在分析无人驾驶汽车与传统汽车的交通特性差异的基础上，进一步分析了无人驾驶汽车对城市道路空间规划、道路设计、交通规划和交通管控等方面的影响和新要求，提出了无人驾驶时代道路交通规划设计和管理控制工作变革的关键点。

关键词：交通规划；无人驾驶汽车；交通特性；通行能力；道路交通系统

近年来，无人驾驶汽车在5G、车联网和人工智能等先进技术的助力下，得到了突飞猛进的发展。无人驾驶时代的到来已经不再是一个技术问题，而只是时间问题。无人驾驶汽车与传统汽车的交通特性存在根本性差异，而当前道路交通系统的规划建设和相关规范的编制均以传统汽车的行驶特性和驾驶员的驾驶特性为基础和依据，因此，无人驾驶汽车对道路空间规划、道路设计、交通规划和交通管控等方面提出了新的要求。

1无人驾驶汽车的交通特性

无人驾驶汽车通过车载传感系统感知道路交通环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标，其整个驾驶行为可抽象为“环境探测（感知）-动态决策（认知）-控制响应（反应）”[1]。与传统汽车相比，无人驾驶汽车具有以下交通特性优势：①环境探测全方位与实时；②信息实时互联互通[2]；③智能精准决策；④动态决策零延时；⑤控制响应无差错。因此，在微观层面，无人驾驶汽车比传统汽车的行驶更舒适、高效和安全；在宏观层面，由无人驾驶汽车汇成的交通流也将更安全、更稳定和更高效。

2无人驾驶汽车与道路交通系统的联系

无人驾驶汽车的舒适性必然会吸引更多的人群选择乘坐无人驾驶汽车出行，但其便利性（自动驾驶和泊车），以及智能化和人性化的交通诱导服务、区块链技术和智能合约带来的去“中心化”和信息与资金的安全可靠等必将促进共享汽车（拼车和分时共享）的发展。因此，无人驾驶时代的车辆利用率将大大提高，机动车人均保有量将大大减少。通行能力是度量道路疏导交通能力的性能指标，也是道路设计、交通规划和管控、道路交通设施改造的重要参数。根据《美国道路通行能力手册》，道路基本通行能力（N）由交通流平均车速（V）和最小车头间距（L）决定，即“N=1000V/L”，其L中L=l车+l安+l反。式中，l车为前车车长，小型车车长取值6.0m，大型车车长取值12.0m；l安为安全距离，参照国家规范，取值5.0m；l反为从司机发现前方车辆制动时开始到制动生效车辆所走过的距离，l反=v*t，t为反应时间，参照国家规范，取值1.2s。因此，对于无人驾驶汽车，l反可近似为零。当v取值60~120km/h时，小型和大型无人驾驶汽车的最小车头间距分别是传统汽车的21.6%~35.5%和29.8%~45.9%。因此，无人驾驶时代，道路基本通行能力将大约提高2.6~4.2倍。道路可能通行能力N可能=N*∏修正系数αi，其中修正系数包括车道宽度、侧向净空、纵坡度、行车视距、重型车、沿途交通条件等修正系数。上述修正系数中，无人驾驶汽车与行车视距之间存在直接影响，与车道宽度、侧向净空、沿途交通条件等存在间接影响，均会导致这些修正系数的上升。因此，在无人驾驶时代，排除了驾驶员对交通流特性的主客观影响，应针对无人驾驶汽车的交通流特性进行研究分析，重新确定各修正系数对基本通行能力的影响系数。无人驾驶汽车在一条车道上行驶时将基本保持相同的速度行驶，减少了车辆换道次数，交通流更加稳定，交通安全性更高。同时，交通流的平均速度更高（接近车辆行驶的安全限速值）、最小车头间距更短，从而交通流的交通效率更高，道路通行能力也将大大提高。再加上道路交通事故的减少，车道缩窄（车道宽度取决于车身宽度和车辆行驶中横向的必要安全距离，由于无人驾驶汽车行驶稳定性更高，其横向安全距离可以更小）带来车道数的增加，必然使得整个道路交通系统的通行能力的大大提高，从而缓解交通拥堵。通行能力的提高将降低道路用地的增长速度，甚至直接减少该用地的投入。另外，无人驾驶汽车的即停既离将大大降低路侧停车位的需求，自助泊车和共享汽车也将降低路外停车场用地的需求。因此，在无人驾驶时代，基于道路交通量基本保持不变的前提下，未来城市中的道路与交通设施用地将有所减少。

3传统道路交通规划设计理念的革新分析

3.1道路空间再分配

在一条道路交通需求不变的情况下，单车道通行能力的提高可使得道路的车道数减少，再加上车道缩窄和路侧停车位需求的减少，那么未来道路空间也将发生重大变革。无人驾驶时代，机动车道占用的部分道路空间资源将得以释放，可重新分配给慢行交通，或者压缩道路红线。此时，道路红线、绿线和建筑退线内的空间布局需重新安排，慢行空间、街道景观与建筑前庭共享空间的设计将会有更大的施展空间[3]。道路空间的弹性分配和集约利用，将大大提高街道空间的适应性与使用的灵活性，兼顾机动车出行和慢行的交通需求，塑造更加人性化的、充满活力的生活空间。特别是对于新建道路，适当缩窄机动车道也有利于突破用地条件限制，在道路建设中变被动为主动。无人驾驶时代，城市道路内每一路段的每条机动车道都可双向控制。在不同时间段，城市交通管理控制中心根据道路交通系统实时交通数据，合理分配每一路段每条车道的行驶方向、路权、限制速度和转向等要求，确保道路系统与交通系统的最佳匹配，确保道路空间资源更加集约、高效。另外，为满足即停既离的车辆停车需求和确保交通便利性，路侧停车位应在大型人流集散点附近的合理位置，按照整体分散和区域集中的原则布设满足停车需求的港湾式停车位，避免干扰道路的交通正常通行，以及减少道路修建资金和用地资源的浪费。另外，共享汽车和自助泊车减少了对路外停车场地的需求，使得这部分用地可以用于其他用途，比如汽修店、充电桩和加气站、绿地等。

