未来的移动革命会使城市交通变得更好或更糟?
现代交通时代始于1863年，当时第一条地铁开始在伦敦市中心开始。这条线短而烟雾缭绕，人们从未见过这样的交通方式。但它奏效了，世界各地的城市开始效仿伦敦，追随它的脚步。随着时间的推移，市政当局开始将提供交通服务视为其核心职责之一;政府通常自己拥有和管理交通系统。
尽管政府做出了最大努力，但许多城市的交通状况正在恶化，城市交通变得越来越复杂。从2010年到2016年，伦敦的拥堵率上升了14%，洛杉矶上涨了36%，纽约上涨了30%，北京和巴黎上涨了9%。交通拥堵带来严重的健康后果会，比如交通事故和空气污染等形式。人口趋势 —— 越来越多的人，以及涌入城市地区的人越来越多 - 将加剧今天的压力，这不仅仅是人口的流动。此外，电子商务也在迅速增长，增加了对城市商业交通的需求。
与移动性“第二大拐点”相关的技术变革为城市创造了无数的机遇来应对这些挑战。随着共享出行的发展，数字汽车连接的深入，电动汽车(EV)成为主流，自动驾驶汽车(AV)成为现实，“无缝移动”的未来成为可能。在这样的环境中，私人、共享和公共交通之间的界限将变得模糊，出行者将有各种干净、廉价和灵活的方式从A点到B点。我们的分析表明无缝移动可以比现状更清洁、更方便、更高效，可以多容纳高达30%的交通流量，同时将旅行时间减少10%。
我们对解决这些挑战有一个未来愿景：无缝移动。公共部门和私营部门的领导人都需要共同努力实现这一未来。为此，他们可以使用优化供应、优化需求和提高可持续性的工具，以及广泛的商业模型、创新和技术。
我们已经确定了评估移动系统的五个指标：可用性，可负担性，效率，便利性和可持续性.9无缝移动性改善了所有五个。城市有机会为无缝移动设定方向。在本报告中，我们确定了一套工具并探讨了它们对这五个因素的影响。该工具集允许城市与私营部门合作，在决定未来方面发挥积极作用。
无缝移动的未来可以为许多行业创造新的可能性。到2030年，今天的40%交通收入可以通过现在甚至不存在的交通方式提供服务。对于成熟的公司而言，成功实现无缝移动可能需要超越其现有的界限才能提供新产品。例如，在汽车制造商中，这可能意味着从单纯销售汽车转向更广泛地销售移动性。对于公共道路机构以及支持它们的工程和建筑公司而言，它可能是为他们建造的道路配备传感器，用于交通管理，预测性维护和自动车辆(AV)通信。无缝移动性对城市，旅行者和私营部门都有实实在在的好处。
然而，今天的现实远没有达到无缝移动。完全自动驾驶的车辆尚未存在有意义的数量，电动汽车仍占全球车辆的一小部分，而传统的内燃机(ICE)汽车占乘客公里数的约40%，通常超过铁路和公共汽车服务的总和。
从这一基线开始，密集的发达城市(如伦敦、纽约和首尔)的城市交通系统可能在未来十几年内以各种方式发展。本文介绍了三种可能的场景，并详细说明了公共和私营部门领导者如何制定战略以实现无缝移动。
三种情景
为了展望未来，我们模拟了一套短途(不到两公里)、中途(两到十公里)和长途(超过十公里)的旅行，区分城市商业区内的出行和往返于城市和郊区的出行。我们还模拟了人们所做的权衡，例如，在一个更方便但更昂贵的自动穿梭巴士和一个不太方便但更便宜的公交车之间做出选择，并估计这些决定如何影响2030年的交通拥堵。最后，我们将“诱导旅行”归结为当旅行更容易或更便宜时，需求趋于上升的概念。该分析表明无缝移动性具有许多优点，但实现这一目标还远未可知。
场景1：一切照旧的城市化
想象一下这样一个世界：人口持续增长，但大城市对交通系统的管理基本上与今天一样，在定价或政策方面几乎没有创新。再进一步想象一下，复杂的交通模式、技术发展上的挫折和消费者采用上的延迟阻碍了无人机的大规模部署，以及车辆没有大量电动化。
在我们对这种模型的分析中，结果令人沮丧。交通运输需求将随人口增长而增加(到2030年增长约为15%)，温室气体(GHG)排放量可能会按比例增加。城市居民的出行方式与现在大致相同，私家车将继续占乘客公里数的35%左右。平均旅行时间将增加15%，因为交通容量会变得紧张。在美国，如果没有实质性变化，很可能会出现这样的情况：很少有城市有全面的计划来考虑新技术和即将到来的技术，即使是最大的城市。
场景2：没有约束的自动驾驶
现在考虑一下另一种未来：自动驾驶技术不断进步，但监管机构和市政府却跟不上。换句话说，如果自动交通系统跟随着共享自行车计划和电子叫车服务的脚步，比起引导它们所需的政策更快地上路，那将会怎样?
