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    公共汽车电气化变革带来的机遇与挑战

    2019年06月21日

    在讨论公共汽车电气化变革带来的机遇与挑战之前,很有必要介绍一下当前汽车产业有关的3个技术热点,电气化、无人驾驶和共享出行,这三个技术趋势之间是相互关联、相互影响的。美国交通与发展政策研究所(ITDP)将汽车的这三个方面的变化称之为交通系统的3R变革。

    电气化

    为了改变传统燃油汽车对环境带来的种种污染,越来越多的车辆趋向于用电力驱动。目前的电力驱动的汽车主要包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车等。

    从2013年荷兰开始宣布禁止销售燃油汽车开始,挪威、德国、英国、法国、印度、美国加州等多个国家明确提出了燃油车禁售时间表。2017中国汽车产业发展(泰达)国际论坛上,工业和信息化部副部长辛国斌表示:工信部已经启动了禁售燃油车的相关研究,并将会同有关部门制定我国的禁售时间表。可见无论是国外还国内,电气化已经成为汽车工业发展趋势。

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    燃油车禁售时间表(来源:网络整理)

    同时国内的电动汽车行业迅猛发展,EV的产量和销量都有大幅度增加,以E Bus为例,其的销量从2011年1136辆到2018年的11.7万辆,增长了103倍, 2017年 E Bus 出现下滑的主要原因是2016年国家补贴政策出现重大调整,导致出现观望,2017年下半年,销售数量开始恢复。

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    2011-2018新能源公交车销售量(来源:第一电动车、中国产业信息网等)

    无人驾驶

    无人驾驶,也就是汽车利用传感器和计算机系统实现无人操作的智能驾驶,在20世纪已有数十年的历史,21世纪初呈现出接近实用化的趋势。根据美国国际汽车工程师学会2014年制定的SAE J3016标准,汽车自动化系统可以分为Level 0(无自动化)~ Level 5(完全自动化)六个级别。这一标准不仅被美国交通运输部采纳为联邦标准,同时也已经成为全球汽车业界评定自动驾驶等级的通用标准。

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    自动驾驶分级表(来源:维基百科)

    英特尔与研究公司Strategy Analytics联合发报告称,无人驾驶汽车的市场规模将在2050年前达到7万亿美元。因此,自动驾驶汽车受到了各国政府前所未有的重视,投入了大量人力、物力纷纷在这个领域进行布局。

    从应用场景来讲,公共汽车其只需要按照预定的路线行驶,在低级人工智能技术的操控下就可以躲避一些障碍物,技术要求要比私人小汽车要低,因此推广的难度也要低一些。

    深圳市在2017年12月在深圳福田保税区的开放道路试运行可以实现自动驾驶的智能公交(阿尔法巴),这标志着深圳的公交开始迈向智时代。车辆途经海梁、深巴、福田3个停靠站,单程约1.2公里,已实现了自动驾驶下车辆检测、减速避让、紧急停车、障碍物绕行、变道、自动按站停靠等功能。由于是试运营阶段,目前只对一些专业人士和受邀市民开放,免费乘坐。

    国内的主要公交车生产厂家:宇通、金龙、金旅、中车、欧辉、安凯等也开始发展自己的无人驾驶公交车。2015年宇通在郑州市进行了国内首次道路测试。在全开放环境的郑开大道上由西向东安全行驶了32.6公里,途径26个信号灯路口,全程无人工干预的情况下,完成了跟车行驶、自主换道、邻道超车、自动辨别红绿灯通行、定点停靠等试验科目。

    共享出行

    共享经济是人们公平享有社会资源,各自以不同的方式付出和受益,共同获得经济红利。目前,越来越多的共享平台的出现让共享经济逐渐深入人心,其中,出行是共享经济发展最为活跃的领域之一。

    共享出行,是指人们无需拥有车辆所有权,以共享或合乘的方式与其他人共享车辆(自行车、汽车等)。共享出行正在颠覆革新交通出行方式,CBNData的报告显示,到2018年中国仅汽车共享出行年市场容量有望由660亿元增长至3800亿元,其中还不包括上百亿市场规模的共享单车出行。而潜在出行需求带来的潜在共享出行市场容量有望达到1.8万亿元。

