沒有智能公路,無(wú)人駕駛跑了個(gè)寂寞

  你知道北京二三四環(huán)為什么被稱為北京環(huán)線停車場(chǎng)嗎?在高峰時(shí)段,你在二三四環(huán)路上拍個(gè)視頻發(fā)朋友圈,別人會(huì)以為這是一張照片,因?yàn)槁飞纤械能嚩纪V共粍?dòng),是名副其實(shí)的“堵城”。 

  在百度地圖發(fā)布《2021年第一季度中國(guó)城市交通報(bào)告》中,排名第一擁堵的北京通勤高峰實(shí)際平均速度只有28.24km/h,騎個(gè)小電動(dòng)都比這速度快。隨著中國(guó)的城鎮(zhèn)化發(fā)展,不止北京,全國(guó)各大城市都出現(xiàn)了不同程度的交通擁堵,道路資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上城市的發(fā)展速度,放眼全世界“堵王”城市,北京只能勉強(qiáng)排進(jìn)前30名,冠軍被美國(guó)洛杉磯拿下。

  現(xiàn)在,通勤便利已是人們?cè)谝粋(gè)城市安居樂業(yè)的先提條件之一。每天堵在路上的半個(gè)小時(shí),用來(lái)睡覺不香嗎?別慌,其實(shí)已經(jīng)有人開始用智能科技解決交通問題了。

  經(jīng)常玩游戲的朋友都知道一款叫《看門狗》的開放世界沙盒游戲,在游戲中,利用網(wǎng)絡(luò)可以支配整個(gè)虛擬世界,比如可以控制汽車前進(jìn)后退,控制道路交通系統(tǒng),控制城市橋梁、設(shè)置路障等,甚至操縱交通信號(hào)燈引發(fā)30輛車連環(huán)追尾事故都不在話下,道路系統(tǒng)可針對(duì)需求進(jìn)行靈活變動(dòng)。

  等等,這跟堵車有什么關(guān)系?游戲通過網(wǎng)絡(luò)控制道路系統(tǒng)帶來(lái)秩序,反過來(lái)想,生活也是一場(chǎng)大型游戲,一步步將虛擬變成了現(xiàn)實(shí)。未來(lái)的道路有科技屬性,這種想法看似科幻般開玩笑,其實(shí)有理論依據(jù),只要我們滿足三個(gè)條件:

  1、智能駕駛/無(wú)人駕駛

  2、通過大數(shù)據(jù)預(yù)判交通情況

  3、速度更快、延時(shí)更低的網(wǎng)絡(luò)

  如何定義智能道路?

  其實(shí)智能公路并不是新興概念,早在20世紀(jì)90年代初,美國(guó)洛杉磯修建了一段“駛?cè)f達(dá)公路”,成了試驗(yàn)性的“智能公路”,建立在公路系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,不需要增鋪公路,就能提高公路的通行能力,等于高效不再堵車。

  當(dāng)時(shí)整個(gè)系統(tǒng)有三個(gè)作用:1、把即將發(fā)生的交通堵塞顯示在汽車導(dǎo)向圖上,用電波發(fā)射出去;2、準(zhǔn)確地測(cè)定通過路面上每一點(diǎn)的交通流量和流速;3、位置檢測(cè)。

  這聽著很高大上對(duì)不對(duì)?其實(shí)現(xiàn)在一個(gè)地圖APP就能搞定,這并不是我們想要的智能公路。

  那么如今我們所說(shuō)的智能公路,究竟是什么樣子?

  長(zhǎng)安大學(xué)信息工程學(xué)院教授徐志剛在《智能公路發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)》中提到:公路是一種多功能集成的道路基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng), 由自動(dòng)駕駛車輛、車路通信與協(xié)同、智能道路基礎(chǔ)設(shè)施三部分組成。

  簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),智能公路通過智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)消除行車安全和交通擁堵的隱患。但這種說(shuō)法過于籠統(tǒng)不嚴(yán)謹(jǐn),智能公路有沒有一套標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估?有的,行業(yè)有八大關(guān)鍵性技術(shù)。

  這八項(xiàng)技術(shù)非常有意思,甚至有些腦洞大開,但這里先不劇透,后面我們會(huì)講到,唯一可以透漏的是這八項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不難。既然不難,為什么現(xiàn)在還沒出現(xiàn)真正意義上的智能公路呢?