这当然是合情合理的。到2030年，共享自动驾驶汽车或机器人出租车可以从中央商务区导航到内部商业区内。我们的分析表明，在那时，它们可能成为拥有一辆私人车辆的一个有吸引力的替代方案，搭乘出租车的每公里成本与拥有价格适中的私人车辆的成本大致相同，而且到2030年，出行者可以将其用于个人或共享用途，约占其旅行的35%。
采用灵活路线的机器人出租车取代部分固定路线巴士，将增加点对点行程的比例，减少换乘之间的等待和步行时间。如果机器人出租车是电动的，温室气体排放将会下降，空气质量将会改善。然而，与基线相比，拥堵状况不会改善，而且可能会变得更糟。随着机器人出租车越来越方便，吸引更多的用户上路，私家车出行的平均时间可能会增加。其他旅客，急于避开拥挤的道路，可以选择挤火车。总的来说，我们估计平均旅行时间将比今天的基线场景高出15%。
场景3：无缝移动性
现在来看第三种可能性：如果城市通过监管和激励措施鼓励共享自动驾驶汽车的使用，会怎样?这将使居民能够轻松地“混合搭配”轨道交通和低成本的点对点自主出行，包括机器人出租车、自动驾驶穿梭巴士和自动公共汽车。
我们的分析表明，在2030年，混合自动驾驶穿梭巴士可以占据25%的市场份额(是无约束自主方案的两倍)，而私家车和私人使用的机器人出租车可以提供约30%的乘客公里数。今天私家车占35%(图1)。
不只是自动驾驶汽车会发挥作用。智能交通系统、先进的铁路信号和支持连接的预测性维护都将提高网络可靠性。无缝移动性可以提高交通运输系统五个指标：可用性、可负担性、效率、便利性和可持续性。它可以容纳高达30%的乘客公里数(可用性)，同时将每次旅行的平均时间减少10%(效率)。每次旅行成本可降低25%至35%(可负担性)，点对点旅行的数量增加50%(便利性)，如果自动驾驶汽车是电动的，则温室气体排放量降低高达85%(可持续性)。
为无缝移动设定方向
与这些情景相关的结果呈现出巨大差异(图表2)意味着城市、在其中运营的公司及其公民面临着重要的选择。物流成本、员工生产力以及城市员工和客户的日常生活体验都将受到影响。要实现无缝移动，最具吸引力但最复杂的最终状态，必须做好三件事：优化供应、优化需求和提高可持续性。以下是一些值得关注的城市交通优先事项。
供应：产能利用率
城市可以通过建设更多的道路、桥梁、铁路线和其他基础设施来增加传统(和昂贵)的供应方式。但他们也可以通过更加集中地利用现有资产来实现这一目标。以下是他们可以部署的一些工具来达到目的：
为自动驾驶汽车铺平道路。实现自动驾驶汽车使用的优先事项包括一些听起来很简单的事情，例如确保道路有明显标志并且维修良好，其他涉及在地方、州、国家和国际层面进行认真协调，诸如保险法规的同步、安全规则、数据标准和通信协议。后者实际上可以提高道路通行能力，因为允许自动驾驶汽车彼此通信使它们能够更紧密地联系在一起，这意味着更多车辆可以安全地在同一条道路上行驶。
训练自动化和技术支持。自主操作和先进的信号传输减少了列车车厢之间的空间，从而可以实现更高的速度并运载更多的人。这不是幻想：已经存在数十种自主列车，用于地铁线路和特定场地系统，例如机场。当巴黎最古老的地铁线路实现自动化时，平均速度上升了20%。通过基于状态和预测性的维护，列车可以更频繁地运行，这涉及收集性能数据并使用统计数据，在问题导致故障之前识别和修复问题(将维护成本降低多达15%)。
部署智能交通系统。这些系统最大限度地减少了等待时间并最大限度地提高了移动速度，例如，通过感知交通并相互通信的信号灯，以及动态车道分配(将车道转向流量更大的方向)。这样的系统使布宜诺斯艾利斯的通勤时间缩短了20%，圣何塞和休斯顿的通勤时间缩短了15%，孟买的通勤时间减少了12%。
创建智能停车技术网络。这种网络将车辆连接到基础设施，并通知用户哪里可以停车，减少了寻找停车位所需的时间(和挫折心态)。在旧金山和约翰内斯堡，智能停车已经将停车搜索时间减少了大约5分钟。
需求：从私人出行到共享出行模式