3.2道路设计

当前许多道路设计技术指标均与驾驶员的交通特性息息相关，而在无人驾驶时代，所有与驾驶员交通特性相关的道路设计技术指标都需要一一调整，符合无人驾驶汽车人工智能自主驾驶的交通特性。驾驶员的交通特性主要包括视觉/感知特性（视力、视野、色感和视觉适应等）、反应特性（判断、决策和操控时间）和心理素质（紧急应变能力、疲劳或兴奋驾驶等），并依据驾驶过程的不同阶段可将驾驶员的交通特性分为感知特性、判断特性和操作特性[4]。因此，传统汽车在行驶过程中，驾驶员的视觉/感知特性可能会导致驾驶员出现视觉疲劳和错觉等，其反应特性也将直接影响了左右两侧车辆间的横向安全距离，前后两侧车辆间的纵向停车距离和换道距离。这些将直接影响道路设计中的长直段最大长度、车道宽度、视距、高速公路和快速路出入口间距、环形交叉口的交织段长度等技术指标。目前道路设计速度（交通管控时道路限制速度的主要制定依据）主要从交通效率和交通安全两方面综合确定，从而保障车辆行车安全，减少交通事故和降低事故损害程度，同时尽量提高交通运行效率。其中，交通安全的最主要影响因素为驾驶员的交通特性。因此，相比于驾驶员，无人驾驶汽车的行驶安全性更高，道路设计速度应该提高到无人驾驶汽车安全行驶的最高车速，不再受限于驾驶员的交通特性。在道路平纵断面设计中，从道路设计角度考虑，道路设计技术标准的主要因素是道路等级和道路通行能力。道路等级决定了设计速度，而设计速度是道路设计中圆曲线和竖曲线的半径和长度、纵坡坡度和坡长，超高横坡坡度和加宽，以及车道宽度、视距、高速公路和快速路出入口间距、环形交叉口的交织段长度等技术指标的设计依据。因此，在无人驾驶时代，当前道路设计规范中上述指标均需要做出相应调整。另外，道路通行能力直接决定了车道数，从而间接影响了道路宽度和横断面布局。在道路横断面设计时，应优先考虑行人和骑行者等慢行出行者的权益，改变传统机动车优先的路权分配形式，重新分配步行、非机动车、机动车的道路空间比例，并给予步行和非机动车更多的道路空间，而且机动车道缩窄和路缘带的取消将带来给予步行和非机动车更多的道路空间的可行性。另外，当前道路交通标志标线的形状、尺寸、颜色、字符和图形，均以驾驶员的视觉特性为主要设计依据，利于驾驶员识别和认知。道路交通标志和标线应根据无人驾驶汽车的交通特性重新分类和设计，删除不再需要的标志标线的同时增加全新的标志标线，确保无人驾驶汽车的交通安全[5]。

3.3交通规划

无人驾驶的舒适性必然吸引一部分步行和非机动车转化为机动车出行，用于短距离出行和接驳公共交通出行，还将会使更多机动车出行者接受长距离出行。这将一方面导致机动车出行比例的上升和交通出行方式结构的全面调整，从而引起整个城市交通规划工作的重点和关注点的变化，另一方面将引发的城市低密度蔓延，进一步扩大城市规模，导致整个城市规划工作的变革。无人驾驶时代，交通规划理论方法应针对无人驾驶汽车的微观交通特性和其交通流的宏观交通特性，不断地创新、发展与完善。同时，城市土地利用与道路交通系统之间存在着客观的互动反馈关系，城市规划的理论方法应与时俱进，应符合无人驾驶时代的道路交通系统的交通特征，且重点针对道路与交通设施用地占城市建设用地的比例和道路与交通设施用地的内部细化分配结构展开系统研究。另外，无人驾驶汽车的便利性和舒适性将促使自驾游更受大众喜爱，房车基地的需求也将随之增加，因此在城市规划中应予以考虑，并研究该类用地的土地管理政策、交通特征，以及与其他用地之间的内在联系。为有效抑制无人驾驶汽车带来的城市无序扩张和蔓延，城市规划应科学合理明确各功能用地的比例和开发强度，并科学规划各功能用地的布局，及与其交通需求相匹配的道路交通网。无人驾驶汽车可为交通规划和城市规划工作提供海量准确可靠的交通数据和OD出行数据，这些数据将成为城市交通系统交通流预测和城市道路网规划的基础数据，以及城市土地利用规划的定量依据，确保交通规划和城市规划的科学合理和准确可靠。

4结语

无人驾驶汽车终将会改变人们传统的交通出行理念，对城市道路空间、道路设计、交通规划和交通管控等诸多方面产生深远影响。为更好地迎接无人驾驶时代，我们应充分关注无人驾驶汽车对道路交通系统的影响，并从规划设计层面做好研究工作。同时，政府也应提前研究并制定相关政策，通过经济手段、行政手段甚至法律手段促进无人驾驶汽车引导城市公共交通系统的可持续发展，配合优先发展公共交通、高密度土地开发和混合利用等紧凑城市发展策略，避免陷入无人驾驶时代以小汽车交通为导向的城市发展模式，抑制城市的恶性蔓延。