城市区域和内城的未来：Lohr 的 Cristal 交通系统是可持续交通和城市发展的解决方案——图片来源：Lohr 集团
人、包裹、零排放：这款法国模块化汽车为何旨在彻底改变城市交通
现代内城面临的挑战
德国内城区面临着诸多复杂挑战，威胁着其吸引力和活力。其中最核心的问题是土地封堵问题，它不仅损害了土壤的自然功能，还加剧了城市热岛效应。此外，消费者行为的改变和线上商务的兴起也导致城市中心逐渐荒废。法国公司Lohr Industrie凭借其创新的Cristal运输系统，开发出了一种解决方案，可以彻底改变客运和货运运输方式，并有助于城市空间的复兴。
适合：
德国土地封存问题
现状与发展
德国的密封路面占其国土面积的5.1%，是欧洲最高的，远高于欧洲2.3%的平均水平。德国每天有超过50公顷的土地用于新建住宅和交通基础设施，相当于一座汉诺威市每年的新增面积。过去三十年，德国的密封路面面积增加了4943平方公里。
非营利研究网络CORRECTIV的一项研究表明，尽管官方承诺应对气候变化，但在所有受访的德国城市中，土壤封存现象仍在加剧。例如，莱比锡尽管设定了每年种植1000棵新树的目标，但在2018年至2024年期间，该市仍损失了8平方公里的绿地。汉堡在同一时期甚至新增了14平方公里的封存面积。
对城市气候的影响
密集的地面密封会显著加剧城市热岛效应。沥青和混凝土等材料在白天储存太阳热量，夜间缓慢释放，导致温度持续上升。德国气象局 (DWD) 已记录到，人口密集的城市与其周边地区之间的温差高达 10 开尔文；在较小的城镇，温差仍然高达 4 开尔文。
这些城市热岛效应不仅加剧了气候变化的影响，还严重损害了城市居民的生活质量。老年人和儿童等弱势群体尤其容易受到与高温相关的健康问题的影响。此外，空调能耗增加，导致成本上升和温室气体排放增加。
地表水和水文问题
用人工建筑材料封闭土壤会极大地限制土壤的自然功能。封闭的表面无法吸收雨水，导致暴雨期间地表径流和洪水泛滥。气候变化和极端天气事件的日益频繁进一步加剧了这一问题。
城市化正在改变整个水循环，导致城市上风向和下风向的降水增加。与此同时，城市化也导致地表径流加剧。由于植被缺乏导致蒸发不足，也加剧了城市的干岛效应，其特征是湿度降低和风速减小。
城市热岛现象及其后果
城市热岛的形成和强度
城市热岛效应是指城市地区气温高于周边乡村地区的现象。研究表明，热岛效应使美国城市地区的白天气温升高约1至7华氏度（约0.7至0.9摄氏度），夜间气温升高2至5华氏度（约0.9至0.9摄氏度）。在高度发达的城市地区，中午气温可能比周边植被覆盖区高出15至20华氏度（约7至9摄氏度）。
城市热岛效应的强度很大程度上取决于城市的规模、建筑密度、建筑高度以及封闭程度。即使在同一个城市内部，也存在显著的温差。吸热建筑和沥青路面较多、降温绿地较少的地区，气温最高。
适合：
健康和社会经济影响
极端高温是美国最致命的自然灾害，儿童和65岁以上的成年人是最易受其影响的人群。最近的一项研究估计，欧洲93个城市的热岛效应每年导致约6700人过早死亡，占夏季死亡人数的4%。
城市热岛效应对所有人群的影响并不均等。边缘化和弱势群体，例如低收入者、失业者、无家可归者以及慢性病患者，受到的影响尤为严重。这些社会不平等加剧了健康风险，并给城市规划带来了额外的挑战。
能源消耗和生态足迹
热岛效应会增加空调需求，从而增加能源消耗和相关排放。一项研究表明，气温每升高1摄氏度，能源需求就会增加0.5%到5%，具体取决于当地的空调水平。用电量峰值和热岛强度峰值往往集中在同一时段，通常是炎热的夏日午后。
能源需求的增加可能导致极端高温事件期间能源系统超负荷，并加剧城市的生态足迹。此外，热岛效应会滞留污染物，导致空气质量恶化，带来长期健康风险。
德国城市中心的危机
结构变化和空缺
德国城市中心正在经历深刻的结构性变革，并在多种因素的加速下加速发展。新冠疫情和日益增长的线上商务迫使许多企业关门歇业，导致城市中心日益荒芜。为了应对这一趋势，德国许多城市已开始积极地重新规划其城市中心和中心商业街。
研究人员发现了三个对城市中心发展至关重要的复杂问题领域：第一，零售空间的大量空置；第二，百货商店的空置；第三，来自电子商务的竞争。这些挑战需要超越传统零售概念的综合城市规划方法。