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    来源:CBNData

    共享出行本质包括服务共享和硬件共享两大类,用户选择为享受服务或者使用硬件埋单,这两大类主要体现在:共享单车、分时租车和实时打车,这三种共享出行方式。

    和公共汽车有关的共享出行主要有共享巴士(有时也称之为定制公交)。由联网公司或者公交公司为满足用户需求,推出的一种共享服务。是采用一人一座、一站直达、优质优价的服务方式,为广大乘客提供安全、快捷、舒适、环保的公交出行。不过和Uber、滴滴、共享单车相比,共享巴士一直处于不温不火的状态。

    目前中国公共交通常见的问题

    公交机动化出行分担率不高

    交通运输部政策研究室副巡视员李占川在2018年5月27日在北京举行的新能源公交高品质线路经验交流会上表示,公交出行在居民出行选择中的优先度不高,全国多数城市公交机动化出行分担率不足40%,有些城市常规公交出行分担率存在逐年下降的趋势,例如广州市,其常规公交从2008年34.0%逐年下降到2014年的29.2%,相比较而言小汽车的出行分担率则变化不大,依然保持在40%左右,轨道交通的增长部分大部分来自于公共汽车。

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    2008-2014广州交通出行分担率变化(来源  https://wenku.baidu.com/view/11f57fcea2161479161128a2.html)

    企业运营成本不断提升,政府花费大量补贴

    在国内公交车是以解决市民出行问题为目的,而不是以营利为目的的,公共交通运营企业的生存在很大程度上依赖政策扶持和财政补贴。目前国内众多城市的公交票价多年来长期坚持1元或者2元,随着物料和人力成本的增加、公交线路规模的扩大,公交公司的营收缺口越来越大,政府对公交公司的补贴越来越多,政府的财政压力越来越大。

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    不同城市公交运营成本与补贴 (来源 http://news.163.com/18/0309/16/DCFIME3S000187VE.html)

    公交车车驾驶员招聘难,公交车驾驶员不足

    按照现有法律规定,公交车必须需要A3以上驾照,公民年满21岁后才能考A牌,整个考试过程最起码需要大半年的时间,拿到牌照后还要考取服务资格证等,满一年后才能驾驶营运公交车,公交驾驶员培养周期较长。加之工作时间长,工资性价比低,流失率较高,导致很多城市公交车驾驶员一直都处于缺员中。

    2014年广州羊城晚报记者,调查发现广州当年公交司机缺口达9000人。佛山市为了解决公交车司机紧缺情况,遂于 2014 年出台办法,凡当地报名考 A1 或 A3 驾照,取得驾照后可以到当地政府领取 7500 元补贴,取得驾照后 2 年内入职区内公交公司,并开公交满一年后可申请第二次 7500 元补贴,以缓解流失率高、驾驶员短缺的压力。

    可达性低、换乘不便、服务水平低

    公交设施可达性低,服务水平低,导致乘客等待和乘车时间较长,往往满足不了居民出行的需求。在《被通勤“杀死”的1000万北京青年》一文中写道:在北京每天天还未亮,已经有数百万人醒来,洗漱、穿戴之后,有人清晨五点已上路,从怀柔、天通苑、回龙观、燕郊、昌平、石景山、甚至在河北境内出发,来到在北京五环内的工作单位。早晚高峰拥挤、换乘频次高、公交地铁接驳不方便成为北京公交出行三大痛点。

    澎湃新闻2018年2月发布的数据显示,北京的地铁车站密度仅为0.02,密度最高的欧洲城市巴黎是北京的38倍,密度最高的亚洲城市首尔,是北京的25倍。即使住在核心城区,也经常面临这样的尴尬:周围三四个地铁站,但距离都在1公里以上。

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    来源《被通勤“杀死”的1000万北京青年》

    除了地铁站密度不够,地铁的运行时间也很短。东京和香港地铁停运的时间都在午夜1点左右,而北京地铁在晚间11点左右就先后停运了,这对于晚归的人来说实在不够友好,不仅地铁,常规公交也是存在同样的问题。

    公共汽车电气化变革带来的机遇

    减少环境污染

    2017年9月,深圳将在全国率先完成在用公交车100%纯电动化工作。全市已累计推广应用纯电动公交车16359辆,日均行驶总里程达285万公里。全市建成510座公交充电站,约5000个充电桩。

