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欧洲运输会议 - 2015年从九月至28日至9月 - 30 2015
欧洲先驱无人驾驶电动汽车：城市自动化运输系统（CATS）
Derek Christiea,*, Anne Koymansb,c, Thierry Chanardc, Jean-Marc Lasgouttesd,
Vincent Kaufmann a
城市社会学实验室，瑞士洛桑的洛桑理工大学（EPFL）
bBestMile，瑞士洛桑EPFL创新园区
cGEA建筑师城市规划师，洛桑，瑞士
摘要
城市自动化运输系统（CATS）是2010年至2014年持续的FP7欧洲项目合作项目，目的是评估欧洲城市无人驾驶电动汽车的可行性和可接受性。 这个贡献解释了该项目由五个国家的11个团队实施，最终实现了无人驾驶车辆的实际试验法国斯特拉斯堡，罗马尼亚普洛耶什蒂 和洛桑，瑞士。 使用的Navya车辆能够运送八个乘客在开放的车辆中，乘客可以倾斜腰部支撑靠垫。 经过广泛的道路测试史特拉斯堡，最后的展示活动在洛桑的EPFL校园举行，约有1600人被运送16天内安全运行车辆。三辆车被使用，其余四名在校园内备用。 虽然没有司机在场，每辆车上有一名学生可以回答乘客的问题并处理在1.8公里路线上的三点，两辆车相互之间没有足够的余地。 乘客反应对无人驾驶汽车的概念是通过问卷收集的，绝对是积极的。 注意事项包括有限残疾人士的接触以及基于这一新概念的定期服务可能与步行竞争的风险是骑自行车出行而不是开车出行。 对欧洲和其他地区无人驾驶电动汽车的可接受性的影响的讨论已经展开。
copy;2016作者。 由Elsevier B.V.出版。这是CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章
（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
欧洲交通运输协会负责同行评议。
关键词：无人驾驶汽车，城市交通，最后一英里，欧洲，FP7
*通讯作者
电子邮件地址：derek.christie@epfl.ch
2352-1465copy;2016作者。 由Elsevier B.V.出版。这是CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。
欧洲交通运输协会负责同行评议
doi：10.1016 / j.trpro.2016.05.004
介绍
1.1 背景
大多数汽车只能在短时间内使用，并且在一天的大部分时间内都不使用。 因此，在一个城市共享自动化车辆的车辆总数将会较低，释放以前使用的城市空间停车（Alessandrini等人，2015）。自主车辆也可能带来与车辆安全相关的储蓄，拥挤和旅行行为，根据最近的一个美国的评估（Fagnant和Kockelman，2015），每辆车每年的花费在2000至4000美元之间。在实际层面上，这样的系统可能会变成一种使旅行时间变为最短的方式，高效和成本合理的停车场和充电站实现了旅行中所需的要求和位置的优化（Awasthi et al。，2011）。
欧洲城市自动化运输系统（CATS）FP7项目已经持续5年（2010-2014），其目标是开发和实验基于新一代的城市交通服务的无人驾驶车辆。实际上，这项服务目标在于在涵盖公共交通枢纽与最后一公里的距离人民的工作场所，通过平衡使用小型清洁，在城市实现更有效的车辆和公共交通工具的流动性。新的运输系统的意义是需要适应并包容的流动性稍低的人，比如老年人，年轻乘客和游客。但是，没有具体规定是说使车辆的功能能够接近到轮椅，因为该系统旨在操作速度和方法与轮椅上人们相似。三个欧洲城市评估了无人驾驶电动汽车系统：法国斯特拉斯堡，罗马尼亚的普洛埃斯蒂，意大利的福尔梅洛通过移动需求分析，现场示范和展示了引进无人驾驶电动车的影响。后来在项目过程中，在斯特拉斯堡，普洛耶什蒂和斯洛文尼亚特别是瑞士洛桑都进行了实践上的演示活动。对环境的影响，特别是二氧化碳排放的影响，以及对系统的市场占有率的接受程度和评估进行了调查。 最初的CATS项目
调查了一种名为Cristal的模块化电动车辆，它能够以无人驾驶的方式单独操作由专业司机驾驶的几辆联动车的车队。由于实际的限制，CATS财团最终选择了一种名为Navia / Navya的不同系统，它在许多方面与Cristal类似，但是无法作为车队经营。
1.2 项目的起源和时间表
