《電子技術(shù)應(yīng)用》
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重大變革已經(jīng)開始,將改變我們所有人,!

2021-12-02
來源:牛彈琴

(一)

一項(xiàng)重大變革已經(jīng)開始,,坦率地說,如果不出意外,,這將改變我們所有人的生活,。

今天早上讀李彥宏的新著《智能交通》,,更堅(jiān)定了我的判斷,,很有意思的是,,這本書的副標(biāo)題,就是“影響人類未來10-40年的重大變革”,。

我總覺得,,這還真不是夸大。

今天我們的生活,,很多人最頭疼的問題,,就是交通。譬如在北京,,擁堵是家常便飯,,我工作地點(diǎn)城市偏西,曾經(jīng)有一次朋友來北京,,一定要在東邊吃飯,,我開了兩個(gè)多小時(shí)才到達(dá),都到了結(jié)賬的時(shí)間了……

有沒有破解的辦法呢,?

修建更多條道路,?

部署更多交通警察?

更激進(jìn)的單雙日限行,?

顯然,,這都不是解決之道,甚至是解決了一個(gè)問題,,引發(fā)了更大的問題,。

問題是時(shí)代的聲音,辦法總比困難多,。最好的辦法,,就是智能交通。

所謂智能交通,,是從自動(dòng)駕駛出發(fā),,基于聰明的車和智能的路,然后車路協(xié)同,,把人工智能,、5G通信、云計(jì)算等技術(shù)深度融合到交通領(lǐng)域,。

在李彥宏看來,,這一重大變革,可至少解決三個(gè)問題,。

第一個(gè)問題,,降低道路安全事故,可降低90%。

根據(jù)國(guó)際公路安全協(xié)會(huì)官網(wǎng),,每年全世界有約135萬人死于交通事故,,這意味著平均每24秒,全球就有一人在交通事故中喪生,。在5-29歲的青少年人群中,,道路安全傷害,是排名第一的死因,。

為什么這么多,?

數(shù)據(jù)顯示,大約94%的交通事故,,是人為因素導(dǎo)致,,包括酒駕等危機(jī)駕駛行為。在中國(guó),,酒駕,、醉駕是刑事案件中排第一位,每年有30萬件,。

還有相當(dāng)大一部分交通事故,,是手機(jī)導(dǎo)致的??词謾C(jī)30秒,,相當(dāng)于盲開500米。

自動(dòng)駕駛和智能交通,,可以完全避免類似問題的發(fā)生,。

波士頓咨詢的一份報(bào)告就認(rèn)為,自動(dòng)駕駛有望成為自汽車發(fā)明以來影響最為深遠(yuǎn)的技術(shù),,最終可以讓城市街道上的汽車數(shù)量下降60%,,同時(shí)減少90%的道路交通事故。

包括我在內(nèi),,我相信很多人都有一種忐忑,,將自己生命交給自動(dòng)駕駛,靠譜嗎,?畢竟人命關(guān)天,,這可不是開玩笑的。

肯定會(huì)有悲劇,。但隨著技術(shù)的成熟,、時(shí)間的推移,人們會(huì)越來越認(rèn)識(shí)到,,自動(dòng)駕駛,,其實(shí)比人類駕駛更安全,。

而隨著無人駕駛進(jìn)一步成熟,“聰明的車”,、“智能的路”,、車路協(xié)同、智能的交通管理系統(tǒng)等,,都會(huì)讓交通事故發(fā)生的概率降低,無論是騎自行車的人,、騎摩托車的人,,還是步行的人,出行都更加安全,。

其實(shí),,我們也已經(jīng)有了實(shí)踐。

在湖南長(zhǎng)沙,,百度和當(dāng)?shù)毓簿纸痪ш?duì)從2020年11月開始合作,,打造了87個(gè)智能路口,實(shí)現(xiàn)信號(hào)配時(shí)自動(dòng)優(yōu)化,、事件感知自動(dòng)推送,。項(xiàng)目運(yùn)行以來,路口通行效率提升25%以上,,交通事故減少35%以上,。

