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5G时代的智能交通,你可能再也不需要考驾照了

在5G时代以前,交通工具的发展经历了几大阶段。最原始的交通工具是人的双脚,然后是被人类驯化的马、驴以及马车、牛车等,同时,轿子与畜力工具长期并存,再往后,随着蒸汽机出现,汽车、火车代替了原始的交通工具。随着文明的飞速发展,人类上天入地下海也变得司空见惯。在即将到来的5G时代,人类的交通工具将变得更加智能,功能更为强大。

电影《速度与激情8》中有一个颇为惊险的场景:网络恐怖分子通过计算机间接控制了上千辆汽车,使其在街头横冲直撞,成为杀人武器。

这不是导演的臆想,实际上汽车的远程控制已经不是一个新话题了。如今,将手机通过移动通信网络连接就形成了移动互联网。同理,将无处不在的汽车看作是一个个终端,将车通过移动通信网络连接,就形成了车联网。

简要来说,所谓车联网技术,就是信息通信、智能汽车等多种技术的深度融合。在3G和4G时代,车联网技术不够成熟,关键的障碍是通信系统的数据传输速度不够快,物与物之间的信息传递还未真正建立起来。进入5G时代后,超高速传输将打破这个瓶颈,自动驾驶指日可待。

从最起码的条件来看,无人驾驶需要依靠车内的机器大脑与云端的实时数据产生大量的运算,其每小时产生的数据甚至可以达到100GB。这是4G无法满足的,5G则不然,它高速度(峰值速度可达10Gbps)、低时延(1毫秒)、大容量(相当于目前的1000倍容量)的特点,能真正让时延缩短至1毫秒,并且容纳庞大数据处理的带宽,实现轻松的无人驾驶。《速度与激情8》中的上述场景,就是车联网终端与无人驾驶技术的融合。通过车联网,最终形成车与车的连接,人、车、路、云之间的数据沟通,智能化特征极为明显。

如果把时钟回拨,我们会发现,在20个世纪的大部分时间里,汽车涵盖速度、创新、个性等,是现代技术的前沿代表之一。为了让汽车能更好地服务于人们的日常生活,绝大多数国家建立了庞大复杂的公路系统,并将这种系统向农村蔓延。正如亨利福特1908年通过生产T型车改变了行业面貌一样,创新在人们探索精神的推动下,不断催生出更好的技术和产品。让人备感兴奋的无人驾驶,将使传统的汽车行业再次迎来全新变革。

2018年2月,美国加利福尼亚州成为首个允许没有人类安全驾驶员监督的无人驾驶汽车进行公路测试的州,这意味着像Uber(优步)和谷歌旗下的Waymo公司正在加速将无人驾驶汽车推向市场。

而在地球另一端的中国,无人驾驶汽车也出现喜人局面。据中国新闻网报道,2018年3月22日,在北京街头,几辆外形独特的轿车平稳前进,这些汽车顶部装着不断旋转的仪器,刹车、减速、转弯、平稳行驶,似乎与正常行驶的汽车没什么区别。然而,透过车窗可以看到,坐在汽车驾驶座上的司机却双手放在膝上,完全由汽车自动驾驶。这是北京市首批自动驾驶测试试验的现场,当天,北京市交管局向百度发放了北京市首批自动驾驶测试试验用临时号牌,三辆自动驾驶汽车辆正式上路测试。除了北京,上海、重庆等多个城市也先后出台了无人驾驶汽车路测政策,无人驾驶汽车项目如雨后春笋般涌现,行业热度迅速升温。

不论是政策法规层面还是技术层面,自动驾驶都在逐渐完善,而这些车辆将如何影响我们的生活,仍然是个充满想象力的问题。

随着传统能源不断枯竭,加上污染问题日趋严重,未来,大街上的汽油车可能被更智能的无人驾驶汽车取代。在这种车上,因为双手和注意力被解放出来,人们可以抽出更多的时间处理工作、闭目养神或享受娱乐节目。

对于行动不便的老年人和残疾人来说,无人驾驶汽车绝对是得力的助手和福音。如今,方便快捷的电子商务已经对那些不能开车或无外力协助难以行动的人产生了深远影响。想象一下,如果你在超市、购物中心、健康诊所、餐馆因身体不便无法回家,无人驾驶汽车会去接你,平稳地把你送回家。