    公交纯电动化给深圳带来了明显的效益,相对于传统的柴油大巴,公交电动化后大大减少对化石燃料的依赖,减少了交通对环境的污染,对改善大气环境质量具有重要意义。纯电动公交车辆较传统柴油大巴节能72.9%,全市纯电动公交车年度总节能约36.6万吨标准煤,替代燃油总量34.5万吨,公共交通行业燃油消减量将达到95%以上。

    2017年数据显示减少二氧化碳排量达135.3万吨,相当于9.5个深圳市梧桐山风景区(总面积共31.82平方公里,植被覆盖率达95%以上)一年的二氧化碳吸收量。年减少氮氧化物、非甲烷碳氢、颗粒物等污染物排量431.6吨。

    降低公交汽车运营成本

    公交电动化后,不仅给深圳带来显著的环境效益,也大大降低了公交车辆的运营成本,根据深圳巴士集团公共汽车分公司副总经理张龙文所言:相比一辆12米长的传统燃油公交车,每年运营成本约18万元,纯电动公交车的运营成本可降至10万元,每台车每年能省下8万多元。

    同时根据中国公交车生产厂家宇通对国内北方某城市纯电动和传统柴油公交车统计发现:在车辆长度、单趟运营里程、日运营趟次和日运营里程相同的情况下,1年的能耗成本,纯电动公交车相比柴油公交车节省59%,维保成本降低67%。

    3R时代下的公交交通系统

    相比内燃机汽车,纯电动汽车因为其车辆结构和动力机制跟无人驾驶的结合,具有天然的优势,汽车电动化为智能化提供了基础条件,汽车智能化的发展反过来也会刺激汽车的电动化的发展。无人驾驶的发展也会对人拥有汽车产生影响,根据密歇根大学交通研究院一份研究报告,如果无人驾驶汽车普及,汽车保有量在美国将大幅降低43%。汽车保有量下降,但出行需求还是存在的,那么共享出行就是一个不可避免的选择。因此在将来电气化和无人驾驶提供了基础设施,共享出行的发展则衍生出新的商业模式。

    成本更低且更环保

    无人驾驶汽车可以不知疲倦、不分白天黑夜的满足乘客的需求,因为去除了司机元素,其成本相比人工驾驶汽车大大降低。来自美国交通与发展政策研究所(ITDP)和加州大学戴维斯分校的分析显示,到2050年,3R协同效应将在全球城市车辆运输成本上降低40%。

    日本投资机构软银公司算了一笔账,如果用无人巴士替代目前的普通巴士,运营成本将至少降低一半。“老龄化问题的确让日本陷入了公共交通危机。但这种情况却为无人驾驶技术的迅速普及制造了机会。显然,巴士公司想盈利,政府想削减补贴开支,而居民对便利的需求也要满足,三方一拍即合!。

    不仅车辆的运行成本更低,同时对环境的影响也更小,在美国交通与发展政策研究所(ITDP)和加州大学戴维斯分校的《城市交通的三大变革》报告中分析认为:如果一个城市支持汽车技术领域的三项变革(3R):自动化、电气化、以及最重要的共享乘车,可以减少80%的二氧化碳排放量。

    新的出行模式

    3R时代的公共交通系统,车辆的安排将更加灵活满足需求的多样化和定制化,同时路上车辆相比现在会更少,交通拥堵的频率也会变得更少,到时候地铁的接驳公交、社区内部微循环公交、共享公交因为人力成本的降低、外部环境的改善,有巨大的机发展遇。在未来,公共交通更加通畅、一人一座,坐车的人则可以在安静的电气化车辆中休息、娱乐或者办公,坐公交车或许也不再是一种折磨,甚至是一种享受。

    挑战

    无人驾驶技术的发展,对驾驶的要求会越来越低(例如体能、年纪),甚至不再需要汽车驾驶员,但同时公交车辆的系统也会变得更加复杂,因此对维护部门的要求会越来越高,公交公司的组织结构也会随之发生变化,公交公司如何适应新的技术变革和新技术变革对公交公司的影响都是需要考虑的。

    对于公众,如何接受3R技术也是一个巨大的挑战,除了能够体会到实实在在的好处,观念的认知也是非常重要的,例如针对电动汽车对环境保的质疑,无人驾驶技术的道德观等等都是需要解决和面对的问题。不仅如此社会的法律、管理体系如何适应新技术的革新也是一个巨大的挑战。


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