王健,重庆交通大学公共交通学者,关注与研究城市公共运输服务质量与载客能力;重庆城市交通研究院共享出行实验室首席专家,积极推进共享出行服务和自动驾驶巴士技术;中国公共交通学科首席科学传播专家,长期致力于促进公共交通优先政策公平和有效的实施,传播先进公共巴士技术及运营管理经验。
世界客车研究院(Busworld Academy)中国籍专家、国际公共交通联盟(UITP)专业会员、亚洲开发银行(ADB)巴士运营与维护专家、《中国巴士与客车》年鉴系列主编、中国土木工程学会巴士快速交通技术推广委员会专家,中国城市公共交通分会和中国道路运输协会客运分会理事、中国公路学会客车分会专家、中国交通协会共享出行分会学术委员会副主任。
主要著作有《交通安全心理学》、《交通美学:理论与实践》,以及《巴士快速交通指南》、《年度客车报告》、《车型索引》、《发展历程》、《国际化与市场营销》、《制造商竞争力调查》、《智慧巴士及解决方案》等系列年鉴书。

2018年全球电动车领袖峰会,亚太智能网联汽车创新论坛(广州站)现在开始。

今天很高兴请到国内很多位讲者、嘉宾,特别就电动车智能网联出行发表专题演讲。第一位要演讲的嘉宾是王健老师,他是重庆交通大学教授,长期关注重庆的交通问题,我们知道重庆是山城,公交以前不太方便,现在成立了城市交通研究院共享出行实验室,他是首席专家,而且王健教授是世界科学研究院中国专家,国际公共交通联盟专业委员,特别关注共享出行、电动化公共交通。他今天演讲的主题是出行的社会变革,电动化自动驾驶共享出行,有请王教授。

王健:谢谢,各位早安。

我来给大家做早报,就是谈社会的变革,因为我们知道电动化之后接下来马上就是自动驾驶,做电动化跟所谓自动驾驶最终极的目标是帮助人们做出行的问题,所以我把三个话题放在一起做讨论,我大概从三个方面来讲:

第一,电动化积极路线,第二自动驾驶,第三,出行。都是围绕公共交通领域讨论,跟一般的人围绕小汽车讨论的个人出行稍微有一点不一样。


这三个所谓的电动化、自动驾驶、共享出行,是整个产业的三大趋势,这三大趋势之间的相互关系我认为终极目标是解决人的出行问题,所以它带来的好处有这些,我们看图中,涉及的领域比较宽泛,从用户选择到国家层面的公共政策,都有关联基础设施、车辆包括出行范示,会带来社会各个方面的变革,它影响到的几个层面,改变我们的用户。比如说每个人都想拥有一辆小汽车,将来我们不再拥有汽车,但是可以使用小汽车,汽车是共享的,对社会就有很大贡献,因为它会减少汽车保有量,减少停车设施,提高效率,这是变革。未来出行的生态怎么有利于社会健康可持续环保经济公平,这是我们看到的一些变化。所以会涉及到基础设施,包括数字化、产业当中很多方面,公共交通和私人交通,私人交通,我要拥有交通工具才能使用,如果没有交通工具,我就坐公共交通。现在共享出行,自行车还是自行车,汽车还是汽车,不是我们家拥有的,但是我可以租用,就可以看到公和私之间的界限模糊掉了,新型的共享出行给我们带来的变革,开始有了变化。我们说要对人身体健康,我们选择什么样的交通方式出行?比如说步行、骑行,有利于身体的运动,这就是更好的出行方式。我们在发达的西欧国家,他们为什么那么大的自行车出行量,30年前中国人也使用自行车,我们曾经看作落后,现在欧洲人追求的时尚生活,不是我们30年前的,但是30年前和30年后的理念以及使用范围都不一样了,每个人都拥有一辆小汽车,我们的生活环境很好,我们每个人都拥有一辆电动车,是不是更好?或者每个人都拥有自动驾驶的车,你会看到道路条件没有任何变化,仍然是塞满了车。我们看一下换一个状态,共同拥有一辆公交车,道路环境就完全不一样了,我们有很多空间可以人步行、做其他活动,中间来说大家骑自行车,又是不同的场景,因为我们追求的美好生活真的是每个人都拥有一辆小汽车吗?如果我们觉得否定这么一个场景,怎么来选择好的生活方式呢?我们发现公共交通跟私人交通很大的区别,公共交通按照公共服务来服务,私人小汽车根据个人要求,我们可以按需出行,三人、五人、十人他们的需求可以做定制化服务,按照人们出行的要求来做出响应,提供服务,这就是公和私之间,用DRT的出行方式。公交车和私家车本质上有什么区别?没有太大区别,所以公私交通在这里就区别开了。一个是面向私人小汽车发展,一个面向公共交通汽车的发展,又通过共享出行,把这种概念串起来。未来是多元化出行方式,满足不同人群的需求,这就是社会的发展。未来汽车保有量,到2050年还有很多是私人小企业,但是很大一部分是共享汽车,这就不是哪一个人所拥有的,未来是提供定制化的服务,这是理想的状态,比如说环保的问题,减少排放。