  我們?cè)诘纫魂嚃|風(fēng),這陣東風(fēng)名曰“無(wú)人駕駛”。

  無(wú)人駕駛是道路升級(jí)的重要一環(huán)

  為什么無(wú)人駕駛可以減緩擁堵?首先我們來(lái)了解造成擁堵的原因。

  司機(jī)有反應(yīng)時(shí)間,車有加速減速時(shí)間。當(dāng)一輛車減速停下的時(shí)候,后車也隨著減速停下,在前車重新啟動(dòng)時(shí),就會(huì)增加前后兩車的車距,同時(shí)降低后面道路上的平均速度,這種現(xiàn)象將會(huì)傳遞到后面的每一臺(tái)車,因此造成擁堵。

  聽起來(lái)很復(fù)雜,看看動(dòng)圖就能明白了:

  總結(jié)起來(lái),目前擁堵原因主要都來(lái)自于人,每個(gè)人都有不同的開車習(xí)慣,以至于每輛車都極具個(gè)性化,但個(gè)性化在道路這種需要秩序的環(huán)境中,是缺點(diǎn)。道路想要消滅擁堵情況,最好的方法就是消滅個(gè)性化。

  在開放世界的游戲大作中,不管是洛圣都還是舊金山灣地區(qū),除非你刻意擾亂,不然很少會(huì)出現(xiàn)堵車的現(xiàn)象,原因是路上行駛的汽車不管是路線還是速度,都是一串設(shè)計(jì)好的代碼,個(gè)性化在游戲NPC中是不存在的,自然沒有堵車現(xiàn)象。

  利用代碼打造一個(gè)交通系統(tǒng),誰(shuí)說(shuō)現(xiàn)實(shí)世界不可以呢?實(shí)現(xiàn)邏輯是利用距離探測(cè)傳感器,讓汽車之間保持一定的安全距離,整個(gè)車隊(duì)形成一致性的整體。這就是八大關(guān)鍵性技術(shù)之一——車輛隊(duì)列技術(shù)。

  這等于將智能公路上所有的汽車轉(zhuǎn)變成訓(xùn)練有素的隊(duì)列,要走一起走,要退一起退,車與車之間始終保持著同樣的距離。

  但這中間還有一項(xiàng)不可控因素,就是汽車電量。假如我們坐上無(wú)人駕駛汽車,駛上了智能公路,結(jié)果顯示電量不足請(qǐng)充電,走了5公里后電量耗盡,停在路上,占著一條車道,這等于也造成道路擁堵。

  既然這樣,電量低的無(wú)人駕駛汽車先去充電不就行了?道理是這個(gè)道理,但這顯然不夠智能,我們的目標(biāo)是無(wú)人駕駛汽車24小時(shí)營(yíng)業(yè),這就得用到提到技術(shù)之二——無(wú)線充電技術(shù)。

無(wú)線充電

  早在2016年,南方電網(wǎng)廣西電力科學(xué)研究院的祝文姬博士及團(tuán)隊(duì)成功建成了國(guó)內(nèi)第一條電動(dòng)汽車無(wú)線供電小型試驗(yàn)車道,掌握了電動(dòng)汽車無(wú)線供電技術(shù)。

  相比研發(fā)電池技術(shù)來(lái)提高汽車?yán)m(xù)航,無(wú)線充電無(wú)疑給電動(dòng)汽車的續(xù)航問題帶來(lái)了新的思路。未來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的動(dòng)態(tài)無(wú)線充電,將無(wú)線充電模塊配置在智能道路上,同時(shí)太陽(yáng)能等新能源提供電力,可以大幅減少電動(dòng)汽車配備的動(dòng)力電池容量,節(jié)能減排,降低電動(dòng)汽車的運(yùn)行成本。

  小米此前發(fā)布的隔空充電技術(shù)如果能持續(xù)迭代更新,保不準(zhǔn)將來(lái)可以用在公路上,分段放置隔空充電設(shè)備,電動(dòng)汽車豈不是隨時(shí)隨地都能保持滿電狀態(tài)?