CATS项目于2009年成立，以热线电话，FP7号码SST.2008.3.1.1的形式为“新移动性”为乘客确保无障碍设施的概念“。获奖财团汇集了11个合作伙伴,五个国家（法国，以色列，意大利，罗马尼亚和瑞士），包括运输系统制造商，研究机构，服务提供商和最终用户。该项目始于2010年1月1日，及其初步目标是为了推广由法国Lohr Industrie设计和运营的水晶系统。在项目的初期阶段，CATS项目包括对三个城市进行的移动需求分析：法国斯特拉斯堡，罗马尼亚普洛耶什蒂和意大利的福尔梅洛。经过详细的用户需求分析（数据未显示），斯特拉斯堡被选为最适合的地点进行公开演示。通过进一步的研究确定了与伊尔基尔的大学合作创建新园区，实验室等业务作为斯特拉斯堡地区的最佳位置。根据基础设施和经营原则按照重新设计与城市和公民的需要，详细分析对环境的影响（包括二氧化碳排放）进行了评估，并对其进行了市场对Cristal系统的采用的评估（数据未显示）。创建了一个离散事件模型来模拟水晶系统的功能（Mahari and de La Fortelle，2011）。
出于经济原因，Lohr Industrie在2013年和放弃了一部分Cristal原型的生产并退出CATS联盟。为了实现项目所要达到的目标，联盟确定第二次创新该运输系统：一种创新的无人驾驶车辆，容量约10人，由法国制造商Induct Technology开发，称为Navia。选择Navia系统与水晶系统在容量和某些操作原理方面的相似之处，但是不能作为车队进行流通。感应进入CATS联盟在2013年底使得能够完成2014年头几个月的第一阶段示范，其中三艘Navia车辆顺利运行，通过伊尔基尔创新园工作几个月后，但由于法律原因没有乘客。此后，经过一段时间的继续管理，该公司于2014年5月宣告破产。公司的资产被一名对CATS项目感兴趣的新业主收购，并将车辆更名为Navya。
斯特拉斯堡在道路测试中强调了在公共领域整合自动车辆存在困难，而且没有重大的辅助措施来降低其他交通的速度。重要的十字路口处的关键位置将需要路标，并进行添加设施来保护和速度控制。这次道路测试在法国公共领域的自动车辆审批过程中取得了实质性进展。在与法国几个部委会晤后，斯特拉斯堡市区共接待了第一批国家授权在公有领域经营一批自主车辆。然而，为了安全和合法，决定进行第二阶段公开演示，在一个更受保护的现场里向公众开放， 为了实现项目目标，发现以下解决方案：一方面是买方产品资产同意租赁CATS项目的车辆，直到示范结束为止；另一方面，该示范点已转入洛桑（瑞士）的EPFL校园。
1.3 法律和行政方面
在2012年11月购买Navia / Navya班车后，EPFL已经联系了瑞士主管部门，要求允许在校园内运行自动化车辆。由于校园里以私人身份建议免费使用班车和项目的示范性，联邦运输局和联邦道路办公室决定不要求提供认证程序，将任务交给沃州华盛顿当局。2013年3月与该州进行的会议初步启动与州警方合作，澄清认证过程。在2014年7月初进行实地考察后，CATS示范的授权是由沃州交通厅交付，州警察局和州办公室进行车辆批准和检测。条件是最大速度为12公里/小时，不超过9人车辆（8名乘客 1名运营商）和足够的保险。获得了经营车辆的许可之后，示范是由当地三个合作伙伴执行的：EPFL副总统规划与物流（VPPL），贡献了一辆车，Navya它提供了三辆车提供出租，并可根据需求进行大量维修，而BestMile，一家EPFL初创公司，确保日常车辆管理和维护，数据收集和团队合作管理。2014年7月7日至9日举办了校园示范活动，示范活动于9月10日至31日，经瑞士权威机构授权后，2014年7月向公众开放。
2. 方法
2.1 车辆
演示使用电动Navya班车的原型进行，没有座位但有一个坐在中间，使乘客在相对舒适的位置倾斜。在白天，无需为这些车辆充电，这是由于在地下车库内在校园内创建的维修中心夜间可以充电的强大电池。在每辆车上，计算机在监控车辆的位置和行为的同时，持续地生成其周围的3D地图。这是由GPS系统，立体光学摄像机和4激光雷达（光雷达）传感器实现的。每个传感器的范围是200米，每秒可以覆盖整个环境25次。根据三个轴进行加速度和速度分析：前后，横向和垂直（下降上升）。车辆能够检测任何障碍物（行人，骑自行车者或汽车），以适应其速度，并在必要时停止。每个车辆最多可容纳10人，这个示范项目合法限制在9人，由于有监狱人员，乘客人数减少到8人。车辆的批准最大速度为20公里/小时，不需要特殊的基础设施，例如导轨或接触线。