第二個(gè)問題,有效解決擁堵問題,,將節(jié)省大量的時(shí)間,。

城市讓生活更美好,但現(xiàn)在的很多城市,,如前所述,,越來越擁堵。

如果繼續(xù)現(xiàn)在的發(fā)展模式,,到2030年,,中國(guó)將有4.5億輛車(現(xiàn)在是2.8億),越來越大的城市,,越來越多的車,,那意味著越來越嚴(yán)重的擁堵,越來越多被浪費(fèi)在車上的時(shí)間,。

在李彥宏看來,,要破局,就要自動(dòng)駕駛,,進(jìn)而是智能交通,。

《科學(xué)》雜志2018年有一篇文章就認(rèn)為,,在一個(gè)仿真試驗(yàn)中,在一個(gè)8字形的交通場(chǎng)景下,,14輛車中加入1輛自動(dòng)駕駛的車,,就可以使得車流速度翻倍。

車路協(xié)同,,自適應(yīng)的智能信控,,也可以實(shí)現(xiàn)交通效率的提升。美國(guó)梅多蘭茲40平方公里的區(qū)域內(nèi),,通過信號(hào)燈聯(lián)網(wǎng)控制,,可以在15分鐘內(nèi)疏解8公里的擁堵。

從百度的實(shí)踐看,,其信控技術(shù),,也是通過“讓燈數(shù)車”、“讓車讀秒”的車路協(xié)同的方式提升交通效率,。燈會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)的車輛數(shù),,來調(diào)整紅綠燈時(shí)長(zhǎng)。

廣州黃浦區(qū)核心干道開泰大道,,就實(shí)現(xiàn)了一路綠燈通過12個(gè)路口,。道路平均行程時(shí)間下降了25%,平均遇紅燈停車次數(shù)由3-4次下降為0-1次,。

在保定,、長(zhǎng)沙等的實(shí)踐,基本上這樣的效率提升都被驗(yàn)證過,。通過測(cè)算,,以車路協(xié)同為基礎(chǔ)的智能交通,將能夠提升15%-30%的通行效率,。

想一想,,一個(gè)不再擁堵的大城市,那將是一個(gè)多大的福利,。

第三個(gè)問題,,助力減碳,利于應(yīng)對(duì)氣候變化問題,。

碳達(dá)峰,、碳中和,是當(dāng)前的熱詞,。應(yīng)對(duì)氣候變化,,是所有國(guó)家的責(zé)任。

中國(guó)已經(jīng)向全球鄭重承諾,,2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,。這就是3060國(guó)家雙碳目標(biāo)。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部2020年發(fā)布的《中國(guó)移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)》,,中國(guó)交通運(yùn)輸碳排放總量約占全國(guó)碳排放量的6.7%,,其中道路運(yùn)輸占84.1%,是減排的重要發(fā)力點(diǎn),。

智能交通減碳,,可從三個(gè)方面著手:車、路,、行,。

車,新能源車,,自然減碳。

同時(shí),,自動(dòng)駕駛技術(shù),,可以實(shí)現(xiàn)編隊(duì)行駛,尤其對(duì)于卡車而言,,在高速公路上,,可以大幅降低后方車輛的風(fēng)阻,降低油耗,,減少碳排放,;還可以實(shí)現(xiàn)全天候的運(yùn)輸,既提高效率,,又節(jié)約人力成本,。

路,綠色道路,,降低道路基礎(chǔ)設(shè)施能源消耗,。

同時(shí),提高道路運(yùn)輸效率,,通過智能交通技術(shù),,減少不合理的交通運(yùn)輸需求,減少擁堵停留,,既減少了碳排放,,其實(shí)還降低了整個(gè)社會(huì)的成本。

行,,共享化,,將改變?nèi)藗兊某鲂欣砟睢?/p>

就跟現(xiàn)在大城市都有共享單車,如果以后汽車也是共享,,而且自動(dòng)駕駛,,大家是不是還要購(gòu)買私家車嗎,?

美國(guó)獨(dú)立智庫(kù)rethink X有一個(gè)研究,認(rèn)為2030年是私家車的終結(jié),。認(rèn)為在美國(guó)這樣一個(gè)2億輛車的國(guó)家,,只需要4000萬輛共享汽車就足夠了。

美國(guó)是車輪上的王國(guó),,美國(guó)如果是這樣,,中國(guó)又會(huì)怎樣?

