【联盟大会】欧洲科学院院士曲小波：城市模块化公交提升运载效率，降低交通成本

2023年3月19日，由沈阳市人民政府和新能源汽车国家大数据联盟共同主办的“中国新能源汽车大数据2023年产业大会”在沈阳市成功举办。清华大学车辆与运载学院长聘教授，欧洲科学院（Academia Europaea）院士曲小波出席大会并发表主旨演讲《城市模块化公交：载具、数据及云平台》。
曲小波在演讲中展示了其团队在城市模块化公交方向所做的尝试。模块化公交可以解决公交车站站都停、换乘不便、供需不对称等问题。模块化公交像积木一样将公交车切成几块，能够自由地拆分与组合。可以期待城市模块化公交有出租车一样的行程时间和公交车一样的票价。

清华大学车辆与运载学院长聘教授，欧洲科学院院士曲小波

以下为演讲回顾：
新能源智能车辆是大势所趋的，其必然性是由社会发展城市化的必然性所导致的。城市化是不可逆的，因为城市化有经济、政治、文化、教育、医疗等方方面面的优势。曲小波指出，我国50%的经济总量在0.24%的土地上，而美国50%的经济总量在1.8%的土地上。城市化必然造就人口集中，人口集中就会有更活跃的经济活动，这样必然导致交通拥堵。对于大城市，绝大部分居民的出行，公共交通是第一选择，而公共交通的三大痛点：
第一，站站都停。一辆公交车，如果满载50位乘客，只要有乘客下车，或其他乘客要上车，那另外49位乘客都要因为这1位乘客而浪费自己的出行时间，站站都停效率很低。为了覆盖更多的居民，公交线路绕行严重也增加了出行时间。
第二，换乘不便。在北京，35%的乘客需要通过换乘来完成出行，换乘的乘客必须要下车，下车后到站点可能还要换另外一个站台去等待新的公交车到达，这样就会浪费大量的时间，并叠加不确定性。
第三，供需不对称。需求有早高峰、晚高峰，也有夜间的需求低谷，而基础设施修好之后，最大的供应就是最大容量，高峰公交拥挤和低峰闲置就是必然现象。
如何解决这三个问题？曲小波提出像积木一样将公交车切成几块，能够自由地拆分与组合，智能网联技术可以使得这种精准控制成为一种可能。据他介绍，新式的公交车将车辆分成一个一个小的车厢，每一个小的车厢乘坐六到八位乘客。这些车厢在行进之中可以分离、重组，可以在行进之中进行换乘，其容量是可变的，早高峰可以六辆、七辆车连在一起，提高道路通行效率，晚上可以Uber或者是滴滴化运营，提高服务水平。
模块化公交的特点可以解决上文所提到的三大痛点：主干路上无需站点停靠，站站都停的问题是可以解决的，五个车厢连接在一起，如果有人想下车，下车的乘客换乘到最后一个车厢，在行进间把车厢甩掉，不影响其他乘客的行程时间；内部换乘，在行进中换乘，这样就不需要浪费时间；在早高峰更多的车厢连在一起，晚上Uber化运营，提高道路资源利用效率。
可以期待城市模块化公交有出租车一样的行程时间和公交车一样的票价。
为实现城市模块化公交，在技术上仍有很多挑战：严重依赖自动驾驶、衔接键的设计、车型的设计……新的运载模式有新的数据的要求，需要非常大的优化运筹，用交通大数据进行赋能，取得最大的效益。曲小波把数据分成四个层面。
载具层面。所有的自动驾驶都需要精准、实时的位置信息和速度信息，环境信息。
战略层面。不仅需要知道对接车的实时信息，还需要知道整个环境信息。利用公交便利城区的区域特点，把公交作为一个可靠的城市移动的感知单元（因为它是公共设施），解决路侧基础设施费用过高的问题。
战术层面。车辆分配、车队分配、车辆资源的分配，如果整个城市有1000辆类似的模块，早高峰要投放更多的车辆，而中间会在一定程度上进行滴滴化运营。要布设多少车辆，车队要分配多少辆给不同的时间，分配多少辆给不同的段面，这是一个实时的车队分配的问题。
运作层面。做一些实时的车队重组，要进行最优的分配，而且也要完成所有的乘客换乘分配，告知乘客去几号车厢才能最优化出行。
所以在载具层、战略层、战术层、运作层都有新数据的情况下，要把这些实时数据的接口打通，才能完成向需求响应、供应调整，实时自动驾驶规划和实时的数据对接。
任何一个新式的载具，新能源智能车辆的出现，都必然会带来新的数据类型、新的数据特征。基于新的数据特征、数据类型，一定要把传输层的数据和接口打通。数据在云上才能做最好的决策，基于运筹模型、机器学习模型，才能在云平台上做最好的决策，能够让我们有最好的城市出行环境。