文/中國工程院院士、北京理工大學校長 張軍
高速鐵路快速發(fā)展后,產(chǎn)生了“一小時交通圈”的概念。“一小時交通圈”加速了交通城市群的發(fā)展。2016年,國務院提出將在“十三五”期間建設19個城市群,這就帶來一個問題:城市群將會對交通帶來什么影響,尤其是城市群的發(fā)展將會對航空、鐵路、公路交通的綜合一體化帶來什么影響?現(xiàn)在,智能交通提供了共享交通、信息化交通,但是,都是人在適應交通系統(tǒng),究竟能不能實現(xiàn)讓交通系統(tǒng)適應人?這就是交通社會的智能性的核心內(nèi)涵。
從北京航空航天大學唯實大廈到上海國際會議中心怎么走?必須先訂機票,通過安檢乘坐地鐵或者打出租車去機場,等航班、等行李,再利用共享單車、滴滴打車或出租車、地鐵到達上海國際會議中心。這整個過程都是按照航班時刻表、鐵路時刻表、與滴滴約定的時間表走,這是一個典型的人適應系統(tǒng)的過程。我們能不能做到交通系統(tǒng)適應人?
如果讓系統(tǒng)適應人,必須制定一個一體化的方案。比如,從北京到上海,乘坐任何交通工具是否都可以一票出行、一體化安檢、實時航班、共享出租,甚至共享飛機、共享高鐵。一旦全部實現(xiàn)共享,那就是系統(tǒng)適應人。比如,某個人想去展覽館,在平臺上操作之后,無人駕駛車過來接他,直接到達目的地。那么,如果某個人在北京,要去上海國際會議中心,是否能夠?qū)崿F(xiàn)在平臺操作之后,就會有車輛接上他,直接送達車站或機場,直接進站、登機,之后車輛再次銜接上,直達最終目的地,全過程都是通票、通行,實現(xiàn)“人適應系統(tǒng)”向“系統(tǒng)適應人”轉(zhuǎn)變,將是革命性的變化。
所有有需求從北京去上海的人的集合,就是一個交通社會群。在這個群里,以人為中心進行動態(tài)組織,如果交通本身具有智能性,行程就不是按照飛機、火車的時刻,而是按照一個人、兩個人或一百人的服務分辨率。時間可以精確到分鐘級分辨率,空間可以精確到米級分辨率。這將是交通社會實現(xiàn)智能化帶來的便利。
交通社會包括自組織特性、自適應特性、學習化特性??梢赃@樣定義交通社會:在特定交通環(huán)境下形成的個體之間存在關系的總和,它的本質(zhì)是以人為中心的動態(tài)(柔性)組織,其交通系統(tǒng)具有智能性。
智能信息技術是交通社會發(fā)展的重要驅(qū)動力。信息網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術與綜合交通的深度融合體現(xiàn)在三個方面:智能載運工具實現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)化、無人化;智能基礎設施協(xié)同化、智能化;智能運行服務的一體化、個性化。無人駕駛汽車是智能型技術驅(qū)動具有代表性的一個產(chǎn)物,另外還有飛天汽車?,F(xiàn)在,美國已經(jīng)成功生產(chǎn)了實體產(chǎn)品,它賦予了汽車飛行的功能,屆時,雙向多車道的高速公路既可以走汽車,也可以走飛機??梢灶A見,15年至20年之后,飛天汽車的廣泛應用一定是必然趨勢,交通從此也將實現(xiàn)從2D、3D到4D的轉(zhuǎn)變,緊張的道路交通將得到緩解,航空短途飛行卻耗時長的問題也將得到解決。
實現(xiàn)交通資源的智能調(diào)配,構(gòu)建城市的智能交通網(wǎng)絡。
構(gòu)建智能的交通社會的關鍵要素
互聯(lián)互通成為綜合交通發(fā)展的新特征。車聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)、空聯(lián)網(wǎng)等各種交通方式的網(wǎng)聯(lián)成為發(fā)展熱點。道路方面的車聯(lián)網(wǎng),應與網(wǎng)聯(lián)汽車并行推進,實現(xiàn)人、車、路協(xié)同交互;水路交通方面的船聯(lián)網(wǎng),應融合物聯(lián)網(wǎng)技術的智能航運信息服務的網(wǎng)絡;航空交通方面的空聯(lián)網(wǎng),應突破空域限制,實現(xiàn)真正的空地互聯(lián)。