EPFL在业主（Navya）的示范期间租用车辆。 以前购买的班车也参加了展示。最初被认为是备份，如果三个主要车辆之一失败，那么在实际应用中这第四班车用作技术部件的仓库。由于第四次穿梭，激光，车载屏幕和其他部件在三个主要梭子上被更换，从而允许演示继续运行，而不必等待维修人员进行干预。这些车辆在EPFL校园内运行1.8公里路线（见地图），该路线为大学图书馆（劳力士学习中心）和所谓的创新部门等重要场所提供服务，这些领域承办了许多与EPFL有关的初创企业和附属机构 。然而，它并没有为轻轨火车站提供服务，因为这将意味着沿着快速交通的道路行驶（这种授权在短时间内无法获得，然而，当地方当局正在进行示范性讨论时，最终得到了许可证，该路线被类似无人驾驶的电动汽车用于另一个欧洲项目CityMobil2的框架）。车辆的运行速度意味着完成路线的时间比一般人走路的速度要快一点（大多数人以3-5公里/小时的速度行走）。 应该提到的是，没有其他的校园内运输系统。
现场演示的实施由2014年7月10日至31日的BestMile（位于EPFL校园的分拆公司）执行，工作日为7:30至18:00。总共16个工作小时16天。 这个时期是大部分学生的夏季休假的一部分。虽然校园内人数较少，但学生也不太可能成为潜在用户。此外，如果在一个学期举行展示活动，需求就可能已经超过了系统的所能承受能力。
按照以下方案每天进行示范。每班车上安排一个学生，解释车辆的工作原理，回答乘客的问题，分发和帮助完整的调查问卷，管理车辆过道点，并在必要时进行紧急制动。一名较高级的人员，运营人位于班车路线的中间，以管理学生，监督车辆，如果发生事故或干扰，可以迅速进行干预并列出任何遇到的事件。学生和操作人员使用对讲机进行对话。运营商在示范期间租用电动汽车，以便存储必要的维修设备，并能够在发生事故时迅速进行干预。
2.2 示范路线
CATS示范路线（见图1）是根据2013年在CityMobil2欧洲项目框架下进行的领土研究而定义的。本研究旨在确定校园内尚未回答的移动需求以及自动化车辆的整合限制。这项研究是为了准备为CityMobil2进行为期6个月的自动化车辆示范，示范将于2014年11月开始。因此，它非常适合于CATS演示，并具有易于获得的优点。由于实际原因，选择CATS的路线比CityMobil2定义的路线短，而不是为地铁站提供服务。 这种选择是由短期可行性标准决定的。校园内的CATS演示必须在不到一周的时间内组织，在可用时间内纳入执行整个链接所需的所有部分都是不可行的。
在某些部分，路径宽度不允许两辆车相互通过。 要管理这些部分，定义了两个交叉点。车上的学员与对讲机沟通，了解部分是否免费，或者是否必须在过境点等待。学生们定期向对方宣布他们的立场。 有了一些实践，这有效地缩短了等待时间。路线上安装有路标和横幅，以通知用户自主车辆的存在。在夜间，车辆被带入校园内的受保护的停车场，每个车辆可以连接到电源（15A），并且已经保留了空间。障碍物被用来保护车辆，并防止其他汽车固化。 停车场也需要时作为维修中心使用。车上的学生负责向用户分发问卷并帮助他们回应。其他项目参与者偶尔在示威游行期间帮助学生。 调查问卷以法文和英文提供。
3.结果
他的评估是在示范期的下半场进行的：7月21日至31日进行的。在评估的8天内共运送了800人。车辆总共运行了16天，其中包括一整个星期，7月14日至18日之间没有任何下雨天气。因此，估计在洛桑的示威阶段至少载有1600人。 用户在评估两周内完成了181份问卷调查。
大多数用户是男性（66％）。这只比校园里的性别分歧稍微不平衡一些，只有27％的学生和31％的人是女性。约70％的受访者年龄在20-50岁。此外，没有一个受访者年龄在10岁一下，尽管许多有幼儿的家庭都被观察到使用Navya班车。孩子们没有回答调查问卷，但有些可能通过父母参加了评估。只有三分之一的受访者是学生（见图1）。暑假期间的示范时间使得更多样化的用户能够发现班车比在短期内发生的情况。
用于到达校园的运输方式各不相同。 大约40％的受访者来自汽车，而同样的比例使用所谓的地铁（实际上是轻轨交通系统）。另外12％的人是步行和8％的自行车。 调查受访者是否同意一系列声明，对纳威航空公司的态度进行了调查。回答是从Likert类型的规模从1（完全不同意）到5（完全同意）与每个陈述编码。 这些陈述的选择结果可以在表1中看到。
关于频率，61％的受访者表示提议的频率（每7-10分钟一次）就足够了。但是，当专门询问等待时间时，只有21％的受访者表示愿意每天等待6分钟以上的服务。
对于“你愿意多少支付登上这样一辆车”的问题，76％的受访者表示不到2瑞郎（
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