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开发一个公平的出行即服务系统:以智慧哥伦布计划为例

智能交通技术 | 智能交通前沿科技 2022/07/11 13:35

哥伦布市智慧哥伦布项目副经理Andrew Wolpert与HNTB公司的Diane Newton和Sonja Summer合作,为智能交通提供了对智慧哥伦布项目的深入洞察,强调了当数字和物理基础设施碰撞时,MaaS的可能性,最终支持出行和机会的结果。

新知达人, 开发一个公平的出行即服务系统:以智慧哥伦布计划为例

2015年12月,美国交通部(USDOT)发起了 智慧城市挑战赛(SCC) ,要求美国的中型城市开发出一种集成的、首创的智能交通系统,该系统使用技术来帮助人员和货物的流动速度更快、成本更低、效率更高。2016年,哥伦布在与77个城市竞争后赢得 了智慧城市挑战赛, 其中包括来自美国交通部的4000万美元奖金。

“智慧哥伦布计划”旨在提高生活质量,推动经济增长,提供更好的就业机会和机会阶梯,成为世界级物流领导者和促进可持续发展。该市展示了如何利用智能交通系统(ITS)、联网汽车(CV)、自动驾驶汽车(AV)和电动汽车(EV)方面的进步,将先进技术整合到城市内的其他运营领域,同时整合来自不同部门和来源的数据,为这些技术提供动力,并利用它们提供的新信息。

“智慧哥伦布计划”部署了8个项目和6项成果的整体组合。其中三个项目强调了当数字和物理基础设施发生碰撞时,出行即服务(MaaS)的可能性,支持出行和机会的结果。本文着重介绍了城市如何从多模式和汽车/驾驶员的角度评估MaaS,通过在这些项目之间建立整体关系以最大化社区影响和MaaS成就而实现的创新,以及其他部署者仍面临的挑战和机遇。

现有的交通系统

哥伦布地区的特点是单人车辆(SOV)使用率高、公交使用率低、城市化密度低,这些特征的主要后果包括对汽车的依赖、对多式联运选择缺乏信任或熟悉,以及对现有的运输服务感到行程时间过长和服务不确定。

其中一些挑战和看法集中在城市的特定区域。例如,Linden社区的居民面临着许多社会经济挑战,包括家庭收入低、缺乏主要雇主和婴儿死亡率高。这些问题因缺乏交通选择而变得更加复杂,因为整个哥伦布地区有许多就业中心,其中一些距离该社区只有很短的车程。此外,尽管社区资源位于社区附近,但它们与社区本身以及为其服务的交通中心有些脱节:很近,但距离还不够近。这导致圣史蒂芬社区之家的游客和顾客存在交通差距,该社区提供广泛的社区服务,包括食品供应服务,因为现有巴士路线无法直接进入该地点。

最后,人们对新兴技术也存在一种固有的不信任。为了克服这种不信任,同时也解决这些非常现实的挑战(特别是缺乏与最先/最后一英里(FMLM)的交通选择有关),哥伦布试图以一种符合交通生态系统的方式展示自动驾驶技术,专门解决从现有交通路线获得社区服务的问题。

解决方案:出行即服务

国际交通论坛(ITF)最近发表了《创新交通景观:出行即服务的案例》,以评估城市和非城市环境中的交通交付模型

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。ITF在其报告中指出:“出行对于改善人类福祉至关重要,尤其是在世界大多数人口集中的城市和城市周边地区……在解决城市出行的好处和挑战方面,一刀切的方法是行不通的。”出行需求因地理和人口而异,全球各地区在城市交通方式分担率和出行行为方面存在显著差异。”

MaaS可以作为一种解决方案,通过开发一个整体的交通生态系统,包括公共和私人出行供应商,以及可靠和公平的交通获取,从而提供显著优势。ITF将MaaS定义为“一种出行分发模式,而不是移动应用或旅行模式。MaaS是一种通过数字客户界面提供客运服务的模式,该界面允许用户从各种运营商(私营或公共运营)获得服务。MaaS的核心是提供顺畅可靠的用户体验。MaaS涉及识别客户和运营商,收集关于服务可用性和容量的信息,并在一个通用的数字框架内管理支付和收入分配。它需要公共和私营部门提供出行服务,将这些服务整合到一个综合服务中,并向潜在旅客传达这一服务。”