单靠增加供应将无法实现无缝移动。鼓励人们转而选择更广泛的共享交通，并将一些交通流量转移到非高峰时段也是这个难题的关键部分。如果人们不再自己开车，而是选择搭乘铁路、公共汽车或自动穿梭巴士，那么现有的基础设施可以在不增加拥堵的情况下运载更多乘客，或许还会减少拥堵。需求优化工具包括以下内容：
为共享车辆创建专用车道。如果进入循环系统的所有自动穿梭巴士和公共汽车都在自己的车道中行驶，那么它们将是更快，更有吸引力的旅行选择。波哥大和布鲁塞尔等城市已经发现传统公共汽车就是这种情况。
扩展电动滑板车和共享自行车。通过缩短从一个人所在地到火车站的“最后一英里”旅程，这些选项使铁路旅行更具吸引力。它们与北京、墨尔本和纽约的公共交通使用量增加有关。
改变定价条件。当个别的峰值负载选项不那么诱人时，共享和非高峰运输选项变得更具吸引力。例如，通过许可系统限制机器人出租车和出租车的数量会增加等待时间，并使用户更有可能选择共享的自主选项。另一种选择是收取拥堵费，即车辆在特定时间进入繁忙的城市地区。这种定价已经成功地改变了伦敦、米兰、新加坡和斯德哥尔摩的交通模式。
将商业运输转移到非高峰时段。货物运输占城市拥堵的近20%。通过允许夜间交付，市可以在白天将走走停停的商用车从街道上撤走。这一概念已经在巴塞罗那和纽约等城市进行了试点，将所有用户的旅行时间缩短了5分钟。
可持续性：交通拥堵和空气质量
即使拥有无缝移动性，道路仍将继续承载最大比例的乘客和相当数量的货物。因此，改善空气质量和减少温室气体排放意味着要处理这些在道路上行驶的车辆。当电动汽车使用低排放或无排放的能源时，其排放量会大幅下降;因此，它们是等式的关键部分。城市可以用来鼓励使用电动汽车的一个工具是创建低排放或零排放区域。另一个是促进共享、车队和政府车辆的电气化，这些车辆的使用更为密集。阿姆斯特丹已经为电动车共享车队提供了特殊的全市停车许可证，洛杉矶国际机场最近为其地面运营购买了电动公交车。
在我们对无缝移动世界的看法中，到2030年，所有机器人出租车和自动穿梭巴士都将实现电动化，并且零排放。考虑到基线，这可能看起来雄心勃勃。即使在电动汽车的全球领导者——中国，2016年销售的汽车中只有30%是电动汽车。至于汽车，电动版本只占全球市场的一小部分，主要是因为对成本和里程范围的担忧。然而，由于机器人出租车和自动穿梭巴士可能会更广泛，更频繁地作为车队的一部分使用，因此到21世纪20年代中期，电动车的总拥有成本可能会与ICE车辆相竞争。
一个可能的梦想
实现无缝移动并不容易，但这并不是一个白日梦，因为与之相关的优势非常明显。此外，无缝移动可以创造重要的商机。我们的分析表明，到2030年，交通收入池的40% —— 纽约、巴黎和东京等密集发达城市的居民在交通上花费的钱 ——可以通过甚至现在不存在的交通方式(尤其是自动穿梭巴士、机器人出租车和使用物流方式的交通方式)来提供。无缝移动可能需要新型资产，例如共享自动车队的存储和维护设施，快速充电基础设施以及配备车辆到基础设施通信和IT系统的专用自动驾驶汽车车道。所有这些都为基础设施公司设计、建造和运营新形式的公私合作伙伴关系提供了重要的新机会。只有城市利用私营部门的能力，商业模式、创新和技术，才能实现无缝移动。
城市以前就已重新构想了交通，并做了必要的工作来改善人们的移动性，从而改善他们的生活。回到世界上第一条地铁：伦敦通过为期八年的建设，穿过该市最拥挤的地区之一，还建立了公私合作伙伴关系，投资20万英镑用于当时的高度实验性项目。“设计和执行这项事业的人将有权得到人民的最高赞扬和感激。”一位发言者在纪念开幕式的仪式上说。这不仅是国家的荣誉，也是文明的坚实进步。那是千真万确的变化，也许将来还会这么来一次。
结论
世界各地的城市都面临着改善移动性的压力。如果它们无所作为，那么与城市化、人口和电子商务相关的趋势可能会使交通拥堵和污染变得更糟。无缝移动性提供了一条不同的，可能更好的路径。要实现这一目标，需要大量的金融投资、富有想象力的政策以及与私营部门的实质性合作。虽然无缝移动似乎是一大飞跃，但过去的例子提供了希望。
