沒有智能公路，無人駕駛跑了個寂寞
圖片來源@視覺中國
文 | 智行駕道
你知道北京二三四環為什么被稱為北京環線停車場嗎？在高峰時段，你在二三四環路上拍個視頻發朋友圈，別人會以為這是一張照片，因為路上所有的車都停止不動，是名副其實的“堵城”。?
在百度地圖發布《2021年第一季度中國城市交通報告》中，排名第一擁堵的北京通勤高峰實際平均速度只有28.24km/h，騎個小電動都比這速度快。隨著中國的城鎮化發展，不止北京，全國各大城市都出現了不同程度的交通擁堵，道路資源遠遠跟不上城市的發展速度，放眼全世界“堵王”城市，北京只能勉強排進前30名，冠軍被美國洛杉磯拿下。
現在，通勤便利已是人們在一個城市安居樂業的先提條件之一。每天堵在路上的半個小時，用來睡覺不香嗎？別慌，其實已經有人開始用智能科技解決交通問題了。
經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，利用網絡可以支配整個虛擬世界，比如可以控制汽車前進后退，控制道路交通系統，控制城市橋梁、設置路障等，甚至操縱交通信號燈引發30輛車連環追尾事故都不在話下，道路系統可針對需求進行靈活變動。
等等，這跟堵車有什么關系？游戲通過網絡控制道路系統帶來秩序，反過來想，生活也是一場大型游戲，一步步將虛擬變成了現實。未來的道路有科技屬性，這種想法看似科幻般開玩笑，其實有理論依據，只要我們滿足三個條件：
1、智能駕駛/無人駕駛
2、通過大數據預判交通情況
3、速度更快、延時更低的網絡
01 如何定義智能道路？
其實智能公路并不是新興概念，早在20世紀90年代初，美國洛杉磯修建了一段“駛萬達公路”，成了試驗性的“智能公路”，建立在公路系統與通訊系統相結合的基礎上，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。
當時整個系統有三個作用：1、把即將發生的交通堵塞顯示在汽車導向圖上，用電波發射出去；2、準確地測定通過路面上每一點的交通流量和流速；3、位置檢測。
這聽著很高大上對不對？其實現在一個地圖APP就能搞定，這并不是我們想要的智能公路。
那么如今我們所說的智能公路，究竟是什么樣子？
長安大學信息工程學院教授徐志剛在《智能公路發展現狀與關鍵技術》中提到：智能公路是一種多功能集成的道路基礎設施系統,?由自動駕駛車輛、車路通信與協同、智能道路基礎設施三部分組成。
簡單來說，智能公路通過智能網聯技術消除行車安全和交通擁堵的隱患。但這種說法過于籠統不嚴謹，智能公路有沒有一套標準來評估？有的，行業有八大關鍵性技術。
這八項技術非常有意思，甚至有些腦洞大開，但這里先不劇透，后面我們會講到，唯一可以透漏的是這八項技術實現起來并不難。既然不難，為什么現在還沒出現真正意義上的智能公路呢？
我們在等一陣東風，這陣東風名曰“無人駕駛”。
02 無人駕駛是道路升級的重要一環
為什么無人駕駛可以減緩擁堵？首先我們來了解造成擁堵的原因。
司機有反應時間，車有加速減速時間。當一輛車減速停下的時候，后車也隨著減速停下，在前車重新啟動時，就會增加前后兩車的車距，同時降低后面道路上的平均速度，這種現象將會傳遞到后面的每一臺車，因此造成擁堵。
聽起來很復雜，看看動圖就能明白了：
總結起來，目前擁堵原因主要都來自于人，每個人都有不同的開車習慣，以至于每輛車都極具個性化，但個性化在道路這種需要秩序的環境中，是缺點。道路想要消滅擁堵情況，最好的方法就是消滅個性化。
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，除非你刻意擾亂，不然很少會出現堵車的現象，原因是路上行駛的汽車不管是路線還是速度，都是一串設計好的代碼，個性化在游戲NPC中是不存在的，自然沒有堵車現象。
利用代碼打造一個交通系統，誰說現實世界不可以呢？實現邏輯是利用距離探測傳感器，讓汽車之間保持一定的安全距離，整個車隊形成一致性的整體。這就是八大關鍵性技術之一——車輛隊列技術。
這等于將智能公路上所有的汽車轉變成訓練有素的隊列，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。
但這中間還有一項不可控因素，就是汽車電量。假如我們坐上無人駕駛汽車，駛上了智能公路，結果顯示電量不足請充電，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，電量低的無人駕駛汽車先去充電不就行了？道理是這個道理，但這顯然不夠智能，我們的目標是無人駕駛汽車24小時營業，這就得用到提到技術之二——無線充電技術。
早在2016年，南方電網廣西電力科學研究院的祝文姬博士及團隊成功建成了國內第一條電動汽車無線供電小型試驗車道，掌握了電動汽車無線供電技術。
相比研發電池技術來提高汽車續航，無線充電無疑給電動汽車的續航問題帶來了新的思路。未來實現電動汽車的動態無線充電，將無線充電模塊配置在智能道路上，同時太陽能等新能源提供電力，可以大幅減少電動汽車配備的動力電池容量，節能減排，降低電動汽車的運行成本。
小米此前發布的隔空充電技術如果能持續迭代更新，保不準將來可以用在公路上，分段放置隔空充電設備，電動汽車豈不是隨時隨地都能保持滿電狀態？
