宁波市开通L4级自动驾驶公交线路分析.pdf

-123-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024中国科技信息 2024 年第 5 期科技工作一些封闭与半封闭场景，包括公交、港口、矿山、环卫、无人配送等场景将成为最高级别智能驾驶商业化量产落地的主战场，商用车落地所面对的特殊情况较少，数据和场景密集度高，更容易打造兼顾安全性和舒适性的自动驾驶应用场景。车辆自动驾驶技术的主要核心点的技术原理如下。（1）5G 远程驾驶技术利用 5G 网络进行远程控制和监控车辆的驾驶操作。充分利用 5G 的大带宽、实时传输、网络稳定等优势，实现对自动驾驶车辆的远程接管和实时控制。在 5G 驾驶技术中，车辆通过配置传感器、摄像头、激光雷达等设备，收集车辆周围环境和信息，并且将数据实时回传到远程控制中心，控制中心通过接收相关数据后，发送相关指令和控制信号实现车辆远程控制，这是未来无人驾驶的发展方向。（2）车辆管理云控平台车辆管理云控平台技术是基于云计算技术的系统，对自动驾驶车辆进行系统化、专业化的管理。通过该平台，车辆管理者可以远程监控车辆的行驶状况、进行车辆定位、统计车辆数据、维修保养的提醒操作，通过线上的数据整合，实现车辆调度，以提高车辆的管理效率和安全性，保证乘客出行安全。（3）车载自动驾驶软件系统车载自动驾驶软件系统是基于人工智能、深度学习等技术，实现无人驾驶功能，该技术包含定位以及感知等功能模块：定位模块，采用 GNSS/INS/LiDAR/HD Map 融合的定位方案，可以实现厘米级的精度确定自身位置；感知模块，通过对路面、静态物体、动态物体进行检测和追踪，采用基于深度学习的人工智能算法，对传感器接收到的大量数据进行处理，可以高效准确地实现对目标的识别与追踪。通过该技术，车辆可以获取周边环境信息、分析路况和交通情况等信息，实现自动控制车辆的行驶方向、速度、刹车等操作，实现多种路况下的自动驾驶。（4）决策规划模块决策规划模块是自动驾驶系统的重要组成部分之一，可以实现以下三个功能，第一是路径规划，主要在于确定车辆行驶的最优路径；第二是避障规划，旨在针对当前车辆所处的环境，通过传感器等设备获取周边信息，对可能出现的障碍物进行识别和规避；第三是实时控制，通过实时跟踪车辆状态、动态调整车速和方向等参数，确保车辆及时做出正确的决策和应对。该模块通过对多种信息进行分析处理，实现车辆的转向、速度调整、避障等决策操作，从而保障车辆可宁波市开通 L4 级自动驾驶公交线路分析瞿绪方 任 娜瞿绪方1 任 娜21.宁波市公共交通集团有限公司2.山东科技大学交通学院瞿绪方（1974），浙江宁波，研究生，研究方向：汽车运用。通信作者：任娜（1998），山东青岛，硕士研究生，研究方向：交通信息及控制。随着科技的发展，自动驾驶技术已经从理论走向了实践。自动驾驶技术可以提高运输效率，减少人为错误和事故，降低交通拥堵和能源消耗等。在全球范围内，许多国家和地区都在对自动驾驶车辆进行研发和应用。中国也在积极推动自动驾驶技术的发展，其中广州、郑州等省会城市早已在公共交通领域开展相关探索，离宁波较近的浙江省绍兴市也开展了相关项目应用，绍兴市已经开通了不带方向盘的 L4 级自动驾驶公交线路（这是亚运会明星线路，同时也是浙江首个在城市公共道路上运行的自动驾驶公交线路）。本文以宁波市公共交通为研究对象，探讨其发展自动驾驶技术的优势、挑战以及策略，通过对宁波市的政策、技术、经济、线路等多个层面的可行性进行详细分析，本文认为宁波市具有发展和应用 L4 级自动驾驶公交技术的潜力，但也不可忽视一些潜在挑战。最后，本文提出了一些针对性的建议，以期为宁波市在公共交通领域发展自动驾驶技术提供参考。L4级自动驾驶技术现状与发展趋势SAE J3016 和 汽 车 驾 驶 自 动 化 分 级（GB/T 40429-2021）将驾驶自动化系统分为 6 个等级。