欧洲振兴之路
欧洲一些城市正在探索创新方法，以振兴其历史悠久的市中心。HUB-IN 项目正在八个欧洲城市开展工作，旨在改造和复兴历史悠久的城区，同时保留其独特的文化、社会特征和环境。
这些项目的目标包括扭转忽视和破坏历史遗产的趋势，为当地传统企业创造新的可持续发展机会，发展新的创造性技能和就业机会，并通过结合传统和创新来激发新的想法和解决方案。
NiCE 项目致力于通过促进更具循环性和可持续性的本地贸易和消费，振兴衰败的城市中心。合作伙伴正在开发创新的城市规划方法，重点打造多功能资源中心，并利用闲置空间提供循环利用服务。
Cristal 交通系统：城市交通创新
技术基础和特性
法国Lohr Industrie公司推出的Cristal系统代表了应对城市交通挑战的革命性解决方案。Cristal是一款100%电动、模块化、互联的出行解决方案，专为运营商提供灵活的公共交通选择而设计。该系统基于自主电动穿梭巴士，这些巴士还可以连接在一起组成更大的单元。
Cristal系统的技术规格令人印象深刻：自动机械耦合系统可实现单车道运行和小转弯半径，同时由于穿梭车模块之间没有间隙，安全性也得到了保障。电池充满电后续航里程足以满足一整天的使用，总续航里程为120至170公里，最高时速为50公里/小时。
其快速充电功能尤为突出：2.5 小时即可充满电，1 小时即可充满 50%。20% 的爬坡能力使其即使在地形复杂的城市环境中也能轻松驾驭。自动电动坡道也确保了行动不便人士的通行。
模块化设计和适应性
Cristal系统的一个关键优势在于其模块化设计。该系统可以通过组建由一至四辆车组成的列车，持续适应客流量。这种灵活性即使在需求波动的情况下也能实现资源的最佳利用和经济运行。
这些模块可在两分钟内完成连接和断开，从而能够快速适应不断变化的运营需求。这种模块化设计使Cristal系统区别于传统的公交车系统，并为运营商提供了前所未有的运营管理灵活性。
Lohr 车辆系列包括人工驾驶接驳车（Cristal）和自动驾驶接驳车（iCristal），可在有人或无人驾驶的情况下运行。该系列车辆的多样性是根据市政出行需求量身定制的，可用于新建的全资 Cristal 线路，或集成到现有网络中，用于多种定时或按需服务。
货运和补货策略
城市货运物流的挑战
城市货运在城市经济中发挥着至关重要的作用，但却常常被视为一种麻烦，而非一项必不可少的服务。尽管货物运输对城市居民和工业至关重要，但各国政府在促进城市必需品流通和减少城市货运对服务社区的负面影响方面却做得相对较少。
这种情况导致货物运输相关问题日益增多，包括与客运争夺道路基础设施、停车和运输设施。城市货运本质上是一个跨学科的研究领域，需要协调不同的研究和分析领域。
货运运输是经济活动及其空间组织的函数，属于城市地理和经济学范畴。货运运输也受消费者需求的影响，由不断追求更高效率的竞争性运输和物流服务提供商管理。
创新补货理念
移动仓库补给理念为城市物流挑战提供了创新解决方案。在许多实际的车辆路径应用中，大型车辆被用作移动仓库，为执行特定任务的小型车辆车队提供支持。移动仓库能够在移动中提供特定资源，从而确保任务车辆的正常运转。
例如，在双层配送系统中，小型作业车辆用于在狭窄街道上行驶并运送或收集货物，而大型车辆则充当移动仓库，用于补充待运送的货物或在城郊接收收集的货物。排放法规也可能对通行进行限制，使得某些区域只能允许环保车辆（例如电池驱动的电动汽车）进入。
尤其是在相应的加油基础设施稀疏的情况下，移动加油站似乎是一个有趣的替代方案。带时段和移动仓库的车辆路径问题的特点是车队由任务车辆和支援车辆组成，其中支援车辆可以充当移动仓库，为任务车辆恢复装载量或燃油容量。
历史名城的优势
Cristal系统在通往历史名城中心方面具有独特优势。其紧凑的设计和窄车身使其即使在老街区的狭窄街道上也能轻松行驶。低地板设计方便乘客上下车，这在基础设施有限的历史街区尤为有利。
该系统兼具客运和货运能力，即使在白天也能实现新的补给。这对于为步行区或交通较为安静的区域（传统配送车辆难以到达）的商店和服务提供补给尤为重要。