运输方面有三个革命性阶段,第一个阶段是目前的状态,使用私人交通和使用公共交通,还是不同的人群都有。将来的变化是使用私人小汽车的人,开始接受所谓的共享出行,他们不再是私人拥有汽车,而是使用小汽车,这就会大量减少停车位需求,这就对社会有很大的交通改善。第三个阶段,这些人不仅仅使用共享汽车,将来还使用无人汽车,这种状态下所有的新型交通方式都接受了,这时候就可能坐小汽车或者公交车,对他来说没有什么差别,只要服务水平满足他的需求,这样一种变革公和私的交通,最后就连接在一起,只是一个阶段性的不同而已。


回过头来,革命从电动化开始,电动化为什么具有重要的意义?我们可以看到能源的效率,电机做驱动,有效功率达到80%,传统内燃机只有30%左右,这当中的效率提高,电动化、电机,是物理学上重要的基本原则,所以电动化一定是未来的发展方向,你也可以发现我们采用不同的车,每个人消耗的能耗也是不一样的,从社会角度来说,我们鼓励什么?或者说倡导什么,具有更重要的社会价值观的问题。因为小汽车太多,带来的环境污染,各个国家都从制度上要减少污染,对机动车排放做出规定,从这个层次上大家可以看到,中国还处于中级水平,先进欧洲的排放制度比我们高很多,所以中国要达到完全零排放,路程和时间进程还有十年到二十年的时间,并非现在很多媒体说的过几年后就可以把柴油车、汽油车禁售,从世界各国发展进程中可以看到这么一个过程。

公共交通和私人交通谁的排放大?重要的还是小汽车,公共汽车占的份额,排放的比例相对来说比较少,但是公共交通是新能源中很重要的示范,只有公共领域接受了,将来私人交通才可能接受。过去一百年来为什么关心新能源,过去基于石油消耗尽了,没有了,我们可以看到最近二十年中对新能源的追求,我们可以看到电池氢等开发不一样,所以带来能源革命和交通领域两者整合,不是简单汽车材料、燃料使用变化,所以带来能源产业和交通两个产业的整合。电动化有各种各样的技术路线,传统的无轨电车,氢燃料也是电动化,我们可以看到有各种各样的技术方案,不同技术方案在市场竞争中的,谁会得到大众的认同,有前途?要靠市场检验,政府可以做出一些判断倡导,但是市场和技术才是推动这个产业发展的根基。


无轨电车、混合电力、电池电动,把车上备电池多好还是备电池少好?对于定点定线公交车来说,显然背电池越少越好,因为有更多能源效率,如果背两三吨电池,这些电池是无用功的,如果用架空线网做是很好的解决方案,这是电动化技术路线。从这张图可以看到,未来电动车发展,革命性变化出现在两个领域,一个是电推机系统,一个是车身结构,电推机系统,电机和车轮整合一起,车轮直接驱动电机,不再所谓传动系统,再就是齿轮机械消耗,电机功率直接转化为驱动能,这就是我们所讲的理想的轮毂电机,车可以有更多的能力载人,这就是最好的能源效果,这是未来电动车发展方向,我们从传统的柴油、混合电力、电池电动,四个车轮驱动,从车辆性能来说也得到很好的优化。在优化中,根据不同路况需要的能量做线控,完全不浪费资源。电动车出现了三个不同的技术路线,一个是把所谓传统的发动机去掉,换上电池,然后通过变速箱、传动组再到车轮,这就是传统的终极联机。还有就是把电机跟车轮整合一起,这是轮毂电机。从驱动的环节来说,传统的离合器、变速箱、差速器,在轮毂电机的情况下,它消失掉了,减少中间环节无效功率,电动化效率就大大提高。把车轮和电机整合一起,对公交车来说,地板很低,这就提高公共交通运率效率,乘客上下方便,乘客在车内流动方面。