基于这一背景,哥伦布将MaaS定义为从个人拥有车辆转变为结合公共和私人交通服务的解决方案,并提供物理和数字服务。该市通过全面整合三个组合项目成为MaaS的推动者,为哥伦布各地的用户提供出行计划、可达性和新模式选择,尤其是在Linden社区。这些项目包括:

  • 数字解决方案: 多式联运出行计划应用程序(MMTPA) ,它提供了一个名为Pivot的移动应用程序,该应用程序集成了跨所有交通方式(无论是公共交通还是私人交通)的端到端出行计划、预订和无缝支付。

  • 物理与数字的交叉 :智慧出行枢纽(SMH) 通过应用技术来满足人类需求,该技术专注于问题的预防和补救,并致力于提高用户的整体生活质量。

  • 物理解决方案:试行 互联电动自动驾驶汽车(CEAV) ,以增加公共交通、就业和服务的可达性。虽然是一个新兴的技术项目,但车辆在混合交通环境中运行,与其他车辆、骑行者和行人互动。项目期间进行了两次展示,一次在市中心,一次在Linden社区,其中两站与SMH地点重叠。CEAV服务也是Pivot的特色模式之一。

这些项目协同工作,为所有居民提供安全、可靠和公平的交通。本文总结了每个项目如何使用物理和数字基础设施解决出行问题、部署过程中的挑战和经验教训以及项目如何相互交织以创建MaaS环境的。

智慧哥伦布的MaaS概念

该市的目标是,用一整套以出行为重点的项目使居民能够在现在和未来更便捷地使用哥伦布交通系统,从而最大限度地利用服务来改善他们的生活方式。MMTPA、SMH和CEAV项目共同提供了一种创新解决方案,以改善出行和机会获取。哥伦布确定了以下目标来评估这些项目的可衡量影响:

l 促进多式联运计划信息的获取

l 增加对现有交通运输服务的使用,提高多式联运计划的便捷性

l 为旅客提供更便捷的交通运输服务选择

l 增加获得就业和服务的机会

l 增加用户满意度

期望的结果是改善哥伦布社区的出行,并通过增加该地社区获得到工作和就业中心所需出行选择的可达性来增加机会。

数字解决方案:MMTPA

MMTPA项目旨在让整个哥伦布市和边远社区的出行者能够跨方式出行,并使用与不同支付媒体和交通方式相关联的单的一、基于账户的系统为服务付费。Pivot的愿景是提供一个集成了端到端的出行计划、预订、电子票务和支付服务的平台,该平台涵盖了所有公共或私人交通方式。

应用程序中包含的跨方式交通出行的选择是:步行、公共交通(由俄亥俄州中部交通管理局[COTA]运营)、俄亥俄州立大学校园巴士服务(CABS)、拼车(Gohio Commute)、共享单车(CoGo)、踏板车(Bird、Lime、Link)、叫车服务(Yellow Cab、Uber、Lyft)、以及个人自行车和车辆。

Pivot为哥伦布地区的用户提供实时出行选择,用户可以查看附近的公共汽车、踏板车和自行车的乘车选择,并通过应用程序接收实时的交通提醒。Pivot的许多功能包括带有路径规划的复杂导航系统,可在多个平台上使用,包括Android、iOS、智慧出行枢纽自助服务终端和在线服务。Pivot建立在以下设计原则之上:

