於俊杰
你正坐在一輛車上,車行駛在北京的某條高速路,前方就是收費(fèi)站。你以為司機(jī)會停下來刷卡繳費(fèi),結(jié)果司機(jī)一腳油門踩下去,車直接開過收費(fèi)站,沒停!這就是“高速自由流收費(fèi)”技術(shù)。
高速自由流收費(fèi)技術(shù)咋做到的?通過北斗衛(wèi)星、V2X車路協(xié)同和智慧門架的協(xié)同,當(dāng)車輛在高速上行駛時,就實(shí)時計算里程費(fèi),通過網(wǎng)絡(luò)直接收取費(fèi)用。當(dāng)車輛開到收費(fèi)站,可以直接放行,全程無感通行。可以想象,這項(xiàng)技術(shù)一旦普及,將大大緩解高速收費(fèi)站的擁堵!
神奇的還不止于此。在北京亦莊有一段神奇的道路,你在那里打個車,一輛出租車就會到來。上車后,你驚訝地發(fā)現(xiàn),主駕座位上空無一人!然后,出租車自動啟動,方向盤自動旋轉(zhuǎn),把你帶到亦莊的地鐵口、商圈、公園或者某個小區(qū)。
這就是北京市高級別自動駕駛示范區(qū),覆蓋12.1公里的五環(huán)道路。這里不僅有無人駕駛的出租車,還有無人零售車賣東西,有無人快遞車送快遞,有無人清潔車打掃路面,有無人巡邏車充當(dāng)交警。更神奇的是,亦莊有13條主要道路,會通過人工智能讓紅綠燈自動調(diào)節(jié)時長,開車的人會一路綠燈,根本見不到紅燈。
剛才講的兩種技術(shù)場景,都屬于我們今天要談的主題:智能交通。當(dāng)我們坐到一輛沒有司機(jī)的車?yán)?,看到面前大屏幕上?shí)時呈現(xiàn)出周圍車輛的運(yùn)行和速度,看到一路上一個紅燈也沒有,我們會不禁感嘆科技給生活帶來的變化——就像當(dāng)年那些坐馬車的人第一次坐上了汽車那樣。
但是,智能交通并不是什么新鮮玩意兒。智能交通的英文叫Intelligent Transportation System,簡稱 ITS。ITS的起源可以追溯到 20 世紀(jì) 60 年代末期至 70 年代初期。當(dāng)時,隨著汽車數(shù)量的迅速增長,道路交通擁堵問題逐漸凸顯,于是發(fā)達(dá)國家開始研究如何利用先進(jìn)的信息技術(shù)來改善交通狀況。
我們先看“汽車之國”美國。早在1989年,美國就提出了“智能車輛道路系統(tǒng)”,后來改成了我們更熟悉的“智能交通系統(tǒng)”,“智能交通”就此誕生。
2012年,美國新澤西的梅多藍(lán)茲(Meadowlands)出現(xiàn)了“自適應(yīng)紅綠燈”。就跟北京亦莊的紅綠燈一樣,系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)紅綠燈的時長。其工作原理是:在所有路的周圍尤其是十字路口安排攝像頭,攝像頭把路況傳輸給云端,電腦計算每個路段和路口車輛的數(shù)量,根據(jù)這些實(shí)時的計算結(jié)果,調(diào)整片區(qū)內(nèi)所有的紅綠燈。梅多藍(lán)茲自適應(yīng)紅綠燈極大地提高了交通效率,減少了等待和擁堵的時間。
剛才說的是信號控制方面的智能化,當(dāng)然還有在汽車本身上做文章的。提到把自動駕駛運(yùn)用到汽車身上的美國公司,大家比較熟悉的應(yīng)該是特斯拉。就在前不久,特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克在硅谷帕洛阿爾托(Palo Alto)的街道上,親自進(jìn)行特斯拉V12系統(tǒng)(測試版)的全自動駕駛試驗(yàn)。馬斯克“駕駛”特斯拉Model S,自己舉著手機(jī),一邊開車一邊直播,錄下了整個45分鐘無人駕駛的全過程。
