盘古智库
东瀛践闻
(2022第4期)
在“巴士王国”体验自动驾驶公交
盘古智库东北亚研究中心
盘古智库高级研究员、东北亚研究中心副主任李玲飞
撰写
由于少子老龄化带来的乘客数量减少和从业员(尤其是司机)不足,日本地方公共交通的生存环境日益恶劣。从2007年到2017的10年间,日本公共巴士废止的线路长度13250公里,超过了日本本土的周长(1.2万公里)。
只有一个城市,自2000年以来,无论是车辆和乘客数量,还是运行里程,始终在日本地方中心城市排名中一枝独秀,就是被称为日本“巴士王国”的福冈市。
日本最大的公交公司西铁巴士,总部就在福冈,日本第一条长途巴士(福冈-大阪)、日本最长线路巴士(福冈-东京,1100公里)、日本第一条豪华高速巴士,都由西铁巴士在福冈推出。2015年,福冈市公交车2836辆,居全国第1位,超出第2名神奈川近800辆。
在新能源动力和自动驾驶逐渐成为发展趋势的今天,自动驾驶公交系统也成为福冈市智慧城市计划(Fukuoka Smart East)中的一个课题。它的解决方案有两个:一是在现有的公交车辆上加装高精度卫星定位、雷达、监控和自动驾驶系统,二是引进专门开发的无人驾驶公交车。
加装自动驾驶系统的公交车试运行,从今年年初开始,已经在公共道路上进行了1次,其线路选择的是人车流量较少、路况并不复杂的机场国内线到国际线,路程也比较短,约1.4公里。
这次试乘的则是BOLDLY株式会社(日本软银为开发自动驾驶技术设立的子公司)特制的L4级小型电动无人驾驶公交NAVYA ARMA(ナビヤ アルマ)。车辆由法国Navya制造,软银负责自动驾驶软件和远程监控系统,九州大学提供路试和运行监测等方面的技术支持。
为什么用法国车?这个问题戳到了日本汽车行业的痛点:日本在新能源机动车发展上已经落后。
根据日本经济新闻报导,2021年世界纯电机动车销售数量460万台,已经超过了混合动力车的销量,但在世界销量的排名上,前20位中,中国厂家占据12席,日本仅有日产+雷诺+三菱组合进入前20强,排名第5。本田排名27,丰田提名29。新能源自动驾驶公交领域,拿不出自产车型,是当前日本面临的最尴尬的问题。
NAVYA ARMA是日本政府批准投入商业运营的首个车型,在福冈也进行了两次封闭道路的测试,此次公路实测的线路选择了人车流量较大箱崎地区,全程3.5公里,基本是双向两车道,包括多个无信号路口,看来BOLDLY和福冈市政府对该车的自动驾驶能力与安全性都很有信心。
车辆概况
按照BOLDLY株式会社提供的材料,试乘车NAVYA ARMA车身和自动驾驶硬件系统由法国Navya公司负责生产,BOLDLY根据日本法规对车灯、座椅、安全设施等5处部件进行了改装。动力采用磷酸铁锂电池(LiFeP04),容量33kwh,8小时充满电可运行时间平均9小时,里程约200公里,驱动方式为2驱或4驱,动力输出为15kw(一般运行)/25kw(最大),最高时速25km,试乘时最高时速达到20km,平均为12公里。
乘车定员最大15人,座位有11个(含随车的操作员),其余4人站立。但出于安全考虑,公共道路走行时,定员为11人,不允许站立乘车。此外,车上设有轮椅空间,上下车用轮椅坡板需手动放置。
自动驾驶相关系统,包括2个360° 3D和6个180° 2D激光雷达,3D雷达在运动过程中通过重复观测到的实时地面状况特征如建筑、灯柱等定位自身位置和姿态,再根据自身位置增量式的构建地图,从而实现SLAM(同时定位和地图构建),2D雷达可感知高于地面24厘米以上的人或物体,以确保对小孩或宠物的探测能力。配备GTK GPS导航,精度可到厘米级,车轮上的里程计和车身上的惯性传感器辅助计算和测试行驶里程与状态。
试乘感受
总体来说,这辆NAVYA ARMA在公共道路上的表现,与一位刚拿到日本驾照的人类新手司机驾驶的水平不相上下,谨慎、安全意识高,但预判和决断力方面稍弱。
定位精准度 ●●●●●
整个试乘过程中,车辆都能够保持在车道中央行驶,在一段分道线已模糊不清的路段,车辆行驶位置也非常合适。日本很多道路由于路幅限制,没有专用的自行车道,就像下图中所见,车身宽2.1米的试乘车能够保持在车道中央偏内侧直线行驶,没有侵入对向车道,又给自行车留出了空间,尤其没有感觉到多余的修正方向的动作,说明定位非常精准。