当然,交通中最重要的一定是安全性。目前的无人驾驶还处于测试阶段。2018年3月19日,在美国亚利桑那州坦贝市,一辆优步自动驾驶汽车撞死了一名女子,这是第一起全自动驾驶汽车将行人撞死的案例。酿成悲剧的原因之一,还是未能将无人驾驶放在5G的环境下运行。因为在4G时代,无人驾驶总会让人感觉车辆慢了半拍,也许数据还没有及时传输,现场情况就发生了变化,就算是4.5G,危险同样存在。而5G因为数据的低时延特点,能大大提高安全性。

但不管怎样,不可否认的是,无人驾驶的未来不容小觑。就拿智能手机来说,20年前,人们认为拥有一台诺基亚手机就已经很完美了,没想到如今充满现代感的大屏幕智能手机遍地开花。所以,“我们即将进入无人驾驶时代”的言论并非大放厥词。届时,司机这一职业可能消失,驾校可能面临倒闭,交警可能失业,加油站可能消失……

在城市化进程中,交通是经济社会发展的命脉。如今,关于出行的话题也越来越多,我们的交通方式相比从前已经发生了巨大的变化。无论是出行方式的多样性,还是出行的便捷度、舒适度、安全性,都得到了全方位的提升。但一个残酷的现实是:道路拥堵、停车困难、交通事故频发等问题也越发严重。

交通系统具有时变、非线性、不连续、不可测、不可控的特点。在过去缺少数据的情况下,人们在“乌托邦”的状态下研究城市道路交通。但随着即时通信、物联网、大数据等技术的发展,数据采集全覆盖、解构交通出行逐渐成为了可能,一场交通系统的革命已经到来。

可以预见,智能交通协同发展将成为一种趋势。车路协同系统被称为道路交通安全的第三次革命,是智能交通发展的重要目标之一。车路协同系统的基础,是车辆之间、车辆与不同地方的路侧设备之间的相互交流。

随着5G时代的到来,车联网将会继续升级。早期的车联网仅指车上有通信装置的车载导航系统,车辆能够通过公网和车辆后台进行通信,获得导航等初级服务。现有的交通信息系统各子系统如红绿灯、出租车、高速、公交等系统相互独立,后台数据没有共享。

车路协同系统则主要通过无线短程通信技术,实现车与一公里内车辆及道路的信息交互,以获知周边车辆速度、位置信息等微环境信息,借此判断周围行车环境、预测事故概率,并实现警车优先、警务辅助、公交优先等功能,提高行车安全性及交通效率。

同时,传统的交通方式也面临着变革。现阶段,部分汽车已经能够实现半自动驾驶,但这部分汽车在行驶过程中难免会受到其他非智能汽车的干扰和影响,交通事故难以避免。未来的一段时间,当无人驾驶汽车和普通汽车并存时,在一些高速公路或者城市道路上可能会专门为智能汽车设计专有的车道,让智能汽车和普通汽车能够有序运行,这样道路的通行能力就会大幅提高。而在无人驾驶汽车全面替代普通汽车时,城市的道路规划就变得更加简单了——因为汽车能够自动识别和规避障碍物。

道路被重新定义的另一个含义,是未来的道路将是智能化的数码道路,每一平方米的道路都会被编码,用有源RFID和无源RFID来发射信号,智能交通控制中心和汽车都可以读取到这些信号包含的信息,而且通过RFID可以对地下道路、停车场进行精确的定位。在这种精准定位的道路上,智能交通控制中心可以有效地对每一辆车进行管理,用户也可以准确地找到需要找的车。最为重要的是,每一辆车会沿着一个数码轨道运行,大大减少了事故发生的可能性。无人驾驶汽车只需要发现前方的障碍并及时反应,不需要担心因为变道、超车、障碍物带来的影响。而笔者本人已经申请了基于RFID进行道路数字化管理的专利。

设想一下,重新定义之后的智能交通将是这样的:清晨,完成充电的智能汽车从车库里驶出,它接到智能交通控制中心的指令,去接一个客人。在路上,这辆车会沿着一个已经规划好的数字轨道运行,精确地到达客人的身边,再把客人送往目的地。所有的路线都由智能交通控制中心进行规划,既保证了高速度,也不会出现交通拥堵,因为哪辆车在什么时间经过什么地方,都进行过运算。客人下车之后,自动进行扣费。运行一天的智能汽车,晚上会进入自动消毒站消毒和清洗,然后回到地下车库的充电桩进行充电。这一切都无人控制。