电力驱动技术和安静的运行使该系统非常适合在敏感的历史街区使用，这些地区必须最大限度地降低噪音和空气污染。此外，模块化设计可根据一天中的时间和运输需求在客运和货运之间切换，从而实现基础设施的最佳利用。
以全自动物流中心为起点
仓库自动化的发展
得益于全自动仓储中心，物流行业正在经历一场变革，而全自动仓储中心可以作为创新城市交通系统的起点。全自动仓储中心为快速周转、高容量的仓库带来了诸多优势，其中自动化对于构建供应链弹性尤为重要。2022年，51%的公司表示计划提高自动化水平，以应对劳动力短缺。
“暗仓”概念代表着完全自动化和自主化的仓库，这些仓库依靠机器人、自动引导机器、自主移动机器人以及自动化存储和检索系统，完成从收货到订单执行的所有工作。中央仓库管理系统负责监控运营并管理物流，确保一切顺利、精准地运行。
实际实施示例
德国已有几个全自动物流中心的案例。DHL供应链在下萨克森州施陶芬贝格运营着其最大的全自动机器人辅助配送中心，该中心采用AutoStore系统。该系统占地6000平方米，是德国最大的全自动仓库和订单处理系统之一。
AutoStore 系统可实现全面的库存监控和控制，确保高效的仓储和拣选。这使得客户订单的处理和配送更加快捷可靠。灵活且模块化可扩展的机器人解决方案与本地员工的互动，缩短了单个客户订单的交付周期。
REWE 在马格德堡打造了又一个先进仓库自动化的典范。该物流中心占地 49,500 平方米，由 REWE 与 Swisslog 合作开发，采用先进的自动化技术，每日可处理多达 286,000 个包裹。该配送中心体现了 REWE 致力于提升其供应链效率、可靠性和可持续性的承诺。
融入城市交通系统
全自动物流中心与 Cristal 等创新型城市运输系统的结合，为城市物流开辟了全新的可能性。这种集成实现了高效仓储与灵活城市配送之间的无缝衔接。Cristal 系统的模块化设计能够与自动化仓库系统的产出实现最佳同步。
仓库物流自动化涵盖从简单的空托盘运输到全自动物料流的整个过程。这些系统可以与 Cristal 运输系统完美结合，打造从仓库到市中心最终客户的无缝自动化物流链。
集成电子标签拣货解决方案的现代仓库管理系统可以显著提高拣货准确率，并最大限度地减少拣货错误。这种精度对于城市配送系统的效率至关重要，因为任何错误都可能导致延误和额外的配送行程。
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安静、电动、高效——这就是 Cristal 改变城市中心的方式
就业效应和工作发展
转型而非毁灭工作
与人们普遍担心自动化会摧毁就业岗位相反，全自动物流中心和创新运输系统正在一些此前从未出现过的领域创造新的就业机会。数字化和自动化正在改变人们的工作方式，在简单任务的实际执行中，人为因素的重要性逐渐降低，但在战略制定和管控方面，人为因素仍然至关重要。
机器人已经在协助人们工作：分拣机器人、拣选机器人、货架装载机器人、自动叉车和自动无人机不再是现代物流中心和仓库的未来愿景，而是日常生活中的现实。这些所谓的辅助拣选机器人为人类同事提供支持，如果没有人类同事，例如，在线零售的发货量将无法处理。
新的资格要求和职业道路
自动化正在为物流行业创造新的技能组合和职业发展路径。仿生学等领域的技术进步使得外骨骼机器人能够减轻仓库工人的负担，并保护他们的健康。智能眼镜的扩展现实技术能够直接在视野中显示有用信息，帮助员工更轻松地找到正确的产品位置。
像WITRON这样的公司提供自动化物流领域的多样化职业机会，从设计、组装到全自动物流中心的项目管理。这些新工作岗位对资质的要求更高，工作条件也比传统的仓储和运输工作更好。
自动化系统的发展也创造了研发、工厂工程、系统集成和技术支持等领域的就业机会。这些职位通常比它们所取代的体力劳动岗位薪资更高，发展机会也更好。
区域发展动力
全自动物流中心能够促进区域发展，不仅能直接在设施内创造就业机会，还能为周边服务业创造就业机会。复杂的自动化系统的安装和维护需要专业的现场服务人员和技术人员。
此类中心的建立有助于振兴结构薄弱的地区，并刺激新的经济活动。与Cristal等创新型城市交通系统的连接，通过在物流中心和城市中心之间建立高效的连接，进一步增强了这些效应。