l开源和成熟技术的基础,不依赖订阅服务、专有代码或商业许可数据

l由于容器化的开放式开发方法而呈现灵活的托管选项

l一种分布式账本(“区块链”),提供冗余、透明度、共享治理和长期生存能力

l用户在预订出行时确保任何人(包括项目团队)都无法获得他们的出行历史和其他个人信息,除非他们自愿发布某些信息以改进平台或出行预订

l用于优化出行计划结果的机器学习

通过来自出行供应商的数据,Pivot可以使用数字化出行解决方案将出行者连接到物理出行模式(图1)。

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图1 Pivot方法

数字和物理解决方案的交叉

期望的结果是改善哥伦布社区的出行条件,并通过增加该地社区获得到工作和就业中心所需出行选择的可达性来增加机会。Pivot应用程序、网站和SMH自助服务终端应用程序都运行相同的代码库,同时根据每种设备类型的外观进行适当的定制。SMH包括一个独立的自助服务终端,它提供了一个Pivot的用户界面。出行者可以通过将出行计划从自助服务终端发送到智能手机并在Pivot中打开来计划和执行出行(图2)。此外,CEAV路线作为一种出行服务选项被纳入Pivot中。

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图2 显示Pivot的智慧出行枢纽自助服务终端

物理解决方案:智慧出行枢纽

如果说MMTPA是创建MaaS的数字解决方案,那么SMH项目就是该概念的物理体现。这些枢纽旨在利用COTA的快速公交(BRT)路线,为生活在连通性有限地区的人们改善交通选择的可达性。部署了六个SMH,为出行者提供综合的出行选择和交通便利设施,例如带Wi-Fi和紧急呼叫按钮(ECB)的交互式自助服务终端(IK),实现现有各种交通选择之间的模式转移,并提供访问整体出行计划工具——尤其是Pivot。总而言之,这些服务旨在促进MaaS。

通过在Linden社区举办的多次研讨会,项目团队根据收到的意见和社区看到的FMLM差距,确定了六个首选的智慧出行枢纽位置(图3)。为了确定要在每个站点提供的出行服务,项目团队随后过渡到与站点利益相关者进行协调,以部署业主喜欢的内容,以及适合现有几何约束的内容。这种协调的结果是并非每个SMH都包含相同的便利设施——但是,每个中心都提供了物理和数字的MaaS系统。利益相关者的持续参与对于将SMH的高层次愿景转变为能够满足社区实际需求的产品至关重要。

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与SMH所在地的利益相关者合作是SMH成功的关键。每个所在地的利益相关者都对其站点的所有权和维护负责,并且授予项目的任何改进或访问权限都必须对站点的业务运营产生最小的影响。最终确定SMH的物理设计也需要征求意见和同意,特别是在停车设施、停车道或其他空间密集型用途需要专门用于特定出行服务的情况下。

即使在私人财产没有任何改进的哥伦布州立社区学院,项目团队和利益相关者之间的协调结果是允许SMH以一种不影响校园总体规划和邻近设施未来改进的方式安装。所在地利益相关者还就每个站点可用的模式提供了关键意见。由于几何上的限制,一些改进措施被禁止,比如停车位很少的停车换乘场地,或者如传统的自行车架导致场地混乱或其他挑战的其他考虑因素。

创新的物理解决方案:互联电动自动驾驶汽车(CEAV)

CEAV与Pivot应用程序集成,以便用户可以将CEAV包含在出行计划中,从而连接到COTA。Linden社区每周7天从06:00到20:00在Linden社区提供FMLM连接。该路线共有四个车站,在路线的每一端连接两个SMH。选择的路线是通过利益相关者的意见确定的,作为St. Stephen社区之家的游客和顾客的交通差距解决方案,该社区提供广泛的社区服务,因为现有公交路线无法直接进入该地点。

客运服务于2020年2月4日启动,并一直运行至2020年2月20日,当时紧急停车导致一名乘客从座位上滑落。客运服务暂停,班车继续进行测试和训练,只有项目人员在车上,以评估突然停车的所有潜在原因和因素。

2020年4月4日,由于COVID-19大流行,所有运营都停止了。尽管美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)批准了汽车供应商EasyMile的安全缓解措施,以在2020年5月恢复客运服务,但持续的全球大流行影响了事件发生后实施缓解措施的能力,并导致了与客运服务相关的新挑战,其中重要的是保持社交距离和增加消毒程序。