曾经,中国每年有约10万人死于道路交通事故,近年管理水平有所提高,每年死于道路交通事故的人还有5万人左右。随着道路被重新定义,智能交通体系不断完善,未来每年道路交通事故的死亡人数会下降至几千人,甚至几百人。

依据科学技术发展的趋势,未来的道路交通系统必然会打破传统思维,侧重体现出人类的感应能力,车辆智能化和自动化是最基本的要求,因交通事故导致的人员伤亡事件几乎很难见到,路网的交通承载能力也会大幅提升。当然,这一切得以实现的基础,是必须确保通信技术高速、稳定和可靠。

届时,更为先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算技术会得到最大限度的集成和应用,人、车、路之间的关系会提升到新的阶段,新时代的交通将具备实时、准确、高效、安全、节能等显著特点,智能交通系统必将掀起一场伟大的革命。

从历史来看,人类社会得以不断向前发展的三大基础是物质、信息和能量。世界是由物质组成的,信息是交流的媒介,能量则是一切物质运动变化的动力。

作为人类发展能量的主要来源,能源储存能力的不断改进和增强,不但改变了人们利用能源的方式,也推动着产业发展、科技进步和人类文明持续向前。

举一个我们日常生活中常见的电力来说,因为人类的生活起居遵循一定的规律,对电力的需求在白天和晚上负荷变化很大,巨大的用电峰谷差使峰期电力紧张,谷期电力过剩。如果将谷期的电能储存起来供峰期使用,将大大改善电力供需矛盾,也能有效缓解部分地区夏天用电高峰期电力不够的情况。再如太阳能,由于太阳昼夜的变化和受天气、季节的影响,也需要储能系统保证太阳能利用装置连续工作。

近年来,能源危机愈演愈烈,将新能源应用于汽车领域,对人类生存的环境来说意义重大。

2009年2月,一场节能与新能源汽车试点会议悄然召开,这次会议标志着中国新能源汽车产业就此拉开序幕。此后,政策和补贴催生了新能源汽车的崛起。9年后,在2018年的全国“两会”上,国务院总理李克强在政府工作报告中多次提及汽车产业,“新能源汽车”被提及三次之多。

1970年,研究人员首次发明了锂电池,随后锂电池的能量密度不断提升,成本不断下降。然而,和摩尔定律一样,锂电池的发展已经达到了理论极限,研究人员正在寻找替代技术。电池能量密度俨然是目前电池行业,甚至是电动汽车行业向前大跨步发展的最重要的突破口。

据媒体报道,美国阿贡国家实验室能源存储联合中心正在开发下一代电池技术,它比现在的电池强大5倍,成本却只有现在的五分之一。

在新能源汽车领域的储能应用包括充电桩建设、V2G(汽车到电网)以及动力电池的梯次利用等。

如今,在政策、技术、市场的多重推动下,新能源汽车发展加速,2016年时主流纯电动汽车续航还不到300公里,如今已经纷纷开始进军500公里的大关,甚至部分车型续航已达800公里。

随着全球各国对环境问题日趋重视,低碳和绿色出行成为趋势,人们有理由相信,未来的能源结构肯定是多元化的,传统能源不可能一夜之间退出市场,因此多种能源形态将在较长一段时间内并存。

当前,以风、光、水为主要能量来源的新能源是离散分布的,越来越先进的储能技术将把分布生产的能源大规模聚集储存,如此一来,即便能源生产方式是多元甚至离散的,但能源的使用依然是集中式和高密度的。

新能源汽车正在颠覆出行革命,当中的机遇和挑战并存。对于行业而言,国内外技术储备较为雄厚的车企、电池制造商都在紧锣密鼓地展开布局,以期能够迅速在这个新兴市场中站稳脚跟。

人类历史上曾经有过很多大师,但是到当代,基本没有大师了,这不是当代人缺乏知识,而是今天已经没有信息垄断者了,改变这件事的,是硅。纸作为存储介质的时代,信息存储量少,传播速度慢,一般人很难获得大量信息,这才有了学富五车的大师。而硅的出现,让信息大规模存储成为现实,带来的结果是,这个时代已经无人能够成为信息垄断者,所以大师稀缺。

