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翻译：
欧洲首创无人驾驶电动汽车:
城市自动化运输系统（CATS）
Derek Christiea,*, Anne Koymansb,c, Thierry Chanardc , Jean-Marc Lasgouttesd , Vincent Kaufmann
摘要：城市自动化运输系统(CATS)是一个合作的FP7欧洲项目，从2010年到2014年。它的目的在于评价欧洲城市无人驾驶电动汽车的可行性和可接受性。这贡献解释了这一项目是如何在五个国家里由11个团队执行的，并以无人驾驶汽车的实际试验结束。法国的斯特拉斯堡，罗马尼亚的普洛伊斯和意大利的福雷洛使用的Navya车辆可以运送多达8辆。乘客们，在一辆敞篷车里，乘客可以靠在腰部的靠垫上。在斯特拉斯堡进行了广泛的道路测试之后，最后的示威游行发生在洛桑的EPFL校园，那里大约有1600人被运送。在16天的车辆运行中安全。三辆车被使用，四分之一留在校园作为后备。虽然没有司机在场，每个车辆上都有一名学生回答乘客提出的问题，并进行处理。在1.8公里路线上的3个点，两辆车没有足够的回旋余地。对乘客关于无人驾驶车辆的概念进行了问卷调查，绝大多数是正面的。警告包括对残疾人的有限访问和基于这个新概念的常规服务可能会与步行和骑自行车而不是汽车运输相竞争的风险。并讨论了欧洲和其他地区无人驾驶电动汽车的可接受性。
- 介绍
1.1背景
大多数汽车只在短时间内使用，而且大部分时间都不使用。因此，在一个拥有共享自动汽车的城市里，汽车的总数量将会更低，从而释放出以前用于停车的城市空间(Alessandrini et al. 2015)。根据美国最近的一项评估(Fagnant和Kockelman 2015)，自动驾驶汽车也可能带来与汽车安全、交通拥堵和旅行行为有关的储蓄，在2000美元至4000美元/辆的范围内。在实际水平上，这样的系统可以通过最小化旅行时间路径、结合出行请求和优化停车和充电站的位置(Awasthi et al. 2011)，从而变得高效和具有成本效益。
城市自动化运输系统(CATS)是欧洲FP7项目，历时5年(2010-2014年)，其目标是开发和试验基于新一代无人驾驶车辆的城市交通服务。在实践中，这项服务旨在覆盖公共交通枢纽和人民工作场所之间的最后一英里，从而在城市中通过平衡使用小型清洁车辆和公共交通工具实现更高效的交通状况。新的交通系统具有包容性，可以适应人口流动略微减少、老年人、年轻乘客和游客的需求。但是，并没有专门规定车辆可以使用轮椅，因为该系统的目的是要以类似的速度运行，并与坐在轮椅上的人一样。
通过移动需求分析、现场演示和展示，在三个欧洲城市对无人驾驶电动汽车系统引入的影响进行了评估: 法国的斯特拉斯堡，罗马尼亚的普洛伊斯和意大利的福雷洛。在后来的项目课程中，在斯特拉斯堡、普洛斯提，特别是瑞士洛桑进行了实际的演示活动。研究了该系统对环境特别是二氧化碳排放的影响，以及对该系统的接受和评价。CATS计划最初调查的是一种名为Cristal的模块化电动汽车，它可以单独使用无人驾驶的模式，也可以在由专业司机驾驶的几辆领链车的车队中运行。由于实际的限制，CATS最终选择了一种名为Navia/Navya的不同系统，这种系统在许多方面与Cristal相似，但不能作为一个车队来操作。
1.2项目的来源和时间表
CATS项目于2009年成立，旨在回答FP7的电话号码SST.2008.3.1.1，标题为“为所有乘客确保可访问性的新机动性概念”。胜出的财团在五个国家(法国、以色列、意大利、罗马尼亚和瑞士)召集了11个合作伙伴，包括运输系统制造商、研究机构、服务提供商和最终用户。该项目于2010年1月1日开始，最初的目标是推广法国Lohr Industrie公司设计和运营的Cristal系统。CATS项目的初始阶段包括了三个城市的移动需求分析: 法国的斯特拉斯堡，罗马尼亚的普洛伊斯和意大利的福雷洛，在详细的用户需求分析(未显示数据)之后，斯特拉斯堡被选为最适合公开演示的地方。进一步的研究确定了Illkirch创新公园，它将大学建筑、实验室和其他企业合并为斯特拉斯堡地区的最佳地点。对包括二氧化碳排放在内的环境进行了详细的影响分析，并对Cristal系统的接受和市场吸收进行了评估，其基础设施和操作原则根据城市和市民需求进行了重新设计(数据未显示)。为了模拟Cristal系统(Mahari和de La Fortelle, 2011)的功能，创建了一个离散事件模型。