系統(tǒng)協(xié)同是高效、安全的重要保障。協(xié)同的交通系統(tǒng)包括車路協(xié)同,全方位實施車車、車路動態(tài)實時信息交互,實現(xiàn)人、車、路有效協(xié)同;船岸協(xié)同,以船-標-岸為載體的智能航運決策;空地協(xié)同,空、地多網(wǎng)融合、協(xié)同運行將進一步提升空地一體化交通系統(tǒng)的運行效率。
移動互聯(lián)的綜合交通是借助“互聯(lián)網(wǎng)+”,提升綜合交通系統(tǒng)功能的網(wǎng)絡化、協(xié)同化、智慧化水平。重點包括三大系統(tǒng):綜合交通大數(shù)據(jù)高效獲取與安全管理、關聯(lián)挖掘技術,多交通方式的物聯(lián)感知體系;運行狀態(tài)辨識與出行智慧決策、多交通方式協(xié)同服務技術,出行與物流運輸綜合服務系統(tǒng);區(qū)域交通系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化與高效組織、運行安全與應急保障技術,跨交通方式、跨區(qū)域綜合交通協(xié)同管控設施系統(tǒng)。
智能公共系統(tǒng)將實現(xiàn)交通資源的智能調(diào)配,構(gòu)建城市的智能交通網(wǎng)絡。一種是在現(xiàn)有的交通基礎設施條件下,通過人工智能、城市大腦提高交通效率;還有一種是利用人工智能的思想,改進交通基礎化水平。
飛天汽車的空中快道生態(tài)系統(tǒng)
車聯(lián)網(wǎng)應與網(wǎng)聯(lián)汽車并行推進,實現(xiàn)人車路協(xié)同交互。
阿里云為澳門植入阿里云人工智能ET內(nèi)核,城市大腦可以對整個城市進行全局實時分析,自動調(diào)配公共資源,通過智能技術幫助城市進行思考和決策。
智能運行服務將包括天、空、地交通網(wǎng)絡的網(wǎng)聯(lián)化,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和運行決策更快、更全、更準確,以及網(wǎng)聯(lián)化下的編隊行駛、自動避讓。利用綜合交通大數(shù)據(jù)更好地洞察、理解、預測復雜交通系統(tǒng)。區(qū)塊鏈服務將極大地影響交通領域,舉例說明:現(xiàn)在,出行者主要的交通工具是私家車,以后將實現(xiàn)人人共享車輛,車輛的所有權(quán)是所有人的,共享使用權(quán)也共享產(chǎn)權(quán)。因為通過機器的信任和智能的合約,實現(xiàn)了高安全性,上下班添加同行的乘客或者免費乘坐另一輛車,將成為常態(tài)。區(qū)塊鏈技術還將取消收費站,實現(xiàn)自動收取擁堵費和實時調(diào)價。除此之外,區(qū)塊鏈技術還將影響智能物流,比如,貨物量大的地方將自動加收郵費,相反將下調(diào)郵費。
智能運行服務還將實現(xiàn)智能響應,也就是交通換乘分辨率精確到分鐘級;智能配準,也就是交通換乘距離分辨率精確到米級,比如,通過小尺度氣象或交通狀態(tài)的感知、知識圖譜的構(gòu)建、載運工具的索引等,實現(xiàn)“最后一公里”的智能管家;智能推薦,也就是服務的分辨率可以精確到一個人,或一個團體。
未來城市群交通規(guī)劃將基于大數(shù)據(jù)的城市時空結(jié)構(gòu)建模等;未來的城市出行也將是地面交通協(xié)同空中交通,以提升人流和物流的效率;未來的高速公路將是智慧的。未來的鐵路也將是智慧的。通過路測的安全監(jiān)控單位實現(xiàn)空、天、地一體化,通過區(qū)塊鏈實現(xiàn)智能編組。高鐵的每個車廂都有芯片,每個貨物集裝箱都有芯片。車和貨分組管理,不再像現(xiàn)在運煤車就是運煤的,而是運煤列車也可以運其他貨物,混合物流,智能匹配。這列車開出去一段路,就能知道是否盈利。未來的航空交通將實現(xiàn)空中編隊,相當于共享航空,定制化到達路線和目的地等。未來交通的智能性,將把人、車、路、貨等綜合因素都考慮進來,人流、物流、信息流不再分家,都納入交通領域。
車聯(lián)網(wǎng)應與網(wǎng)聯(lián)汽車并行推進,實現(xiàn)人、車、路協(xié)同交互。