这是依维柯概念巴士,符合公交车运营特征,如果把电池去掉,就是无轨电车了,所以我们可以看到更多的车间内空间,车内可以布置像家里空间一样,大家坐公交车不再是拥挤的环境,靠轮毂电机进行。日本也在做这样的技术路线,我们中国的比亚迪也做了轮边驱动方式,跟传统电动车走不同的技术路线。目前来说电动车保有量30万辆,大部分在中国,欧洲人只有两到三千辆,从数量来说,中国占有绝对的优势,但是事实来说,我们讲的技术路线方面,就有很大差距。电动交通指数,中国产业跟市场排第一二位,技术在六大国家排第五位,我们有那么多车,但是技术路线并不是最先进的,这是很尴尬的问题,国家投那么多钱,最后我们技术还是属于后面的水平。


这是奔驰公司(见PPT)今年量产氢燃料的车,过去十几年来,奔驰一直坚持这个路线,没有走其他路线,我们中国大量电池电动跟奔驰所走的路线不一样。电池电动,欧洲厂家都没有反映,但是人家现在氢燃料出来了,就可以知道未来的市场是他们的还是我们,真的看不准。奔驰一二三四代,现在量产,给我们带来一个新的标杆。我们也可以看到美国人也在做燃料电池,丰田汽车今年燃料电池巴士也量产了,不再是示范应用,是量产了。韩国现代也在量产,欧洲人量产,美国人量产,韩国人量产、日本人量产,什么?氢燃料。跟我们大量用电池电动不一样。从价钱来说,我们现在电池电动车,跟欧洲比较起来,我们还是相当于它的传统车,也就是为什么现在中国的电动客车可以到欧美市场,这是因为我们价格上的竞争优势,而不是因为我们技术上有先进性。从使用成本来说,欧美使用经验来说,柴油、混合动力、双源无轨、电池电动,除了电动,还有如何供电的问题?这也是至关重要的技术,作为公交车,采用什么方式,通宵通电还是机会充电?我们现在公交车两个插头充电,是靠手工,为什么不能做到机械自动充电的方式,这就是我们要探讨的充电方式。充电方式跟你的电池配备量有很大关系,放在车上做装置,还是基础设施上做装置,充电效率也不一样。未来充电泵和无线充,公共运输过程中有重要的意义。还有电网的配合,都会带来社会成本的转移,我们也可以看到从策略来说,选用什么充电方式对未来电动车大量的推广使用也是至关重要的。现在欧洲人还在做闪充,通过司机在每一个车站停靠时完成充电过程,平时来说充三个小时左右,这样节省很多时间,这是ABB做的一个技术方案,美国人做的无线充,中国也在做无线充。未来还有可能我们把道路作为电动化的路,这就是更宽泛的意义。