不要以為這都是暢想,,甚至是科幻,。我們已經(jīng)看到,很多過去認(rèn)為遙不可及的未來,,正在變成理所當(dāng)然的現(xiàn)在,。

現(xiàn)在,重大變革正在我們身邊發(fā)生,。

(二)

毫無疑問,,我們正在經(jīng)歷一場(chǎng)綜合性的重大交通變革,技術(shù)的變革,、產(chǎn)業(yè)的變革,,規(guī)則的變革,最終,,必然是生活方式的徹底變革,。

就跟我們無法想象,今天沒有汽車的生活將會(huì)怎樣,,或許某一天我們也無法想象,,沒有智能交通的社會(huì),將是怎樣的落后,。

當(dāng)然,,突破性的技術(shù)背后,必須有重大的創(chuàng)新理念,。

看李彥宏的《智能交通》,,至少有兩大理念。

理念一,,智能交通運(yùn)營(yíng)商,。

未來20年,最重大的產(chǎn)業(yè)變革,,或許將在交通領(lǐng)域誕生,。就跟電信領(lǐng)域有三大運(yùn)營(yíng)商,智能交通領(lǐng)域,,短期來看,,每個(gè)城市都將有一個(gè)或多個(gè)智能交通運(yùn)營(yíng)商,;中長(zhǎng)期來看,或?qū)⒊霈F(xiàn)2-3家全國(guó)性的智能交通運(yùn)營(yíng)商,。

你可以掂量一下,,全國(guó)性智能交通運(yùn)營(yíng)商的規(guī)模。

這無疑是一個(gè)巨大的市場(chǎng),,也將給交通,、城市、甚至經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來顛覆性的創(chuàng)新和深遠(yuǎn)的影響,。

理念二,,提升交通效率的三個(gè)創(chuàng)新實(shí)踐。

這值得重點(diǎn)說說,。

1)自適應(yīng)信號(hào)燈控制,。

智能信控自適應(yīng),需要根據(jù)當(dāng)前實(shí)際的交通狀況,,擁堵程度自動(dòng)調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)長(zhǎng),,這通常需要通過軟件和硬件結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)。

簡(jiǎn)單地說,,就是統(tǒng)籌全城所有路口和所有通道,,進(jìn)行智能,、自適應(yīng)的信號(hào)燈調(diào)節(jié),,再不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)路口堵成長(zhǎng)龍,但一直是紅燈的狀況,。

這其實(shí)也有不少實(shí)踐了,。

比如,在美國(guó)新澤西梅多蘭茲40平方英里區(qū)域內(nèi),,就使用了一種自適應(yīng)交通控制系統(tǒng),。

該區(qū)域智能交通系統(tǒng)包含超過128個(gè)交通信號(hào)燈,每天為40萬多輛車提供服務(wù),。因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)所有信號(hào)燈都是聯(lián)網(wǎng)的,,相互通信協(xié)調(diào)工作,加上自適應(yīng)信號(hào)控制技術(shù)根據(jù)交通流量調(diào)整信號(hào)配時(shí),,使得系統(tǒng)可以在15分鐘內(nèi)疏解掉長(zhǎng)達(dá)5英里的擁堵,。

還有,在美國(guó)匹茲堡,,2016年建成了包含50個(gè)路口的自適應(yīng)交通信號(hào)控制系統(tǒng),,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,系統(tǒng)上線后總體通行速度提升了26%,,停車次數(shù)減少了31%,,路口等待時(shí)間減少了41%,,碳排放減少了21%,交通事故發(fā)生率降低了13%-36%,。

2)動(dòng)態(tài)限速,。

動(dòng)態(tài)限速的方法,可以解決布雷斯悖論導(dǎo)致的問題,。

布雷斯悖論(名字來自德國(guó)數(shù)學(xué)家迪特里?!げ祭姿梗┦侵福谝粋€(gè)交通網(wǎng)絡(luò)上增加一條路段,,反而使網(wǎng)絡(luò)上的通行時(shí)間增加——這一附加路段,,不但沒有減少交通延滯,反而降低了整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水準(zhǔn),。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種與常識(shí)相悖的結(jié)果,,按照分析,這與人的自私心理有著極大關(guān)系:擴(kuò)寬的道路,,使得人人都想去走這條路,,于是臨時(shí)變道加塞變得更為嚴(yán)重,而這又使得道路重回?fù)矶轮小?/p>