此外，围绕自动化物流和运输系统，新的商业模式和服务正在涌现，涵盖数据分析和优化、预测性维护以及专业融资和保险服务。
适合：
可持续性和环境效益
电动汽车和减排
Cristal系统采用100%电动方案设计，对减少城市排放贡献巨大。货运占全球温室气体排放量的8%，而城市交通系统的电气化是迈向减排的关键一步。全球近四分之三的货物由远洋船舶运输，而卡车和厢式货车等公路车辆则占货运排放的大部分。
在运输相同数量的货物并行驶相同距离的情况下，公路运输的二氧化碳排放量是船舶的100多倍。由于城市货运的排放尤为严重，Cristal系统可以通过电气化供应链的最后一公里，为减排做出巨大的贡献。
减少噪音污染
除了减少排放外，Cristal 电动系统还显著降低了城市噪音。传统的柴油货运车辆会造成严重的噪音污染，尤其是在人口稠密的市中心。电力驱动的安静运行也使其能够在夜间运输时不打扰居民，从而提高城市货运的效率。
降噪对于历史悠久的市中心的生活质量尤为重要，因为这些地方的住宅和商业功能通常紧密相连。Cristal 系统有助于创造更安静、更舒适的城市空间，从而提升市中心作为居住和休闲场所的吸引力。
空间效率和基础设施优化
Cristal 系统的模块化设计能够优化现有基础设施的利用。该系统的适应性使其能够根据需要调整运输能力，从而提高车辆利用率，减少所需出行次数。效率的提升有助于减少交通流量，从而减轻城市基础设施的负担。
紧凑的设计以及利用现有基础设施的能力减少了对新增道路和停车场的需求。这对于应对土地封堵尤为重要，因为所需的新增交通区域更少。相反，现有区域可以得到更高效的利用，在某些情况下甚至可以消除封堵。
技术融合与智慧城市理念
互联移动解决方案
Cristal系统旨在打造一种互联出行解决方案，能够无缝融入智慧城市理念。作为一项“出行即服务”解决方案，它能够补充公共交通，并支持多式联运。这种互联互通能够优化不同交通方式的协调，并有助于提高整个城市出行系统的效率。
将不同的出行方式整合成一个连贯的系统，对于城市交通的未来至关重要。Cristal 系统可以充当不同交通方式之间的纽带，例如连接城市郊区的火车站、公交车站和停车场与市中心。
数据收集和分析
像 Cristal 这样的现代自动化交通系统会生成大量关于交通流量、使用模式和系统性能的数据。这些数据可用于持续的系统优化和城市交通规划。预测分析可以帮助预测维护需求并最大限度地减少停机时间。
数据集成还能更好地与交通信号控制、停车管理和应急管理等其他城市系统进行协调。这种全面的联网有助于创建智能、响应迅速的城市系统。
自主技术与未来前景
随着自动驾驶汽车技术的不断发展，Cristal系统及其iCristal变体已经展现出未来完全自动驾驶城市交通系统的雏形。这一发展有助于进一步提高效率并降低成本。
自动驾驶系统能够更精确地控制和协调交通流量，从而有助于提高容量利用率并减少拥堵。同时，灵活、以需求为导向的运输服务也正在开辟新的可能。
经济方面和融资模式
投资成本和摊销
实施 Cristal 系统需要在车辆和充电基础设施方面进行大量的初始投资。然而，类似电动交通系统的经验表明，这些投资可以通过车辆生命周期内更低的运营成本收回。电动汽车通常比柴油汽车的维护成本更低，因为它们的运动部件和易磨损部件更少。
Cristal 系统的模块化设计使其能够逐步实施和扩展，从而减少初始投资并最大程度地降低财务风险。运营商可以从较小的船队开始，并根据需求和可用资源进行扩展。
公私伙伴关系
创新型城市交通系统的融资通常需要公共部门和私营部门的合作。公私合作伙伴关系可以充分利用双方的优势，公共部门提供战略目标和监管框架，私营部门则贡献技术专长和效率。
此类伙伴关系还可以实现风险共担，并创造创新的融资模式，例如基于绩效的薪酬或租赁安排。这种灵活性对于财政资源有限的市政当局尤为重要。
外部效应和社会效益
Cristal系统的经济评估还必须考虑运营成本未直接体现的外部效应，包括改善空气质量、减少噪音污染、降低医疗成本以及改善服务区域的生活质量。
这些社会效益可能具有巨大的经济价值，尽管难以量化。研究表明，仅减少空气污染带来的健康效益就足以证明清洁交通系统的投资成本是合理的。