按照国内自动驾驶分级管理办法，L4 级别自动驾驶是指能在限定的道路及环境中，车辆可完全不需人为干预，自行完成驾驶。这就意味着在定点通勤公交线路等限定场景情况下，具备完全实现 L4 级自动驾驶技术的环境条件。近年来，自动驾驶技术已经取得了显著的进展。在国内外众多科研机构的努力下，自动驾驶技术得到了广泛应用。各国政府也在积极推动自动驾驶技术的发展，制定了一系列政策和规划来支持自动驾驶技术的研发和应用。在中国，当前Robotaxi、Robobus等最高级别的智能驾驶（完全自动驾驶）场景复杂且法律法规的成熟度也相对滞后，因此垂直、可控的中国科技信息 2024 年第 5 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024-124-科技工作以按照安全、高效、舒适的要求正常行驶。（5）控制模块控制模块主要负责对车辆进行控制操作，核心为可编程控制器。控制模块的功能主要包含以下几个部分，第一是电动机和传动系统，主要实现车辆的速度和动力控制；第二是刹车系统，确保车辆安全停车；第三是转向系统，确保车辆行驶方向的精度控制；第四是灯光和指示器系统，通过改变车辆灯光以及指示器的系统状态，向周围交通提供相关信息。（6）车载自动驾驶硬件系统车载自动驾驶硬件系统是指无人驾驶技术车辆上的硬件设备和组件，系统依靠自身安装的传感设备，包括激光雷达、摄像机、毫米波雷达、GPS/IMU 等，实现周围环境感知、感知数据处理、控制命令执行以及提供通信和定位功能等，用于识别交通信号灯、交通标识、辅佐定位等功能，各个系统相互协作，支持车辆实现自动驾驶功能。宁波市发展 L4级自动驾驶公交的意义随着城市化进程的加快和汽车保有量的增加，公共交通在城市发展过程中扮演着越来越重要的角色。无人驾驶技术的发展为提高城市公交的运营效率、促进汽车产业升级、缓解交通拥堵问题、满足市民对高品质出行服务的需求等方面大有裨益。宁波市作为中国经济发展的重要城市之一，交通发展迅速。然而，随着城市人口和车辆数量的不断增加，交通拥堵问题日益严重。为了缓解这一问题，宁波市政府积极推动公共交通的发展。目前，宁波市已经拥有较为完善的公共交通网络，但仍面临一些问题，如高峰时段的拥堵、服务不均等、运营效率不高等。因此，引入新型的公共交通方式自动驾驶公交，对于探索城市交通结构优化、寻求公共交通服务质量提高具有重要意义。（1）城市交通需求宁波城市的交通需求日益增加，城市交通网络日益复杂，自动驾驶公交线路可以更好地满足市民的出行需求，提高公共交通的便利性和效率。（2）城市规划和建设宁波城市正处于快速建设和发展阶段，城市规划和建设需要与自动驾驶公交线路的发展相结合，为市民提供更加便捷、舒适、安全的出行环境。（3）环境保护和节能自动驾驶公交线路可以采用更加节能的驾驶方式，减少能源消耗和环境污染，为宁波城市的可持续发展做出贡献。（4）经济发展自动驾驶公交线路的发展可以促进宁波城市的经济发展，提高城市形象和吸引力，吸引更多的投资和人才流入。（5）社会影响自动驾驶公交线路的发展可以改善宁波城市居民的出行条件，提高市民的生活质量，提升城市形象，对社会产生积极的影响。宁波市 L4级自动驾驶公交运营现状为落实国家和省市相关部署，加快宁波市智能网联汽车发展步伐，推动公交领域无人驾驶试点项目应用落地，宁波公交集团于 2022 年 9 月，召开了智能网联公交（无人驾驶）试点应用项目研讨会，参会代表亲身体验了智能网联公交，包括乘车模拟直线行驶、转弯、进出站、礼让斑马线等实际场景，并对智能网联政策等内容进行研讨。体验试乘现场采用的是L4 级自动驾驶公交车，该车辆理论上全程不需要驾驶员接管车辆，控制更精准，相应更灵活，具有较好的乘坐体验。宁波市拟运行的自动驾驶公交线路方案共有两条。（一）数字公交 1 号线方案线路暂名“数字公交 1 号线”。