在此期間,V12系統(tǒng)的表現(xiàn)良好,遇到十字路口紅燈會驅(qū)動汽車自動停車,左右轉(zhuǎn)彎的時機(jī)判斷精準(zhǔn),可以帶領(lǐng)車輛穿過道路狹窄的施工道路,觀測到有行人也知道等待。但是,直播到20分鐘左右,V12系統(tǒng)在一個十字路口犯了低級錯誤:它把前面轉(zhuǎn)向車道的綠燈當(dāng)成了自己車道的綠燈,直接啟動準(zhǔn)備闖紅燈。幸虧馬斯克一腳踩了剎車,避免了一起交通事故。
值得一提的是,馬斯克的這次自動駕駛,背后的技術(shù)竟然是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這就相當(dāng)于把汽車打造成一個具有大腦的動物,讓它自己收集路況信息,自己學(xué)會怎么處理和應(yīng)對不同的路況。正如馬斯克所說:“我們沒有編程,沒有程序員寫一行代碼來識別道路、行人等,全部交給了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?!?/p>
要知道,風(fēng)靡世界的ChatGPT就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),讓模型自己“學(xué)習(xí)”怎么說人話的。關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神奇之處,這里就不展開了??傊痪湓挘簩<覀冎恢廊绱擞?xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)好用,但其中具體的機(jī)制尚不得而知。
我們的視線從美國再轉(zhuǎn)向歐洲。20世紀(jì)80年代中期,歐洲就已經(jīng)開始對道路設(shè)施進(jìn)行研究以及完善,并用于提高服務(wù)水平。1996年,全歐交通網(wǎng)絡(luò)(Trans-European Transport Networks,簡稱TEN-T)誕生,明確要發(fā)展智能交通,尤其是歐洲的跨國交通。目前,歐洲主要發(fā)達(dá)國家的智能交通都有了巨大進(jìn)展。
比如德國的很多路段,就使用智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、交通網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),讓交通全方位數(shù)字化、智能化。在柏林市中心的勃蘭登堡門和埃昂斯特-羅伊特廣場之間,有條全長3.6公里的雙向三車道公路,路上有兩個環(huán)形交叉路口和15個交通信號燈,日通行車輛6萬輛。2019年,德國將這條路打造成了世界首條自動駕駛市中心實(shí)測路段。在市中心進(jìn)行無人駕駛測試,德國人也是夠膽大的!
歐洲的“汽車之國”英國,幾十年來一直使用攝像頭和ANPR系統(tǒng)的組合,通過攝像機(jī)執(zhí)法系統(tǒng)減少道路上的人員傷亡。2018年5月23日,法國經(jīng)濟(jì)部發(fā)布了《法國無人汽車發(fā)展戰(zhàn)略》,明確表示從2019年開始,法國全國內(nèi)的大小道路全部開放用于全自動無人駕駛汽車的測試??傊?,歐洲發(fā)達(dá)國家都在探索智能交通技術(shù),且都想占據(jù)智能交通的領(lǐng)先優(yōu)勢。
讓我們的視線再轉(zhuǎn)向國內(nèi)。中國的智能交通起步于上世紀(jì)90年代。1996到2000年期間,中國專家參加世界智能交通大會,學(xué)習(xí)當(dāng)時先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),認(rèn)識到發(fā)展智能交通的必要性??萍疾恳查_始立項(xiàng)支持中國智能交通技術(shù)體系框架的專項(xiàng)研究,為后來的進(jìn)步打下了基礎(chǔ)。
