劉亞寧 劉家棟 李桂安

(中車株洲電力機(jī)車有限公司 湖南株洲 412000)

1 PRT概述

PRT(Personal Rapid Transit)是個人捷運交通，其主要特色為使用具有2～6人容量的小型車輛，通過自動化控制，在復(fù)雜的路網(wǎng)中運行，并經(jīng)由岔道轉(zhuǎn)出進(jìn)入主線運載乘客。美國先進(jìn)運輸協(xié)會給出了一系列表征PRT系統(tǒng)特征的描述，主要包括“全自動無人駕駛的小型車輛（通常是1～6人）；專用的軌道系統(tǒng)；軌道可設(shè)置于地上、地面或地下；使用離線車站；車輛運行過程中無需換乘和中轉(zhuǎn)；能為乘客提供即時、全天候、門到門服務(wù)[1]?！?/p>

目前，已有運營業(yè)績的有英國希思羅機(jī)場、阿聯(lián)酋Masdar、美國摩根敦線、印度Amritsar、韓國順天市線等。全球范圍內(nèi)具備PRT基礎(chǔ)技術(shù)的公司主要有英國Ultra、荷蘭2getthere、Vectus等。國內(nèi)目前有成都天府國際機(jī)場已確定建立PRT線。

2 PRT系統(tǒng)發(fā)展趨勢

2.1 PRT產(chǎn)品定位

PRT的定位是提供個人化、定制化、私密化的運輸服務(wù)，所以載客量不應(yīng)太大，宜采用小型化車輛、專用道路。應(yīng)用于密集的城市建筑群、做為大眾運輸系統(tǒng)的支線系統(tǒng)、大型停車場的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)、機(jī)場的接駁等。PRT系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：

（1）通過專用路軌保障行駛的通暢性，可以高速安全行駛。

（2）采用中間不?？俊⒉粨Q乘，實現(xiàn)一站式直達(dá)，乘坐體驗良好。

（3）是自動駕駛領(lǐng)域最容易實現(xiàn)工程化應(yīng)用的方案，且最能發(fā)揮出自動駕駛的優(yōu)勢。

（4）改善城市功能布局，使城市發(fā)展更加均衡。

2.2 傳統(tǒng)PRT系統(tǒng)的局限性

傳統(tǒng)PRT目前只用于區(qū)域、支線接駁等專線交通。其市場定位并非消滅交通擁堵，而是在擁堵的城市里開辟一條快速通道，如果作為城市主流交通體系仍然有些問題需要解決。傳統(tǒng)PRT的問題：

（1）技術(shù)較為落后，尤其是無人駕駛技術(shù)不成熟，前期沒有先進(jìn)的傳感器、沒有大數(shù)據(jù)支持、沒有人工智能的決策算法等，導(dǎo)致車輛運行間距大，難以形成設(shè)計運能。

（2）車輛通訊技術(shù)不成熟，早期項目依賴有線傳輸，固定閉塞區(qū)間，無線通信延時較高，信號不穩(wěn)定。且移動支付尚未形成，使得站臺和售票系統(tǒng)過于復(fù)雜。

（3）探索階段定位不清晰，示范線路設(shè)計不佳，沒有根據(jù)PRT特點選擇合適線路。

（4）缺乏編隊運行的技術(shù)，無法實現(xiàn)高密度運行模式。

（5）前期投入較高，根據(jù)國外項目經(jīng)驗，如果在國內(nèi)上馬PRT系統(tǒng)，預(yù)估造價在1～2億/km，高額的前期投入限制了PRT的發(fā)展。

2.3 新一代PRT系統(tǒng)的“革新”

新一代PRT要想具有競爭力，主要是從提高傳統(tǒng)PRT系統(tǒng)的運能和可達(dá)性兩個方面提出改進(jìn)措施，如下：

圖1 希斯羅機(jī)場PRT線

圖2 智能化道路示意

（1）交通線路網(wǎng)絡(luò)化：要提高PRT系統(tǒng)的可達(dá)性，這就要將現(xiàn)在PRT的線形交通線路聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)交通線路，并且覆蓋全城每個角落、全城輕軌線路全部互聯(lián)互通，形成全市的一體化網(wǎng)絡(luò)，這樣，在全城任意兩點之間都可以形成通路，可以實現(xiàn)任意兩個站點之間的點到點一站直達(dá)，確保每個乘客可以就近上下車，一站直達(dá)，中間不停車、不換乘，足以與私人轎車比可達(dá)性。

總而言之，傳統(tǒng)出租車行業(yè)和網(wǎng)約車在運作模式，價格以及服務(wù)流程等方面確實存在著眾多客觀差異，加上其他代步工具的增長，人們對出租車的需求確實不如過去。但是在如今的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，這對其來說未必就是件壞事，過去僧多粥少的局面現(xiàn)在可以通過各方面的協(xié)調(diào)合作，未必不能實現(xiàn)社會資源有效利用的最大化，從而實現(xiàn)互惠互利的美好局面。