事實(shí)上,,這與我們?cè)谌粘Mㄇ谥锌吹降那樾问且恢碌摹鄶?shù)時(shí)候交通擁堵并不是因?yàn)榈缆氛?、車道少,而是人為的亂停亂放,、隨意加塞所致,。

動(dòng)態(tài)限速就是改變這種悖論,把交通效率從局部最優(yōu)轉(zhuǎn)向全局最優(yōu)的一個(gè)舉措,。

在沒有信號(hào)燈的情況下,,不做限速的時(shí)候容易形成擁堵,有限速的還好一點(diǎn),。原因是在高峰時(shí)段,,每個(gè)小時(shí)通行超過900輛車不足1000輛車的時(shí)候,每個(gè)車道限速是沒有意義的,。而超過1000輛車甚至達(dá)到1200輛車的時(shí)候,,限速非常有意義,通行效率能夠提高20%,。

所以,,動(dòng)態(tài)限速也是智能交通管理的一個(gè)重要方向。

3)預(yù)約出行,。

這是一種需求管理,,信控、道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是供給管理。目前的城市交通系統(tǒng)中,,早晚高峰的車流速度,,是在完全沒有預(yù)約的情況下產(chǎn)生的。通過對(duì)通行需求的調(diào)控,,可以找到一個(gè)全局最優(yōu)解,,使得擁堵程度下降,通行時(shí)間縮短,。

根據(jù)麻省理工學(xué)院的學(xué)者的研究,,預(yù)約出行不需要所有的車輛都參與,當(dāng)60%的車輛參與的時(shí)候,,效果就已經(jīng)很明顯了,。

當(dāng)然,讓60%的出行都預(yù)約,,也是一件不容易的事兒,,需要政府政策、市場(chǎng)調(diào)節(jié)等多種手段綜合運(yùn)用,。但這并不是不可能的,,今天很多出行都開著導(dǎo)航,這已經(jīng)是某種意義上的預(yù)約,。從發(fā)展趨勢(shì)上,,一定會(huì)有越來越多的人參與進(jìn)來,中心化的算力也一定是越來越強(qiáng)大,,找到全局最優(yōu)解,,提升整體通行效率是非常值得期待的。

還有其他理念,,這簡(jiǎn)單說一下,。

比如,,車路協(xié)同,,加快自動(dòng)駕駛大規(guī)模商用的進(jìn)程。

車路協(xié)同像是路燈,,而單車智能就像車燈,,在兩者協(xié)同作用下,自動(dòng)駕駛落地門檻能夠大大降低,,加速單體智能向協(xié)同智能的轉(zhuǎn)變,。

自動(dòng)駕駛的普及,絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的汽車問題,,還包括道路等基礎(chǔ)設(shè)施,。車路協(xié)同,將可以大大提升無人車的安全性,加快自動(dòng)駕駛大規(guī)模商用的進(jìn)程,。

L4及以上自動(dòng)駕駛兩大難點(diǎn):安全和成本,。

實(shí)現(xiàn)無人化,“安全”是必要條件,,需要實(shí)現(xiàn)99.9999%的成功率目標(biāo),,才能確保上路無碰撞事故風(fēng)險(xiǎn)。這不僅需要1000萬公里級(jí)的大規(guī)模道路測(cè)試,,還需要至少10億公里級(jí)的仿真訓(xùn)練,。

自動(dòng)駕駛,必須要降低成本,。事實(shí)上,,相關(guān)硬件,比如激光雷達(dá),、芯片的價(jià)格等,,正在不斷降低,這是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈共同努力的結(jié)果,,特別是國(guó)產(chǎn)企業(yè)在這方面已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步,,未來自動(dòng)駕駛硬件,很多都會(huì)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代,。

與成本緊密相關(guān)的,,還有自動(dòng)駕駛汽車規(guī)模量產(chǎn),量產(chǎn)規(guī)模越大,,規(guī)模效應(yīng)就越明顯,,成本就能壓到更低。

目前全球汽車保有量在10億輛以上,,全球L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車總量不足萬輛,,這個(gè)占比是微乎其微的。據(jù)相關(guān)估算,,如果要替代2億輛普通汽車,,起碼需要1000萬輛L4級(jí)自動(dòng)駕駛汽車。