由于经济原因，Lohr Industrie在2013年放弃了Cristal原型的生产，并部分退出了CATS联盟。为了实现该项目的目标，该联盟确定了第二种创新的运输系统:一种创新的无人驾驶汽车，其容量约为10人，由法国制造商引进技术并称为Navia。根据能力和某些操作原则，纳维亚系统与克里斯特尔系统有相似之处，尽管它不能作为一个车队来运行。2013年年底，在CATS联盟的引入下，2014年第一个月完成了第一期的演示，其中三驾Navia的车辆成功地通过了Illkirch创新公园几个月，但由于法律原因，没有搭载乘客。此后，在经历了一段时间的破产后，公司于2014年5月被宣布破产。该公司的资产是由一位对CATS项目感兴趣的新主人收购的，并将其更名为Navya。
斯特拉斯堡的道路测试强调了在公共领域整合自动车辆的困难，而没有明显的侧翼措施来降低其他交通的速度。重要的水平和垂直路标以及在关键地点的物理保障和速度控制的路线都是很有必要的。道路测试在法国公共领域的自主车辆审批过程中取得了重大进展。在与几个法国政府部门的会议之后，斯特拉斯堡的城市社区获得了第一个国家授权，在公共领域运营一支无人驾驶车辆车队。然而，出于安全和法律原因，它决定在一个更受保护的地点，公开向公众展示第二阶段。为了达到项目的目的，找到了以下解决方案:一方面，购买了诱导资产的买家同意租赁CATS项目的车辆，直到演示结束;另一方面，展示地点被转移到瑞士洛桑的EPFL校园。
1.3法律和行政方面
在2012年11月购买了Navia/Navya航天飞机后，EPFL已经与瑞士有关部门联系，请求允许在其校园运营自动化车辆。由于校园的私密情况,以及免费试用航天飞机的请求和项目的示范性质,联邦运输和公路的联邦办公室办公室不要求认证程序，并将任务委托给沃州政府。在与沃州警方的合作下，于2013年3月与沃州政府的一次会议中初步澄清了认证过程。
在2014年7月上旬的实地考察后，由沃州运输办公室、州警和交通工具审批和测试办公室(服务汽车和车辆导航)联合发布了CATS演示的授权书。条件是最高时速12公里/小时，每辆车不超过9人(8名乘客 1人)，以及足够的保险范围。
一旦获得驾驶车辆的许可，该示范由三名当地合作伙伴执行:负责规划和物流的EPFL副主席(VPPL)提供一辆车，Navya提供三辆车的租赁基础，并可在需要时进行大量的维修，提供了一辆EPFL的启动公司，以确保日常的车辆管理和维修、数据收集和团队管理。校园示威活动于2014年7月7日至9日举行，并于2014年7月9日经瑞士有关部门批准后，于7月10日至31日向公众开放。
2．方法
2.1车辆
这次演示是用电气Navya航天飞机的原型进行的，它没有座位，但中间有一个垫子，使乘客可以在一个相对舒适的位置坐下。在白天，没有必要对这些车辆进行充电，这多亏了强大的电池，可以在夜间在一个地下车库中创建的维修中心充电。在每辆车上，一台计算机在监控车辆的位置和行为的同时，不断地生成其周围环境的三维地图。这是由GPS系统、立体光学相机和4个激光雷达(光雷达)传感器实现的。每个传感器的射程为200米，能够覆盖整个环境25次/秒。加速度和速度是根据三个轴来分析的:向前向后，横向和垂直(去中心化)。车辆可以检测任何障碍物(行人、自行车或汽车)以适应其速度并在必要时停止。每辆车最多可携带10人，这在这个示范项目中被法律限制为9人，由于管理员的存在，乘客人数减少到8人。车辆的最高时速为20公里/小时，不需要任何特定的基础设施，如铁轨或接触网。
在演示期间，EPFL从Navya那里租用车辆。先前购买的航天飞机也参加了展示活动。最初被认为是一种后备，如果三种主要交通工具之一失败了，这第四架航天飞机实际上被用作技术部件的储藏库。由于第四架航天飞机，激光、车载屏幕和其他部件都被三个主要的航天飞机所取代，从而使演示得以继续运行，而无需等待维修人员进行干预。
这些车辆是在EPFL校园(见地图)的1.8公里路线上运行的，该路线提供了诸如大学图书馆(Rolex Learning Center)和所谓的创新部门等重要场所，该部门拥有许多与EPFL相关的初创企业和衍生品。然而,它没有为轻轨火车站服务,因为这将意味着在高速公路上快速行驶(然而，在与当地有关部门进行了演示讨论并最终批准了类似的无人驾驶电动汽车在另一个名为CityMobil2的欧洲项目的框架中使用了这条路线，这条路线的授权不能在短时间内得到批准) 车辆运行的速度意味着完成这条路线的时间比一般人走的快一些(大多数人的步行速度是3-5公里/小时)。应该提到的是，目前还没有其他的校内交通系统。