监管框架和审批程序
创新车辆的审批要求
Cristal系统的引入需要调整现有的监管框架。模块化、可拆卸电动汽车等创新型车辆概念通常不属于现有车辆类别，需要特殊的审批程序。制定合适的审批标准对于此类系统的广泛推广至关重要。
监管沙盒是指在受控条件下测试创新技术的机制，已被证明是制定适当法规的有效工具。这些方法能够在最终监管框架建立之前积累实践经验。
交通规则
Cristal系统与现有交通系统的整合可能需要对道路交通法规进行调整，例如，必须明确车辆的优先规则、速度限制以及专用车道的使用等问题。
该系统兼顾客运和货运的能力也可能催生需要特殊监管的新型运输服务。制定灵活、适应性强的法规对于鼓励创新并确保安全至关重要。
环境与规划法
Cristal系统的实施可以对环境许可和规划程序产生积极影响。作为零排放系统，它有助于满足空气质量标准和气候保护目标。这有利于开发项目的审批和环境区域的划定。
然而，将其融入城市规划需要交通、环境和城市规划专家之间的仔细协调。将该系统纳入土地利用规划和发展规划，可以确保其与城市发展的最佳融合。
试点项目和首次实施
在不同城市环境中进行测试
Cristal系统的成功实施需要在不同的城市环境中开展全面的试点项目。从历史悠久的市中心到现代化的商业区，不同类型的城市对城市交通系统的需求各不相同。试点项目可以为系统在不同环境下的适应性和性能提供宝贵的参考。
试验应涵盖各种运营模式，从纯客运到混合用途和专用货运应用。这种多样性对于理解和展示模块化系统的全部潜力至关重要。
可衡量的成功标准
必须为试点项目的评估制定清晰、可衡量的成功标准。这些标准既应包括乘客数量、准点率和能源消耗等定量指标，也应包括用户满意度和社会接受度等定性指标。
衡量成功与否还应考虑外部效应，例如对空气质量、噪音污染和城市生活质量的影响。长期研究有助于记录该系统的可持续效益，并为进一步实施奠定基础。
扩展和复制
成功试点项目的经验教训必须系统地记录下来，并准备推广到更大的区域，在其他城市复制。制定标准化的实施程序可以降低实施成本，提高成功的可能性。
在实施类似系统的城市之间建立网络可以促进经验和最佳实践的交流。此类网络还可以促进联合采购和标准化解决方案的开发。
Cristal System：重新思考道路——未来的交通
技术进步
Cristal系统的未来将受到进一步技术发展的深刻影响。电池技术的进步可以增加续航里程并进一步缩短充电时间。人工智能和机器学习的发展可以提高自动驾驶系统的效率，并开辟新的应用可能性。
车辆到电网技术的集成可以使Cristal系统成为智能电网的有效组成部分。车辆电池可以充当分散式储能单元，有助于电网稳定，尤其是在整合可再生能源的情况下。
拓展新的应用领域
Cristal 系统的模块化设计为其拓展新的应用领域开辟了机遇。可以开发专用模块，用于运输特定类型的货物，例如食品、医疗产品或电商包裹。温控模块的开发有望在制药和食品行业开辟新的市场。
可以进一步深化与其他运输方式的融合，打造无缝衔接的多式联运链。通过与港口、机场和物流中心的连接，该系统可以成为全球供应链不可或缺的一部分。
社会转型
像Cristal这样的系统的广泛应用，可能会带来城市出行和城市发展的根本性变革。减少私家车的需求可以为新的城市用途创造空间，并有助于减少停车位的浪费。
改善历史名城中心的可达性，有助于其复兴，成为充满活力、功能齐全的城市中心。提升出行便利性并减少环境影响，可以催生新的城市生活和工作模式。
这一发展也可能催生新的商业模式和服务。从出行即服务平台到专业的物流服务提供商，基于创新交通系统的全新经济生态系统可能应运而生。
Lohr Industrie 的 Cristal 运输系统代表着一种有望解决城市交通和城市发展复杂挑战的方案。该系统融合了电力驱动技术、模块化设计以及客货两用运输能力，为振兴内城区、应对土地封堵和城市热岛效应提供了创新解决方案。将其与全自动物流中心相结合，将为高效的城市供应链创造新机遇，并有助于打造可持续的宜居城市。然而，这项技术的成功取决于公共和私人利益相关者之间精心的规划和合作实施，以及适当的监管框架的制定和社会对创新交通解决方案的认可。
建议 - 计划 - 实施
