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减少城市道路拥堵——自动驾驶汽车能解决问题吗?

2020-06-10 10:04
来源: L.E.K.咨询

随着市场上互联自动驾驶汽车(CAV)的大量出现以及共享经济在城市交通中的持续增长,当今社会正处于全球社会和经济变革的边缘。这些趋势预计将给城市的公共和私人交通带来巨大变化,并影响经济的其他方面,包括民用基础设施、物流、服务交付、法规以及房地产开发。

尽管在未来几十年内还不会成为道路交通的主导模式,自动驾驶汽车的出现已经是不争的事实。今年早些时候,Waymo(Google母公司Alphabet公司旗下的子公司,专门研发自动驾驶汽车)在亚利桑那州凤凰城推出了一项自动驾驶网约车服务,消费者可以使用一款名叫Lyft的手机应用进行预订。

自动驾驶汽车在凤凰城的推出是整个自动驾驶汽车行业的关键转折点。通过数十亿美元的研发投入,企业正在评估社会对自动驾驶汽车的接受度,一方面要检验自动驾驶汽车在真实路况中的运行能力,另一方面要调查其对日常用户的价值。

商用自动驾驶汽车正在来临,尽管时机尚未明了。但我们十分清楚,一旦自动驾驶汽车正式上路,它们将极大地影响主要基础设施(如道路、收费公路、铁路、大型停车场和公共交通)以及基础设施投资者的长期投资决策。

本文将着重解答两个关键问题:

●自动驾驶汽车技术的潜在能力是多少(特别是它对道路空间的需求有何影响,对现有道路网络的通行能力有何影响)?

●消费者将如何使用自动驾驶汽车?

了解自动驾驶汽车技术的潜力并预测消费者可能的反应就能够窥视该技术对现有道路和交通网络的需求的潜在影响。L.E.K.一直与客户合作,就这些问题形成前瞻性观点,帮助降低其在做出重大投资决策时对自动驾驶汽车技术的不确定性。

为了了解这些因素与人类行为如何互相影响,L.E.K.在澳大利亚的悉尼对大约2000人进行了严密的统计分析(选择模型)。这份调查让我们了解到自动驾驶汽车的出现会带来什么样的行为变化,从而帮助我们进一步了解消费者是如何与新兴技术互动的。

我们已经确定了自动驾驶汽车技术带来的四个关键影响。基础设施投资者在对有可能受到自动驾驶汽车技术影响的资产进行长期投资时需要注意以下几个方面:

一、道路网络通行能力的提升

自动驾驶汽车能够大幅减少前后两车的间隔,并避免因人为失误而造成的道路事故。然而,自动驾驶汽车成为道路交通的主导模式还需要时间,这些优势是否能成为现实还将取决于客户对这项技术的接受度。

自动驾驶汽车技术能够通过将安全间距(即车头时距)从约0.9秒缩短至约0.2秒来提高道路通行能力,同时减少由于人为失误而造成的事故的发生。考虑到人的舒适度,研究人员预估车辆之间的最短车头时距约为0.5秒。改进之后的每条车道每小时的有效通行能力预计将达到3300至5300辆(图1)——这一数值与目前相比增加了45%到130%1,然而这还不是该技术能达到的最佳效果。

更广范围的预测是由适当基线的选择以及未来技术能力的运用程度的不确定性所驱动的。尽管如此,一些消息指出,应用自动驾驶汽车技术之后,每条车道每小时的有效通行能力预计将提高60%到80%。

自动驾驶汽车与常规车辆同时上路的时期可能会需要采取一些保障安全的措施,比如对CAS进行保守编程。这些安全措施预计会导致通行能力下降到目前的水平之下,直到大部分车辆都普及为自动驾驶汽车。

二、对道路网络的新需求

L.E.K.的市场调查显示,自动驾驶汽车带来的新增交通流量将会使总交通流量增加5%到15%。

新的(或诱发的)对道路网络的需求预计将集中在三个主要方面:大众的新行程,目前的单个行程在未来可能会分解成多个行程,以及目前面临交通出行障碍的某些人群的特殊需求(如儿童、老年人和残疾人)。

自动驾驶汽车带来的便利性及预期成本效益有望使随机休闲行程增加5%到20%。

通过这些新的或诱发的需求刺激人们对自动驾驶汽车的使用无疑会面临障碍。例如,监管部门可能会制定相关规定限制儿童单独乘坐;某些群体可能会对拼车缺乏安全感;还有一些人则是想保留自己驾驶的乐趣。尽管如此,L.E.K.的分析预测显示,大多数障碍是可以克服的。L.E.K.还发现与现有水平相比,新的(或诱发的)需求可以让每个人使用交通工具的行程平均上升5%至15%。

三、出行强度

服务于多个目的的单次行程如果在未来通过自动驾驶汽车分解成两个或者多个行程,旅程乘数效应会随之出现。L.E.K.的研究表明,这样的旅程乘数效应对接送孩子上下学的行程的影响最大,接送行程可能会因此增加约100%。

减少城市道路拥堵——自动驾驶汽车能解决问题吗?

减少城市道路拥堵——自动驾驶汽车能解决问题吗?

例如,原本开车送孩子上学之后再去上班的父母未来可能会选择用自动驾驶汽车把孩子送去学校,然后等待自动驾驶汽车返回,再次送自己上班。在这种情况下,每辆车的行驶次数可能会增加一倍以上(见图2)。假如自动驾驶汽车将父母送至工作地点之后返回家中停放,停车次数是“有人驾驶”情况下的两倍,而自动驾驶汽车行驶的公里数(路段)是“有人驾驶”情况下的三倍。(注:该场景中我们假设学校在家和工作地点的正中间。)

因此,自动驾驶汽车的所有权模式及使用方法将会极大地影响人们对它需求以及它在减少道路拥堵中所发挥的作用。例如,如果一辆私人自动驾驶汽车开回家时没有载人,那么路上就平白多了一趟无用的行程;而如果不使用自动驾驶汽车,这一趟多余的行程就不存在。然而,如果相同的自动驾驶汽车是私人租用或者是商业车队的一部分,能够搭载更多的乘客,那么车辆的移动将比私人自动驾驶汽车更少。

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