现场演示在2014年7月10日至31日期间由BestMile(一家位于EPFL校园的分拆公司)实施的，时间为7点半至18点。这意味着总共168个工作小时超过16天。这段时间是暑假期间大部分学生放假的一部分。虽然在校园里的人较少，但潜在的用户也不太可能是学生。此外，如果在一个学期中进行了演示，需求可能已经超过了系统的容量。
根据下面的方案，每天都进行演示。每个航天飞机上都有一名学生，讲解车辆如何工作，回答问题，分发和帮助完成调查问卷，管理车辆交叉路口，并在必要时采取紧急刹车。操作员，一个更高级的人，位于航天飞机路线的中途，负责管理学生，监督车辆，在事故或失败的情况下迅速进行干预，并列出任何遇到的事故。学生和操作员通过对讲机相互交流。操作员在演示期间租用了一辆电动汽车，以便储存必要的维修设备，并能在发生事故时迅速进行干预。
2.2示威游行的路线
CATS的示范路线(见图1)是根据2013年在CityMobil2欧洲项目框架内进行的领土研究确定的。本研究旨在确定校园内尚未解决的流动性需求，以及自动车辆的整合约束。这项研究是为了准备在2014年11月开始为期6个月的城市mobil2的自动车辆的演示。因此，它很好地适应了CATS的演示，并具有随时可用的优势。由于实际原因，为CATS选择的路线比为CityMobil2定义的路线要短，而不是为地铁站服务。这个选择是由短期的可行性标准决定的。校园里的CATS展示活动必须在不到一周的时间内组织起来，而在现有时间内，将所有需要执行整个链接的部分都包含进来是不可行的。
在某些路段，通道宽度不允许两辆车通过。为了管理这些部分，定义了两个交叉点。船上的学生与对讲机进行沟通，以确定这些路段是否畅通，或者是否必须在交叉点等待。学生们之间经常进行交流。稍加练习，就能有效地减少等待时间。沿途设置了路标和条幅，告知用户自动车辆的存在。在夜间，这些车辆被带到校园的一个受保护的停车场，每辆车都可以连接到mains (15A)，并在那里保留了空间。护栏被用来保护车辆，防止其他车辆进入壕沟。当需要时，停车场也被用作维修中心。车上的学生负责向用户分发调查问卷，并帮助他们如何填写信息。学生们偶尔也会被其他项目的参与者所帮助，在此期间，他们参加了大量的演示活动。调查问卷用法语和英语提供。
图1所示。在洛桑的EPFL校园内的Navya/CATS车辆使用的路线。这条路线从罗克利克学习中心的掩护下开始，然后在一条主干道下面经过两次。
3.结果
评估在示范期间的后半段进行:7月21日至31日。在8天的评估中，总共运送了800人。车辆总共行驶了16天，包括7月14日至18日的整整一周。因此，可以估计在洛桑的展示阶段至少有1600人被运送。在为期两周的评估中，共有181份问卷由使用者填写。
大多数用户为男性(66%)。这只比校园性别比例稍微失衡，只有27%的学生和31%的员工是女性。大约70%的受访者年龄在20-50岁之间。此外，虽然许多有小孩的家庭使用Navya航天飞机，但没有一名受访者年龄小于10岁。儿童没有对问卷作出回应，但有些人可能通过父母参与了评估。只有三分之一的被调查者是学生(参见图1)。在暑假期间的演示时间使更多用户得以使用，他们发现在学校期间内航天飞机比实际情况要多。
图2所示。在EPFL校园里，181位回答CATS的问卷的人的简介
用于到达校园的交通方式多种多样。约有40%的受访者是乘汽车出行，类似比例的人使用的是所谓的地铁(实际上是轻轨交通系统)。另外12%的人是步行，8%是骑自行车。通过询问受访者是否同意一系列声明，调查了对Navya航天飞机的态度。从1(完全不同意)到5(完全同意)和每条语句，响应都被列在likert类型的范围内。在表1中可以看到这些语句的选择结果。
表1。关于在EPFL校园内的Navya经验的意见
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资料编号：[11194]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
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