  當(dāng)然,道路本身還是關(guān)鍵。我們對(duì)道路的要求是能夠智能自主感知環(huán)境,換句話說(shuō),就是在道路材料上加入一些傳感器,這些傳感器讓道路對(duì)交通環(huán)境進(jìn)行分析、處理、判斷,以此達(dá)到能量收集、自診斷、信息交互等智能化功能,這就是技術(shù)之三:道路智能材料技術(shù)。

  除了這三種關(guān)鍵技術(shù)外,用專業(yè)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō),還包括V2X網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、高精度地圖技術(shù)、面向主動(dòng)安全的道路控制技術(shù)、車路交互技術(shù)以及結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施的智能決策與規(guī)劃。

  細(xì)心的你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),雖說(shuō)智能公路的八大關(guān)鍵技術(shù),但并不是所有技術(shù)都針對(duì)公路,汽車也是智能公路這個(gè)概念中的一部分,智能公路只是一個(gè)載體,我們真正的目的是“車路協(xié)同”。

  車路協(xié)同將成為主流

  對(duì)于車路協(xié)同這件事,我們國(guó)家是舉雙手贊成,早在2011年,國(guó)家科技部就將“智能車路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究”列入863計(jì)劃重要課題,此后,政府也在 2017-2020 年集中發(fā)布了多個(gè)車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策。

  華為公司LTE產(chǎn)品線總裁熊偉是這么說(shuō)的:“面向未來(lái)的智能交通,應(yīng)當(dāng)讓車輛與路邊的既有設(shè)施充分協(xié)同,共同打造安全、高效、綠色的通信網(wǎng)絡(luò)。”

  意思就是,未來(lái)車輛與道路相輔相成,好比我們現(xiàn)在的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),把手機(jī)當(dāng)成汽車的話,那么智能公路就是5G網(wǎng)絡(luò),手機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中沖浪,汽車在道路上飛馳,通過無(wú)線通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人、車與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。

  好處是我們隨時(shí)可以獲知周邊車輛、位置信息等微環(huán)境信息,通過各種信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,判斷周圍行車環(huán)境、預(yù)測(cè)事故概率,提高行車安全性及交通效率。以后就再也不會(huì)有120的車被堵在了路上,直接快速安排。

  對(duì)于車子來(lái)說(shuō),有了車路協(xié)同的加持,相當(dāng)于擁有“千里眼順風(fēng)耳”。感知范圍擴(kuò)大到周遭幾百米,決策更精準(zhǔn)。比如說(shuō),提前知道前方紅路燈狀態(tài),完成加速 or 減速操作;通過車車互聯(lián),提前感知到前車位置速度,提前判斷來(lái)往車輛意向。

  對(duì)于這點(diǎn)交警叔叔們拍手叫好,再也不用日曬雨淋站在道路中間指揮交通了,對(duì)于交管部門來(lái)說(shuō),通過云平臺(tái)實(shí)時(shí)了解交通狀態(tài),進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控,提升通行效率,降低城市擁堵,等于對(duì)這片區(qū)域的交通狀況開啟了上帝視角。

  在無(wú)人駕駛時(shí)代來(lái)臨時(shí),交通管理中心就可以有效地對(duì)每輛無(wú)人駕駛汽車進(jìn)行管理,用戶也可以準(zhǔn)確地找到需要找的車,最為重要的是,每一輛車會(huì)沿著一個(gè)數(shù)碼軌道運(yùn)行。

  小時(shí)候玩過四驅(qū)車的應(yīng)該就知道,當(dāng)有了既定的軌道,不僅速度更快,且發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)幾乎為零。