因此,由于一些与大流行相关的因素,Linden社区食品供应服务于2020年7月30日启动。首先,州和地方指南强调了“社交距离”的重要性,定义为与他人保持六英尺的距离,并增加了必要的消毒程序,这极大地限制了EasyMile EZ10穿梭巴士容纳乘客的能力。其次,当哥伦布市与其利益相关者协商以确定如何使用班车来满足社区的直接需求时,人们认识到社区中越来越需要将居民与食物和支持服务联系起来。

当与大流行相关的指令生效时,St. Stephen社区之家的食品储藏室从顾客从货架上选择食物带回家的精选食品储藏室转变为预包装系统。在此期间,St. Stephen的需求也显着增加。因此,有人提议Linden社区将其使命转变为食品储藏室送货服务,该服务从圣史蒂芬取货并前往哥伦布最大的公共住房开发项目Rosewind。通过使用食品储藏室送货服务,班车将能够在整个大流行期间为许多家庭提供服务,以帮助缓解粮食不安全状况。

运营

Pivot于2019年9月首次向公众开放,并于2020年12月正式启动营销。Pivot的数据被报告为行程段,即一次行程中有多少个行程片段。一次出行可以包括多种模式,如私家车、公共汽车、踏板车,所使用的每个模式都被认为是一个行程段。在公开发布之前,使用第3版的Pivot有2354个出行段。公开发布后,评估期间有1000个行程段。

CEAV的食品供应服务时间为周一至周五的12:00至15:00。从2020年7月30日到2021年4月1日,该服务向社区提供了3598个餐盒和1526个口罩。超过8%的食品供应服务的顾客步行到班车而不开车,所以用一个30到40磅重的餐盒把食物带进社区,减少了从食品分发处来回两英里的路程。每个餐盒包含四人一日三餐共三天的食物,Linden社区食品供应服务在其八个月的送餐过程中向社区分发了129528份餐食。

建议和经验教训

对于考虑开发MaaS系统的城市和机构来说,在规划、设计和部署期间需要考虑几个事项。随着哥伦布市开发MaaS系统,部署Pivot、SMH和CEAV用于实现FMLM的连接,该市在这一过程中吸取了许多经验教训。

结论

MaaS可以作为一种解决方案,通过开发一个整体的交通生态系统,包括公共和私人出行供应商,以及可靠和公平的交通获取,从而提供显著优势。有许多类型的程序和项目可以协同工作以实现MaaS。哥伦布的愿景可能与其他城市和机构有所不同,但是,一个基本原则必须是有能力为所有人提供可获得和公平的交通。

MaaS平台是可以实现的——Pivot应用程序集成了多个出行服务供应商的服务,通过与第三方应用程序的支付链接的单一界面,方便了跨方式出行的计划和执行。为了实现MaaS,运输机构应该继续发挥关键作用。城市通常对供应商有监管/许可机制,但公共交通可以建立关系以鼓励交通和MaaS系统建立的连接。所有相关方都需要共同努力才能取得成功。

SMH是一项支持MaaS部署的服务,随着大流行后该地区恢复出行,预计智慧出行枢纽的使用将会增加。哥伦布将支持全市SMH的发展和进一步部署,以使依赖公共交通的居民能够更好地获得基本服务,例如医疗保健、杂货店和银行业务。

CEAV项目解决了该 市智慧城市挑战赛愿 景中提出的挑战,即通过Linden社区乘客和食品供应服务使用城市智能化解决FMLM挑战。挑战表明,完全自主化在未来才能实现,因为技术和传感器还没有为每天、每一种场景的5级自动化做好准备。实现自主的道路依赖于诸如CEAV项目之类的示范,该项目提供了宝贵的数据、机构学习和居民意识,可以帮助发展和加速技术进步。通过创建一个基于社区环境的部署,项目团队能够培养主人翁意识和对这项工作的自豪感。

通过这三个智慧哥伦布项目,能够为Linden社区提供出行和机会。这些项目的结合使居民更容易使用固定路线的公交线路,将他们连接到他们想要的目的地,无论是就业、教育还是医疗。

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