全长 3.2km（顺时针方向），设计运营速度 15km/h，全程运营时间 15min，配置2 辆 L4 级自动驾驶车辆，间隔时间 10 15min，运营时间9：00 17：00。站点设置轨道海晏北路站、国际航运中心、发展大厦、逸东豪生大酒店、国际金融中心 5 个停靠站点，其中轨道海晏北路站作为始发站，实现与轨道 1 号线、5 号线接驳换乘。图 1 L4 级自动驾驶公交车表 1 试乘公交的基本参数试乘车辆基本参数动力电池（kWh）70.18轴距3 800长（mm）5 500前轴/后轴1 400/2 050（8 座）宽（mm）2 060前悬/后悬（mm）850/850高（mm）2 650（标准充电）最大总质量（kg）整车4 300最小转弯直径（m）11轮距前/后（mm）1 740/1 740车厢内高2 100前轴/后轴1 800/2 500整备质量（kg）整车3 450（8 座）最小离地间隙（mm）160运营里程（km）150最高车速（km/h）40-125-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024中国科技信息 2024 年第 5 期科技工作（二）休闲商旅 1 号线方案线路暂名“休闲商旅 1 号线”。全长 4.2km（顺时针方向），设计运营速度 15km/h，全程运营时间 20min，配置3 辆 L4 级自动驾驶车辆，间隔时间 8 15min，运营时间10：00 19：00。站点设置轨道海晏北路站、海港花园、市行政中心北、市行政中心东、五一广场、宁波文化广场、海晏北路中山东路口等 6 个站点，实现与轨道 1 号线、5 号线接驳换乘。宁波市在公开道路上运营 L4级自动驾驶车辆的项目可行性分析政策可行性近年来，国家对自动驾驶技术的研发和应用给予了高度重视。各级政府出台了一系列政策来支持自动驾驶技术的发展。2022年5月，浙江省绍兴市市政府也积极响应国家号召，推动自动驾驶技术在城市交通领域的应用。此外，全国政府对公共交通的投入也在不断加大，为自动驾驶公交线路的开通提供了政策保障。技术可行性在人工智能、传感器、高精度地图等技术的支持下，自动驾驶公交已经具备了较高的技术水平。国内一些科研机构和企业已经研发出了具有自主知识产权的自动驾驶技术，并成功应用于公交车辆上。这些成功案例为宁波市开通 L4 级自动驾驶公交线路提供了有力的技术支持。另外，从商用车供应商提供的全国数据来看，L4 级别的自动驾驶公交已经在公开道路上常态化运营了 4 年以上，出勤率可达 100%，图 2 数字公交 1 号线走向示意图图 3 休闲商旅 1 号线走向示意图中国科技信息 2024 年第 5 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2024-126-科技工作已实现在固定线路场景下的常态化稳定运行。经济可行性自动驾驶公交作为一种新型的公共交通方式，可以为城市带来经济效益。首先，自动驾驶公交可以降低人力成本，提高运营效率。其次，自动驾驶公交可以减少因人为因素导致的交通事故，提高公共交通的安全性。最后，自动驾驶公交可以优化城市交通结构，缓解交通拥堵问题，提高市民的生活质量。因此，从长远来看，开通 L4 级自动驾驶公交线路具有较高的经济价值。社会可行性自动驾驶公交作为一种新型的公共交通方式，可以为市民提供更加便捷、舒适的出行体验。同时，自动驾驶公交可以缓解城市交通拥堵问题，提高公共交通的服务质量。这些优势将有助于提高市民对自动驾驶公交的接受度和认可度。此外，政府和社会各界的大力支持也为自动驾驶公交线路的开通提供了有力保障。线路可行性依据当前主要已投入运营的自动驾驶公交城市线路状况，结合主流厂家 odd（产品适应性），考虑宁波实际情况，重点在高新区、东部新城、文创港、东钱湖等区域规划多条自动驾驶运营线路方案，经供应商、第三方初步评测，这些线路符合自动驾驶运营条件。