在即将右转时的变道动作,以及超越外侧临时停放车辆时的变道动作也做得非常准确,毕竟雷达对空间的感知,对距离的判断和对速度的计算要比人类(平均水平)更加精准。
反应速度●●●●●
首先是对信号灯的反应速度比较快。试乘中遇到两次在即将通过路口时信号灯变化的情况,一次是由绿转红,一次是进入路口等待右转时,信号由直行变右转。试乘车都能对信号的变化迅速做出反应。
其次是在左转时,对外侧从人行道以较快速度通过的自行车,也能够及时做出反应。
安全意识●●●●●
保持安全车距、左右转弯时“最徐行”并且即使路口没有行人通过也能“一时停止”进行安全确认,自动驾驶基本上达到了合格公交车司机的安全意识标准。
预判能力●●●◐○
由于全程没有遇到不遵守交通规则的其他车辆或行人,所以针对突发情况的预判和反应能力也就无法考察。不过,经过一段双向4车道时,遇到一辆清洁车约以10公里左右的时速在前方路边作业,试乘车即使在右侧车道后方没有其他车辆,允许安全超车的情况下也选择一路跟随,龟速行驶。
还有试乘前遇到的一个小插曲:在试乘点附近的一个路口,碰巧看到了一辆测试车在直行道上等红灯(应该就是我乘坐的这辆),而从后方不远处,也是直行方向来了一辆闪着警灯、鸣着警笛的急救车。随后,当绿灯亮起,测试车没有犹豫,起动并直行穿过路口。尽管没有实际上阻碍到急救车的行进,但从经验上,如果是人类驾驶,绿灯信号亮起,也不会起动,而是等待让行。从感觉上,似乎测试车没有对后方驶来的急救车有特殊的反应。
从体验上,我对测试车的预判能力有点疑问,但因为仅仅是体验,所以详细的情况会在之后与相关的公司确认。
乘坐舒适性●●●◐○
车内座椅的舒适性感觉还算不错,空间也不局促,最大扣分点在于刹车时的突然性和顿挫感,自动驾驶在这一点上,有点类似于人类的新手。复杂路况中预判能力较差是主要原因,另外有一点是传感器感知信号灯的距离,不如人依靠眼睛那么远,人在驾驶时,可能在百米甚至更远距离时,就能看到信号灯,并且根据信号调整速度。机器的传感器很明显没有这么先进,出现了几次路中加速,接近路口时感知红灯信号急减速的情况,顿挫感非常明显,在转弯避让行人和通过无信号灯路口时,同样如此。考虑到该车最高时速仅25公里,如果是更高时速的车辆,可能危及车内乘客安全。
实用性●●●●◐
福冈市将距离巴士车站500米以上1公里以内,轨道交通车站1公里以内的地区,归于公共交通不便地,而在距离上虽然不远,但步行至车站的道路曲折迂回,或者坡度较大,不便于行走的,属于半交通不便地。在这样的地区,电动小型低速无人驾驶公交,可以灵活地应用,以解决交通不便问题。
小 结
相对于私家车,新能源与自动驾驶技术在公共交通领域的应用,具有更大的社会价值和重要意义。日本社会在数字化和新技术方面的接受程度虽然较中国而言非常保守,但就如PayPay等数字支付手段近两年来遍地开花,大有现金社会一去不复返的景象,一旦抓住机会,借助日本国内强大的消费能力,数字和新技术产业的发展潜力会迅速释放出来。
新能源自动驾驶公交车也是同样的道理。试乘时感受到的技术水平、舒适性等方面与其商用化和普及化目标明显有不小的距离,自动驾驶和远程监控平台也不尽完善,试乘发车前还曾因某种原因重启了一下系统,在车路协同方面,日本的起步和进展也比较落后。
但是,按福冈市政府的支持力度,以及日本最大公交集团以及软件平台开发商软银对故乡的支持程度(软银的社长孙正义虽生于佐贺县,但直到赴美留学前,基本是在福冈及周边北九州、久留米等城市生活和学习,回国后创业而成立的Unison World,即软银前身,也在福冈市),我对新能源自动驾驶公交在“巴士王国”福冈的推广和普及,感到乐观。
而在相关的产业领域,日本很可能会成为一个崭新而庞大的市场,也将成为各路兵家必争之地。就在试乘的1个月前,比亚迪日本成立了乘用车销售子公司,宣布2023年正式进军日本乘用车市场,按日本媒体评价,此前比亚迪电动巴士已经“在日本市场上打好了根基”,而电动乘用车“实际试驾的体验让人放心”。可以预见到,中国在新能源机动车和自动驾驶上的优势,也将会在日本市场上显现出来。■
责任编辑:王毅博
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