當然，道路本身還是關鍵。我們對道路的要求是能夠智能自主感知環境，換句話說，就是在道路材料上加入一些傳感器，這些傳感器讓道路對交通環境進行分析、處理、判斷，以此達到能量收集、自診斷、信息交互等智能化功能，這就是技術之三：道路智能材料技術。
除了這三種關鍵技術外，用專業的術語來說，還包括V2X網絡通信技術、高精度地圖技術、面向主動安全的道路控制技術、車路交互技術以及結合基礎設施的智能決策與規劃。
細心的你可能已經發現，雖說智能公路的八大關鍵技術，但并不是所有技術都針對公路，汽車也是智能公路這個概念中的一部分，智能公路只是一個載體，我們真正的目的是“車路協同”。
03 車路協同將成為主流
對于車路協同這件事，我們國家是舉雙手贊成，早在2011年，國家科技部就將“智能車路協同關鍵技術研究”列入863計劃重要課題，此后，政府也在 2017-2020?年集中發布了多個車聯網相關政策。
華為公司LTE產品線總裁熊偉是這么說的：“面向未來的智能交通，應當讓車輛與路邊的既有設施充分協同，共同打造安全、高效、綠色的通信網絡。”
意思就是，未來車輛與道路相輔相成，好比我們現在的移動互聯網，把手機當成汽車的話，那么智能公路就是5G網絡，手機在網絡中沖浪，汽車在道路上飛馳，通過無線通信和互聯網技術，實現車與車、車與路、車與人、車與網絡的實時數據交互。
好處是我們隨時可以獲知周邊車輛、位置信息等微環境信息，通過各種信息進行大數據分析，判斷周圍行車環境、預測事故概率，提高行車安全性及交通效率。以后就再也不會有120的車被堵在了路上，直接快速安排。
對于車子來說，有了車路協同的加持，相當于擁有“千里眼順風耳”。感知范圍擴大到周遭幾百米，決策更精準。比如說，提前知道前方紅路燈狀態，完成加速 or 減速操作；通過車車互聯，提前感知到前車位置速度，提前判斷來往車輛意向。
對于這點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，對于交管部門來說，通過云平臺實時了解交通狀態，進行動態調控，提升通行效率，降低城市擁堵，等于對這片區域的交通狀況開啟了上帝視角。
在無人駕駛時代來臨時，交通管理中心就可以有效地對每輛無人駕駛汽車進行管理，用戶也可以準確地找到需要找的車，最為重要的是，每一輛車會沿著一個數碼軌道運行。
小時候玩過四驅車的應該就知道，當有了既定的軌道，不僅速度更快，且發生碰撞的機會幾乎為零。
只不過我們從實體軌道換成了數碼軌道，這樣大大減少了事故發生的可能性，無人駕駛汽車只需要發現前方的障礙并及時反應，不需要擔心因為變道、超車、障礙物帶來的影響。
未來的一段時間，當無人駕駛汽車和普通汽車并存時，在一些高速公路或者城市道路上可能會專門為智能汽車設計專有的車道，讓智能汽車和普通汽車能夠有序運行，這樣道路的通行能力就會大幅提高。而在無人駕駛汽車全面替代普通汽車時，城市的道路規劃就變得更加簡單。
這才是真正的車聯網，而不是僅限于車上的一塊屏幕。
設想一下，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，這輛車會沿著一個已經規劃好的數字軌道運行，精確地到達乘客的身邊，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行規劃，既保證了高速度，也不會出現交通擁堵，因為哪輛車在什么時間經過什么地方，都進行過運算。
或許這才是真正的汽車共享經濟，對于普通人而言，需要車時，智能交通系統就可以派一輛車來接你，你只需要支付服務費用即可。這些車不需要人來駕駛，成本也很低。因為智能交通體系的支撐，這些車不會擁堵，使用效率高，安全性可靠。從這點來看，今天的打車應用，一定程度上也是在為未來的服務模式提供嘗試。
夢想很美好，但實現起來并不容易，智能交通是一件費時費力費錢，需要國家政策支持才能實現的偉大愿景，我們非做不可嗎？是的，而且我們已經在做了。
從百度的車路協同開源方案，到阿里的“智慧高速”實踐，到騰訊的“車路協同”生態連接器價值論，再到華為的C-V2X芯片以及在系統架構層面，這是除了汽車外，另一個讓國內巨頭集體下場的賽道。
巨頭們比誰都清楚，如果沒有“車路協同”，自動駕駛只是空談，光有技術，不能上路，車路協同是自動駕駛的前提條件。
可以預見，智能交通協同發展將成為一種趨勢。車路協同系統被稱為道路交通安全的第三次革命，是智能交通發展的重要目標之一。
很多人認為智能汽車只不過是一臺手機加四個輪子，其實這種說法并不全面，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同，就如手機沒有了網絡，iPhone 12 Pro Max也只是一臺MP4。在智能汽車時代，車聯網不僅僅指的是汽車，還有信息通信、交通等多個領域，彼此間互相協同，才是完整形態的車聯網。
而今，我們正處于由互聯網、大數據、物聯網及人工智能等多種信息技術融合的新一輪智能交通建設的起點，智能交通必將掀起一場新的偉大革命，還是那句老話，“想致富，先修路”。
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