2000到2010年這十年間,智能交通項(xiàng)目列入了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃),并開始在實(shí)踐中應(yīng)用。尤其是2008年北京奧運(yùn)會期間,全國首次規(guī)?;褂媒煌ǜ咔鍣z測技術(shù),提供個性化的實(shí)時交通信息。
最近10年,國內(nèi)以云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、高精度定位等為代表的新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展,催生了以網(wǎng)約車、共享單車、定制公交、小微型客車分時租賃、代駕、代客泊車等為代表的城市出行服務(wù)新業(yè)態(tài)。這些都為智能交通技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展注入了新的活力和動力。
2018年,北京海淀區(qū)西北旺鎮(zhèn)的一處村落,有一個十字路口非常惹眼。這里是百度科技園,這架紅綠燈號稱是當(dāng)時中國最貴的紅綠燈。燈旁邊有個64線激光雷達(dá),周圍搭載了計算單元、環(huán)視攝像頭、GPS天線、V2X路側(cè)通信單元。這個紅綠燈的任務(wù)是監(jiān)測路口的交通情況,把信息發(fā)給附近的無人駕駛汽車。同時,它會分析車流情況,自動調(diào)整紅綠燈的時長,簡直就是新澤西梅多藍(lán)茲自適應(yīng)紅綠燈的翻版。
目前,在測試地段、封閉園區(qū),甚至公交場景下,我們都已經(jīng)取得了不錯的成績。2017年,無人駕駛公交車在深圳福田試運(yùn)行;2020年,百度在長沙向所有市民開放自動駕駛出租車服務(wù);2021年,宇通在河南鄭開大道上測試了自動駕駛客車??紤]到我國發(fā)達(dá)的路網(wǎng)、廣闊的疆域、完善的交通基建,以及最近一兩年日新月異的AI技術(shù)作為加持,我們有理由相信,智能交通能夠在中國這片土地上大放異彩。
當(dāng)然,目前無論哪個國家的智能交通還很初級,全自動無人駕駛的汽車在復(fù)雜環(huán)境上路還有待提高,也無法完全解決堵車、停車、交通事故這些常見問題。車路協(xié)同還有很長的路要走。但我們不妨?xí)诚胍幌拢偃缂夹g(shù)高度發(fā)達(dá),未來的智能交通會是什么樣子呢?
就像鋼鐵俠的Jarvis一樣,你可以語音控制汽車,汽車也可以跟你對話。當(dāng)你早上出門,汽車會自動打開車門等你。你上了車直接說“Jarvis,我要去國貿(mào)”。汽車就會回復(fù)“好的老板,咱去國貿(mào)”。然后汽車就自動關(guān)門、啟動、開到路上。你在車?yán)锶炭梢猿栽顼?、刷手機(jī)甚至睡覺。一路上沒有紅燈,全是綠燈。一睜眼,你已經(jīng)到終點(diǎn)了!
而且,汽車不僅可以監(jiān)控路況信息,保證行車安全,還能監(jiān)控你的身心狀態(tài)。比如當(dāng)你晚上開車的時候,汽車內(nèi)部攝像頭通過識別微表情,計算出你已經(jīng)疲憊。此時車會說:“老板,我覺得你有點(diǎn)累了,你要不要歇會兒,我來接手?”然后你說:“好,你來開車吧,順便給我點(diǎn)一杯飲料?!被蛟S調(diào)皮的汽車會默默在外賣平臺上給你下單一杯醬香拿鐵!
因?yàn)槲磥淼闹悄芷嚥辉儆蟹较虮P和駕駛座,所以“車”“駕駛”這些概念將被徹底顛覆,車輛內(nèi)部會被打造成一個超級舒適的私密空間。未來的孩子會納悶:“從前的車為什么需要一個司機(jī)呢?它不是自己就能走么?”
最后,未來人們甚至經(jīng)常會脫離二維地面,使用三維空間的空中無人交通。比如空中懸浮車、磁懸浮車、無人駕駛飛機(jī)。這些交通工具刷臉即用、全民共享、不收費(fèi)用,并且使用的是清潔能源,不會給環(huán)境造成污染。當(dāng)然你可以認(rèn)為我在白日做夢,但考慮到技術(shù)日新月異的發(fā)展,又有什么是不可能的呢?