百度在2019年已經(jīng)和一汽紅旗達(dá)成合作,,共建了中國(guó)首條L4級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車前裝產(chǎn)線并投產(chǎn),,這條產(chǎn)線下來的自動(dòng)駕駛汽車,正在全國(guó)各地進(jìn)行測(cè)試和載人運(yùn)營(yíng),。2021年6月,,百度與極狐合作,打造出全新一代共享無人車Apollo Moon,,價(jià)格降到了48萬,。10月,百度Apollo聯(lián)合威馬發(fā)布了Apollo Moon量產(chǎn)車型(Apollo Moon威馬版)。

MaaS出行即服務(wù),。

前面提到了,,以后智能交通時(shí)代,人們真不必買私家車了,,MaaS運(yùn)營(yíng)商提供多種交通選擇,,包括公共交通、共享自行車,、出租車,、汽車租賃等。對(duì)于用戶而言,,通過使用單個(gè)應(yīng)用程序,,MasS提供一種更方便、更可持續(xù),、甚至更便宜的替代方案,。

智能地圖ETA,通行時(shí)間智能預(yù)估,。

簡(jiǎn)單地說,,就是地圖基于飛槳深度學(xué)習(xí)框架和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),開發(fā)了一套更智能的“通行時(shí)間智能預(yù)估”系統(tǒng)(Estimated Time of Arrival,,簡(jiǎn)稱ETA),。ETA是路線規(guī)劃與導(dǎo)航服務(wù)必不可少的核心功能。

以后,,如果你使用百度地圖,,地圖會(huì)全面綜合歷史相同時(shí)刻的路況、路線用時(shí),,考慮出發(fā)時(shí)間的道路限行,、施工、紅綠燈等信息,,并結(jié)合用戶個(gè)人駕駛習(xí)慣,,計(jì)算推薦出一條最合適的出行路線,并預(yù)估出通行時(shí)長(zhǎng),。

大數(shù)據(jù)時(shí)代,,用的人越多,,給機(jī)器喂養(yǎng)的數(shù)據(jù)就越多,,機(jī)器自我學(xué)習(xí)迭代就越快,對(duì)算法形成正反饋,。最終,,ETA就能做到時(shí)長(zhǎng)預(yù)估“非常準(zhǔn)”,讓用戶出行和抵達(dá)“剛剛好”。

(三)

以后,,沒有了司機(jī),,開車不再是負(fù)累,擁堵也成了過去,,城市自然更加宜居,。

這一切真的很遠(yuǎn)嗎?

或許并不遙遠(yuǎn),。

看《智能交通》,,按照李彥宏的大膽預(yù)測(cè),5年之內(nèi),,中國(guó)的一線城市將不再需要限購(gòu)和限行,;10年之內(nèi),靠交通效率的提升,,基本上解決擁堵問題,。

這不僅僅是一個(gè)技術(shù)問題,更是一種生活方式的巨大變革,。既然不需要自己開車,,交通也不會(huì)擁堵,那城市外沿也會(huì)擴(kuò)大,,對(duì)城市布局,、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、甚至軍事部署,,都將產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)影響,。

當(dāng)然,這種變化,,更會(huì)催生出一個(gè)龐大的新興產(chǎn)業(yè),。也毫無疑問,龐大的市場(chǎng)會(huì)締造新的行業(yè)巨頭,,甚至超過蘋果,、特斯拉、谷歌的新巨頭,。

對(duì)中國(guó)來說,,這還意味著一個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì)。

當(dāng)西方已經(jīng)進(jìn)入汽車時(shí)代時(shí),,中國(guó)還沒有能力造出汽車,;但在智能交通時(shí)代,如果中國(guó)能抓住機(jī)遇,,未嘗不會(huì)成為新時(shí)代的領(lǐng)跑者,。

當(dāng)然,,挑戰(zhàn)也是艱巨的,這需要資金,、需要技術(shù),、需要算力、需要規(guī)劃,,需要企業(yè)家的魄力和智慧,,也需要決策者的遠(yuǎn)見和決斷。

但想想幾十年后,,我們的交通方式將徹底變革,,我們將會(huì)告別擁堵,做到真正的綠色智慧出行,,還是很讓人振奮的,。

這將是人類面臨的一個(gè)全新時(shí)代。

劇是必須從序幕開始的,,但序幕還不是高潮,。




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