车道在数量和宽度上的需求会大大减少;公路之间分界的中央隔离带,也会呈减少和缩小的趋势。现有的空间能被更有效地分配给其他用途。

△ 今天典型的汽车优先的道路设计

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

行车道很宽,中间还有分界所用的中央隔离带。街道两边的人行道较窄,街边停车也占用了一部分空间。

△ 过渡期的街道设计

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

也是街道向完整街道理念转变的一个过程,省下来的空间可供行人和自行车使用。

△ 无人驾驶汽车被广泛应用后的新街道设计

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

由于无人驾驶汽车的高效性能,可以再减少一个行车道的需求,省下来的空间可以用作卸客车道、人行道或自行车道。

2.2

提供更多分散化的卸客空间

无人驾驶汽车可以自行找到停车位。或由于下一个乘客的需求,可能需要继续行车。它们首会先满足乘客的需求,在离目的地最近的地点让乘客下车。因此在尽可能不影响交通流的情况下,卸客车道和卸客站点会被大量融入进街道设计。

△ 普通街道的设计

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

△ 对未来街道的设想,卸客站点变得很重要。如何不造成城市拥堵的新问题,是未来道路规划中的难点

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

当无人驾驶汽车完全取代人类驾驶汽车时,我们只需要2-3条较窄的、为不同方向服务的行车道。剩下的空间可以用于卸客车道、自行车道、还有更宽的人行道。

2.3

减少实体道路标识系统

交通信息将通过无线网络实时传送到无人驾驶汽车上,所以,无人驾驶车对路标和信号灯的需求会越来越少。

△ 在无人驾驶汽车时代,这些昂贵的、容易遮挡视线的信号灯会被V2I和V2V取代

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

△ 使用车辆间通信系统的无人驾驶汽车不再需要使用马路上安置的信号灯和路标

 图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

△ 使用车辆间通信系统的无人驾驶汽车允许车辆在有保障安全的情况下缩短距离,以提高公路上的容车量

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

2.4

强化与其他公共交通系统协同

来自非营利机构伊诺交通中心(Eno Center for Transportation)Paul Lewis表示:“我认为,无人驾驶技术可以在诸多方面对公共交通起到帮扶作用”。未来自动化时代的城市街道将通过各个公共交通移动系统的协同,以健全的设计和明智的政策,为每个公共交通的使用者带来价值增量。

△ 完整街道的示意图

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

城市街道应优先考虑行人、骑自行车者和中转骑手。更小和更少的车道可以减少车辆和行人的冲突,并为所有街道上的自行车道留出空间。公车应在专用车道上优先运行,成为城市交通系统的骨干。人行道可以更灵活,支持更多的公共和私人用途。

借助技术的力量,专用运输车道和公共车辆的运载能力将大大提高,让更多的人在有限空间内行驶。由此,自行车和高容量运输必须是街道的关键组成部分,设有专门的区域,以便满足大量居民的行动需求。

△ 目前城市街道每小时的运载量

 图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

△未来城市在应用新型移动系统之后每小时的运载量

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

以上两张图需要说明的是,二者都是在假设车道宽度为10英尺,每小时通行1000人的运载量标准的前提下运行的。

对比最明显的,应属未来城市新增了换乘巴士或铁路的车道,其运载量每小时可达10000-25000人。而从自行车道来看,受保护的自行车道的运载量有可能是目前的4倍--每小时可通行4000人。不过,二者在人行道、混合车道和私家车车道的运载量并未表现出差异,两部分的人行道每小时均通行9000人,混合车道的运载量均处于1000-2800人之间,而私家车车道(上部分为私家汽车,下部分为无人驾驶汽车)的运载量则均为每小时600-1600人。

Part3 城市界面更加多元

对于我们日常的工作生活来说,无人驾驶将带来怎样翻天覆地的变化呢?日常的生活娱乐配套、社交场所,是否可以在车上?无人驾驶时代下闲置的城市中心地带,将如何重新开发?城市间将变得更加密集,还是扩展性更强?

麻省理工学院Senseable City实验室主管Carlo Ratti:“从建筑学的角度来看,未来的城市看起来不会有本质上的变化——就像古罗马也没有和当今城市有多大的差别一样。但是,未来所改变的是我们感受、体验城市生活的方式——尤其是在出行、旅行的角度来说。”

△ 无人驾驶改变的是城市的工作、生活方式,尤其是出行和旅行

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

即将到来的无人驾驶,实际可以看作是为人类改造街道的一次好机会,而不仅仅是一场科技掀起的革命。通过全新的交通技术,街道将被重新设计以首先满足人类的需求:人行道将成为共享的商业空间;驾驶车道只会占用他们所需要的道路空间,但同时也能高效地运载乘客。

 △ 城市空间将把专注重点放在真正能让城市移动起来的“流动性”上,如公共交通、步行、骑自行车和共享游乐设施

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

当停车位与行车道的需求减少,无人驾驶汽车也给规划师们提供了一个新的机会去思考和重新开发城市中心地带。开发商们也在摩拳擦掌,寻求重新利用省出来的土地的办法。其中的一个可能性是——利用新土地加强街道美化和营造。另一个,则是增加娱乐性设施,例如街边艺术和街边公园,丰富居民生活体验。当然,市场需求在考虑中也占有非常重要的比重。

△ 对行车道的需求减少,省出的新土地被用作街道美化和丰富市民生活体验

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

无人驾驶车能够自己寻找停车空间再自行出现在乘客指定的地点,所以停车场的位置,不一定要再局限于目的地附近。在城市高密度地区,可以根据需求建立类似机场的、单栋的停车楼。曾经被用于街边停车的空间,也可改建为分散的卸客点;在卸客点间增加配套设施、优化环境,为商家创造收益并提升公众出行效率。

△ 未来无人驾驶汽车停车楼的设想

图片来源:fpdl.coss.fsu.edu

总结

未来在不远的地方,无人驾驶车离我们越来越近。无人驾驶车一旦被普遍应用于日常生活中,它对城市的影响是巨大的。无人驾驶车一方面能够改善行人、骑行者和残障人士的使用环境,但同时也可能产生阻碍;它既可能舒缓交通压力,但也可能因为卸客空间等的不合理而增加拥堵。

对于无人驾驶车的广泛应用、对区域发展产生的影响,以及低成本和更容易的出行是否会加剧城市蔓延等问题,规划师和交通部门已经开始重视,对无人驾驶汽车对出行需求和道路可能带来的各种各样的改变也在更深层次的探索尝试中,必定将在无人驾驶车广泛推行前考虑到位,让无人驾驶车的使用更有价值,更环保,更有利于城市的发展。

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