人类要解决的下一个问题就是能源的大规模存储。风能、太阳能、水能、潮汐能等,这些能源可谓取之不竭,但一个最大的问题就是无法进行大规模存储,导致大量的能源只能白白流失。今天的锂聚合物电池是最为强大的电池,但是它的密度不够,存储的电能需要占用庞大的体积。要解决能源的大规模存储,根本的突破是新材料。石墨烯这样的新材料让高导热、高导电、高透明变得不再是问题,可以让充电速度极大提升,解决了能源的传输速度问题。但人类要找到一种具有高能量密度,同时也有较好的稳定性和安全性的新材料,还存在相当的难度。如果人类在这个领域实现突破,对整个世界的改变将是巨大的,甚至可能改写全球财富结构和政治格局。

当下,共享经济十分火爆,共享单车、共享汽车、共享雨伞、共享充电宝等已经在国内大中城市随处看见,成为我们日常生活的一部分。说到共享经济,这个术语最早由美国得克萨斯州立大学社会学教授马科斯费尔逊(Marcus Felson)和伊利诺伊大学社会学教授琼斯潘思(Joe L.Spaeth)于1978年在发表的论文中提出。此外,共享经济还有一个由共享经济鼻祖罗宾蔡斯提出来的公式:共享经济=产能过剩+共享平台+人人参与。

在出行领域,除了自动驾驶,共享汽车也为人们津津乐道。共享出行将成为未来移动出行的另一大方向。

据统计,大多数私家车九成时间都处于闲置状态。优步和滴滴先后崛起,让闲置的私家车得以为缓解交通拥堵和解决环境污染发挥巨大作用,而当24小时不停歇的自动驾驶和5G技术叠加其上时,这种作用会被成倍放大。

传统的叫车服务和租车服务,一定程度上改变了我们与汽车的关系,相当于去一个地方不必非要开自己的车。自2010年优步成立以来,目前其业务已扩展至全球77个国家和地区的600多个城市,每天提供千万人次的出行服务,给社会和大众带来的影响显而易见。

进入2018年,火药味十足的话题便是美团成功上线,美团打车入驻上海,抢占滴滴市场份额,3天内取得70万的订单量;同时,高德地图在3月27日宣布推出顺风车业务(2018年8月26日,高德地图已下线该业务)。从滴滴、美团、高德的举动不难看出,出行领域的独角兽们认准了共享出行这块大蛋糕。

此外,汽车分时租赁的发展势头也比较迅猛。这种模式在欧美国家已经有超过十年的运营时间。2013年,上海也开始推广分时租赁汽车。

可以预见,在出行领域,5G正式商用之后,专车、出租车、租车和分时租赁等多种服务将与自动驾驶技术充分融合,为民众提供更加安全高效的出行服务方式,共享汽车的内涵会更加丰富。

可以预见的是,这种共享汽车会出现如下场景:用户在智能终端寻找车辆,点击我要上车,输入上车地点,然后汽车自动从停车位驶出,来到用户所在的位置。用户上车后,汽车自动匹配相关路线,智能决策,驶向目的地。到达目的地后,用户只需点击我要泊车,汽车就会自动驶入泊车位,等待下一位用户的光临。

未来,人们还要不要买车,私家车会不会被共享汽车完全取代,要看这些共享新模式能在多大程度上满足人们的出行需求,而这一切只能由时间和市场来检验。

值得一提的是,无论是新能源汽车逐渐取代燃油车,还是共享出行取代私家车,汽车行业的进化正在发生。而智能交通的快速发展,将为人类带来全新的出行体验,“自动驾驶+共享汽车”才是真正的汽车共享。

5G网络广泛覆盖后,人类将进入智能交通的时代,很大可能是所有车都成为共享汽车,占有汽车的人只是少数有特殊需要的人群,对于普通人而言,需要车时,智能交通系统就可以派一辆车来接你,你只需要支付服务费用即可。这些车不需要人来驾驶,成本也很低。因为智能交通体系的支撑,这些车不会拥堵,使用效率高,安全性可靠。

因此,今天的打车应用,一定程度上在为未来的服务模式提供尝试,只是这些车今天还是由人来驾驶,成本还较高。

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