奔驰做无人小汽车、无人客车,都作为未来公交车的形式做推广,我们可以看到欧洲人更多小的mini巴士,已经做商业示范运营了,新型的电动公交车,不是私家车,已经在欧洲做示范。在巴黎做的示范运营,这是在伦敦,在机场穿梭,现在已经在公路上做穿梭运营。美国也在做示范,德国也在做示范,这三个车型基本上很类似,就是小的mini巴士,跟定点定线公交,市区做无人驾驶,这是最好的应用场景。基本的形式是6+6或者6+7,坐6人,站7人,是这种新型车,可能是无人车一种新模式。我们可以看到公共交通为自动驾驶提供了最快的捷径,公交领域实现无人驾驶,这个场景就很现实,我们要在开放的道路下实现无人驾驶,相对来说法规环境的变化,还面临很多挑战,在特定场景、特定区域实现无人驾驶是很容易的,整个交通系统中我们要整合起来,可以解决这样一些问题。我们可以看到过去发展历史,帮助司机减少劳动负荷,这是最初的研究,现在我们把它做到自动驾驶精准停靠车站,前门和后门停靠车站的间隙350毫米,相当于轨道交通的运营服务水平,这就是共同汽车可以像轨道交通一样运营的好处。在公共交通中,怎么像轨道交通一样运营?导轨车辆,靠机械的方式实现,这是最少的。后来我们做光学摄象头,地面划一根标线指引自动驾驶行驶,这是光学导航,当然可能受到环境的影响,我们在地上埋一个磁标,干扰就少了,磁感应做自动驾驶,十几年前可以做了,在特定环境,仓库方面,做AGT机器人,工业生产中普遍使用。无人车在专用通道下,可以轻轻松松实现自动驾驶,这是我们看到的,包括日本人做的工作,有宇通做的一些工作,还有金龙、中车集团,就是轨道交通的模式。日本丰田提供一系列解决方案,强调它不再是制造商是运输服务供应商,这样涵盖的领域就比较宽泛了。自动驾驶的生态,一定要考虑社会使用环境,这才是这个产品发展很重要的地方。自动小汽车、私人小汽车要改善它的安全,如果不整合到共同交通系统,交通拥堵问题没有解决,如果融入共同交通系统中,改变人们出行,就给社会带来更大意义上的效率,这就是我们讲的自动驾驶,拥有汽车和共享汽车,这是带来汽车产业的转变,汽车制造商说他是运输服务供应商,另一方面来说,运营商的角度,按照需求来,我们也在做这种两个转向,都面向将来完全自动化驾驶场景,这就是发展方向。

公共交通,是面向所有人服务的,这是法定上的语言,残疾人也想坐公共交通,公交公司有责任专门为残疾人提供服务,这就是所谓的小巴士,残疾人打一个电话,确认到哪里去,你属于残疾人需要特别帮忙的,我们就给你派这个车,就是法定上产生了一个需求响应交通,这个是社会责任到后面演变为商业运营模式。美国除了公共交通之外,还有DRT需求响应交通服务,这就是按照每个人打电话可以预约你想到哪里去,可以各种交通方式整合到一起来,这就是基于需求响应服务,这就是未来发展前景,出行当做服务,不再使用交通工具过程的转变,我们可以把各种利益关系人整合在所谓的Maas上做实践,把它整合到车辆平台中。出行即服务的概念,乘客解决方案的变化,而且我们可以把各种利益关系人,都可以通过这个平台连接在一起,也就是说每个人跟这个产业有关联的,不管是整个运营商、管理者或者供应商,都在这个平台上,乘客靠APP就可以实现A点到B点,各种交通方式做最优配合,靠你一个身份一个账户就可以实现转移,这就是带来共享出行当中,我们在这个平台中可以把各种利益关系人需要的东西,包括监控、通知、管理、电子交易,把这些整合在一起,就是我们搭建这个平台的基本功能。

这到每个用户手上就非常简单,我什么时候出发做预定,然后提醒你、帮助你做,是这么一个过程。这个东西在欧洲已经有广泛社会实践,用小巴消灭私人小汽车在城市中的应用,城市的环境就好很多。这是芬兰的案例,我们可以看到五个人坐一辆车和三人坐一辆车,我们分摊的成本也是不一样的,我们现在完全可以根据多少人使用多少人受益的方式实现支付。电子支付中,最终可能就靠一个身份,比如说靠手机,现在扫码我认为是一个中间过程,手机是一个身份识别,就可以做一个账户,再加上APP智能就是一个平台,这对我们应用的环境中会带来很大的社会变革,将来是交通网络公司还是交通运营商成为这个平台的主导,未来出行三大革命、电动化、自动化、共享出行,公共巴士提供自动驾驶最快发展路径,出即服务将整合各种交通服务为一体。谢谢大家。