  只不過我們從實(shí)體軌道換成了數(shù)碼軌道,這樣大大減少了事故發(fā)生的可能性,無(wú)人駕駛汽車只需要發(fā)現(xiàn)前方的障礙并及時(shí)反應(yīng),不需要擔(dān)心因?yàn)樽兊、超車、障礙物帶來(lái)的影響。

  未來(lái)的一段時(shí)間,當(dāng)無(wú)人駕駛汽車和普通汽車并存時(shí),在一些高速公路或者城市道路上可能會(huì)專門為智能汽車設(shè)計(jì)專有的車道,讓智能汽車和普通汽車能夠有序運(yùn)行,這樣道路的通行能力就會(huì)大幅提高。而在無(wú)人駕駛汽車全面替代普通汽車時(shí),城市的道路規(guī)劃就變得更加簡(jiǎn)單。

  這才是真正的車聯(lián)網(wǎng),而不是僅限于車上的一塊屏幕。

  設(shè)想一下,重新定義之后的智能交通將是這樣的:清晨,我們坐上智能汽車,在路上,這輛車會(huì)沿著一個(gè)已經(jīng)規(guī)劃好的數(shù)字軌道運(yùn)行,精確地到達(dá)乘客的身邊,再把乘客送往目的地。所有的路線都由智能交通控制中心進(jìn)行規(guī)劃,既保證了高速度,也不會(huì)出現(xiàn)交通擁堵,因?yàn)槟妮v車在什么時(shí)間經(jīng)過什么地方,都進(jìn)行過運(yùn)算。

  或許這才是真正的汽車共享經(jīng)濟(jì),對(duì)于普通人而言,需要車時(shí),智能交通系統(tǒng)就可以派一輛車來(lái)接你,你只需要支付服務(wù)費(fèi)用即可。這些車不需要人來(lái)駕駛,成本也很低。因?yàn)橹悄芙煌w系的支撐,這些車不會(huì)擁堵,使用效率高,安全性可靠。從這點(diǎn)來(lái)看,今天的打車應(yīng)用,一定程度上也是在為未來(lái)的服務(wù)模式提供嘗試。

  夢(mèng)想很美好,但實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易,智能交通是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢,需要國(guó)家政策支持才能實(shí)現(xiàn)的偉大愿景,我們非做不可嗎?是的,而且我們已經(jīng)在做了。

  從百度的車路協(xié)同開源方案,到阿里的“智慧高速”實(shí)踐,到騰訊的“車路協(xié)同”生態(tài)連接器價(jià)值論,再到華為的C-V2X芯片以及在系統(tǒng)架構(gòu)層面,這是除了汽車外,另一個(gè)讓國(guó)內(nèi)巨頭集體下場(chǎng)的賽道。

  巨頭們比誰(shuí)都清楚,如果沒有“車路協(xié)同”,自動(dòng)駕駛只是空談,光有技術(shù),不能上路,車路協(xié)同是自動(dòng)駕駛的前提條件。

  可以預(yù)見,智能交通協(xié)同發(fā)展將成為一種趨勢(shì)。車路協(xié)同系統(tǒng)被稱為道路交通安全的第三次革命,是智能交通發(fā)展的重要目標(biāo)之一。

  很多人認(rèn)為智能汽車只不過是一臺(tái)手機(jī)加四個(gè)輪子,其實(shí)這種說(shuō)法并不全面,智能汽車本身具有的智能科技固然重要,但如果沒有智能公路等其他條件的協(xié)同,就如手機(jī)沒有了網(wǎng)絡(luò),iPhone 12 Pro Max也只是一臺(tái)MP4。在智能汽車時(shí)代,車聯(lián)網(wǎng)不僅僅指的是汽車,還有信息通信、交通等多個(gè)領(lǐng)域,彼此間互相協(xié)同,才是完整形態(tài)的車聯(lián)網(wǎng)。

  而今,我們正處于由互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等多種信息技術(shù)融合的新一輪智能交通建設(shè)的起點(diǎn),智能交通必將掀起一場(chǎng)新的偉大革命,還是那句老話,“想致富,先修路”。

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