宁波市公交无人驾驶技术的发展方向及建议结合前期项目考察以及实地线路规划，实现宁波市公共交通系统的无人驾驶常态化运营仍需多方协作，方能持续有序推进。相关政策法规的制定与推进在未来社会，公交无人驾驶必将成为城市运行中不可或缺的一部分。为规范公交无人驾驶市场，为其营造一个良好的发展环境，政府需制定一系列相关政策与规章制度，为公交无人驾驶确立合法、合理、合情的发展路径。这涉及政府明确定义公交系统实现无人驾驶的运营范围、技术标准以及安全要求等方面，同时监管机构应根据相关政策和规章制度进行有效监管，确保系统运营受到有效约束。同时，政府还需提前制定应急处置预案，以确保在意外情况发生时能够迅速有序地处置，降低损失，从而确保公众安全。城市道路规划系统的完整与统一公交无人驾驶技术的成功应用必然需要与当地的实际情况相结合，确保这项技术真正服务于社会、服务于当地、服务于人民。须将其与当地人民的出行需求、市政规划以及公共交通运行等实际情况相结合。通过调研民众的出行需求并了解城市公共交通规划的完善方向，可以探讨公交无人驾驶是否能够弥补现有规划中的缺陷，以实际出发、为民众提供便利为出发点，推动无人公交在当地的发展。公交无人驾驶的主管部门应与市政部门密切合作，以市政规划为基础，将无人公交融入城市规划，包括制定无人公交的投运计划、优化城市基础设施建设、合理设置无人公交线路，并建立相关设施，以提升城市整体运行效率。产业相关的技术推进公共交通是民众最重要的出行方式之一，相关产业的变革升级将会为民众带来更加便捷、舒适的出行体验。公交自动驾驶技术是无人驾驶技术的核心，需要不断升级自动驾驶技术，持续优化算法、传感技术以及控制系统等技术，以提高车辆在道路上的行驶能力和稳定性。物联网与互联网的技术整合，将是公交无人驾驶发展的重要方向，通过公交车辆与网络智能设备进行连接，实现公交车辆的实时监控、数据采集和信息共享，提高公交车辆的运营效率和服务质量。此外，公交无人驾驶的发展，也离不开新能源技术的升级。新能源技术的升级，可以有效降低公交车辆的能耗以及污染排放，减少对环境的破坏，还可以提高公交车辆的性能以及续航能力，为公交无人驾驶技术的普及和升级带来有力支持。市民交通安全意识的普及与提升无人驾驶公交的投用是一次大胆而必须的尝试，让民众从质疑无人驾驶到接受无人驾驶是一件尤为要紧的事情，始终以民众福祉为出发点的公共交通发展，必须依赖民众的理解与支持。只有获得广泛认可，这一尝试才能真正付诸实践。第一，是要对群众开展宣传教育，通过广告、宣传片、自媒体等渠道，向民众介绍无人驾驶公交，让民众知道无人驾驶公交这门技术是成熟的、安全的，让人们可以安心接受。第二，采用成立示范点的形式推进无人驾驶公交，选择一些合适区域推出无人驾驶公交的试点项目，通过试点项目向民众展示无人驾驶公交，增加民众的信任感与接受度。第三，有关部门应及时发布有关无人驾驶公交的技术标准、审批以及实施信息，向公众提供公交运行的相关数据，明确无人驾驶公交的安全责任以及相应的保障措施，为民众提供便捷的问题反映渠道，用来解决问题和提供反馈。第四，提供便捷支付、车辆实时信息、车辆运行以及安全检查信息等服务，提高乘客出行的便利性和信任感，加强车辆内部的舒适性以及安全装备，提升民众满意度。结语公交自动驾驶技术的发展，符合城市智慧交通、经济转型升级、推进创新驱动等方面的发展理念，对探索推动城市高质量发展有着重要的意义。本文深入研究和分析了在宁波市开通 L4 级自动驾驶公交线路的可行性，从政策、技术、经济、社会及环境等多个角度进行了探讨，提出了实施建议和策略。结果表明，开通 L4 级自动驾驶公交线路具有较高的可行性和应用价值。为了实现这一愿景，我们需要加强技术研发、完善相关政策和法规、加强社会宣传和推广等方面的工作。未来随着自动驾驶技术的不断发展和完善，自动驾驶公交将成为城市公共交通的重要组成部分，为市民提供更加便捷、舒适和安全的出行体验。