（2）自動駕駛編隊行駛：采用V2X技術(shù)實現(xiàn)小車行駛列車化，小型車載客量少、運能必然低，要提高運能只能通過提高車流量來實現(xiàn)，而車流量大小取決于車速和車距，而城市里車速有限制，只有設(shè)法在高車速下縮小車距，能夠高密度、高速度行車。

（3）交通資源運行一體化：要提高城市交通工具的效率，就要實行體系化運行，以交通工具的全面信息共享和體系化運行來提高運輸效率，實現(xiàn)全城、全程統(tǒng)一調(diào)度，科學(xué)配置交通資源，極大提高運行效率。這是公共交通的小車和私人轎車的最大不同。沒有一體化就沒有高效的城市交通。

這樣，就使PRT系統(tǒng)既有大型公交的大運能，又有私人轎車的可達(dá)性，還有軌道交通的高效率，成為大運量PRT個人快速交通系統(tǒng)，就可以將它的應(yīng)用范圍從支線擺渡工具擴(kuò)大到整個城市的骨干交通網(wǎng)，成為一種高密度、高速度、高效率、高性能、零排放、無污染、低能耗的交通系統(tǒng)。

2.4 新一代PRT的技術(shù)“變革”

2.4.1 智能化道路

構(gòu)建面向自動駕駛的智慧道路系統(tǒng)，在軌道上布滿各種傳感器、指示裝置、觸發(fā)裝置、通訊線路、計數(shù)器等，融合智能感知、高精度定位和車路通信功能，使走過的小車可以完全掌握全市軌道上小車流量信息、軌道占用信息、軌道安全信息、車輛位置信息，并可直接獲取指令，使小車的自主導(dǎo)航更加可靠，為車輛提供安全，效率的出行環(huán)境和全方位信息服務(wù)。

2.4.2 智能化車輛

2.4.3 虛擬列隊行駛

如果車輛仍然是獨立運營，那么車輛的運營仍無法以高密度快速行車，只有縮短列車間距，提高車速，才能提升PRT系統(tǒng)的運輸能力?；?G和專用短程通信（DSRC）的V2V技術(shù)實現(xiàn)列車虛擬列隊行駛，縮小車距，提高車速，車頭時間距離從5s降低至0.5s，可以提高交通系統(tǒng)的整體效率。

2.4.4 可以快速穿越的車站

車站軌道與高速穿越主軌呈并列雙軌，進(jìn)站停車和快速穿越小車互不干擾，保證每輛小車都可以一站直達(dá)目的站，在主軌上中間不停車、不換乘、不減速。

3 可行性研究

高額的前期投資是PRT系統(tǒng)的主要不足之處，成都天府機(jī)場PRT線初步預(yù)算達(dá)1億/km，同時PRT在市場開發(fā)及設(shè)計制造階段亦存在相關(guān)風(fēng)險，如下。

（1）行業(yè)風(fēng)險。

我國PRT產(chǎn)業(yè)尚未起步，產(chǎn)業(yè)鏈尚未形成，整車及關(guān)鍵零部件制造有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證、設(shè)計、咨詢、配套服務(wù)等方面存在很多空白，有經(jīng)驗的行業(yè)從業(yè)人員不足，將制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（2）市場風(fēng)險。

目前公交系統(tǒng)運營公司的車輛大多從國內(nèi)客車廠家中的二、三線廠家采購，其采購價格偏低。因此PRT系統(tǒng)的介入在一定程度上將影響原運營公司體系。

（3）技術(shù)風(fēng)險。

①無人駕駛技術(shù)：目前在非軌道交通領(lǐng)域的無人駕駛技術(shù)運用經(jīng)驗較少，且該系統(tǒng)涉及自動控制、GPS定位等技術(shù)相對較復(fù)雜，需與國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)合作進(jìn)行技術(shù)開發(fā)或引進(jìn)。

②系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)：整個PRT系統(tǒng)中最關(guān)鍵的是系統(tǒng)調(diào)度軟件，而目前國內(nèi)沒有類似的產(chǎn)品或相關(guān)的技術(shù)儲備，所以系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)的研究勢在必行。

③系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：PRT從最原始的概念設(shè)計到目前存在的大量的系統(tǒng)設(shè)計，其中有些問題具有很高的爭議性。問題之一在于PRT沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，很多方面尚未被人接受。

④V2X技術(shù)：目前國內(nèi)V2X技術(shù)的發(fā)展還處于初級階段，商業(yè)模式尚未明確，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)較為缺乏，如果裝車應(yīng)用，需要進(jìn)行試驗性探索。

4 結(jié)語

當(dāng)前國內(nèi)新制式交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來機(jī)遇期，PRT由于其快速、便捷、準(zhǔn)時、私密等特點正是代表未來交通理念的一種新模式，現(xiàn)有專用路權(quán)的無人駕駛技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)日趨成熟，通過二次創(chuàng)新和整合，可以打造全新的中小運量交通系統(tǒng)，本文作者認(rèn)為，在未來PRT具有很大的發(fā)展空間。