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| 本文作者： 張馳 | 2017-10-29 10:22 |
雷鋒網按：10月28日上午2017未來科學大獎頒獎典禮暨未來論壇年會正式開始，在智慧城市研討會環節，美國華盛頓大學土木與環境工程系教授、智能交通信息處理專家王印海在演講中表示，智慧交通顛覆性創新時代即將到來。
王印海認為，有八大技術會為解決交通問題帶來實質性幫助，其中包括了無人駕駛、車聯網、大數據、電動汽車、共享出行等。更進一步，這些技術的組合將顛覆交通管理與服務模式，比如將來汽車擁有量會產生很大變化，普通用戶不再擁有汽車，而是只用使用出行服務即可。
這些技術會對傳統行業產生顛覆性的影響，汽車維修率減小，未來可能不再需要那么多的維修點。與此同時，它們又會帶來新的增長機遇。
以下是雷鋒網整理的演講主要內容：
我今天要給大家介紹的是“智慧交通顛覆性創新時代即將到來”。
首先，我們先看一組數據。1999年的時候，世界人口只有60億，今年10月已經達到了76億，到2050年人口將達到98億。這新增的22億人口主要會出現在哪里？從世界城鄉人口變化上看，新增人口主要將出現在城市。2050年時，城市人口將達到65億。
今天的城市是什么狀態？一說到城市就會想到大都市病，比如霧霾、交通擁堵。城市最大的問題可能是交通。到目前為止，如果以道路交通作為供需系統來看，是什么樣的變化狀態？1980-2015年，35年里道路里程增加了7倍，這是了不起的成就，但機動車的擁有量增加了110多倍。在這種情況下，供與求的剪刀差變得越來越大，按照目前的趨勢這種差距會進一步拉大。
交通所帶來的問題不僅僅是擁堵，還有交通事故，如果擁堵增加了，交通事故率也會上升。另外，尾氣污染也是很大問題。能量消耗中，交通領域的能量消耗占比是70%，汽車占交通領域能量消耗的65%左右。普通燃油車效率很低，大概只有百分之十幾到25%，即80%左右的能量是浪費掉的。
空氣污染也有很大程度來自于交通，很多研究指出交通對PM2.5的貢獻在16%-25%。中國2013年死于空氣污染的人數是160萬人，這相當于是平均每天4400人。這很驚人。
交通、能源、能耗三者之間的關系發現，解決好交通問題，對于解決好另外兩個問題至關重要。
解決交通擁堵問題，首先要知道交通擁堵的成因是什么。道路前面有施工或其他因素，使得某些道路關閉，會形成擁堵，這是簡單的供求關系，需求大于供給就會形成排隊。
交通有時候供需關系沒有明顯變化時也會有擁堵，比如日本名古屋大學曾做過一個實驗，22輛汽車均勻分布在一個圓環，汽車勻速行駛沒有任何問題，但駕駛員差異導致車頭距離發生變化，有人剎車，后面跟著人剎車，形成剎車向后傳遞的波帶，交通里邊叫做沖擊波。供求關系沒有發生改變，但交通也出現了擁堵，這種情況下在交通需求接近道路通行能力時才會發生，絕大多數情況下如果供給明顯大于需求也不會有這個現象。
治理交通問題最關鍵的是避免交通擁堵發生，因為一旦發生就會堵上加堵。一條道路的通行能力，在車輛高速行駛的狀態下，通行能力一般是2000多輛車，車輛一旦從高速狀態降到低速狀態，通行能力會降低15%-25%。如果有效避免車輛從高速轉到低速狀態，可以保持基礎設施在一個最佳狀態，更好地滿足交通需求。
交通系統運營要解決供需關系，但現在需求已經大于供給，尤其在北京這樣的大都市里，在可預見的未來新增的需求也大于新增的供給。在這種情況下，我們如何使交通系統通過智慧城市的手段，通過互聯網+的手段，達到供需基本平衡。
給大家介紹幾個我認為是顛覆性的科技，它們會為解決交通問題帶來實質性幫助。
第一是無人駕駛。Google的無人駕駛車輛跑了三百多萬英里，雖然出了幾件事故，但絕大多數是別人撞它，它比人類駕駛員安全性高十倍以上。
第二是車聯網技術，即把車、路、人，所有道路的用戶都變成可以連接的網絡元素，協調互動，使得基礎設施的通行能力達到最大化，安全性達到最大化。
第三是電動汽車。很多人會質疑，電動汽車的能源如果來自于煤，可能也不清潔。那么電動汽車能源如果來自太陽能呢？其實即便來自于煤，也有很多可以商討的地方，還有很多中間環節可以改進電動車的清潔性。
第四是被IT界和汽車界忽視的智慧基礎設施。它是一個很好的載體，如果利用好了，智慧汽車或者其他出行交通工具就會事半功倍。
第五個是眾包，比如地圖公司Waze，它被Google以10億美金收購。所有用戶輸入道路信息，通過采集大眾信息，這項技術極大地造福未來交通。
第六是交通里的大數據技術。交通管理部門有一些報表，有很多數據，我們在智能交通實驗室做了一套系統，原來花幾個月才能完成的報表數據，幾秒鐘能完成，而且可靠度比原來高很多。
第七是車輛共享。新的技術發展給我們帶來了新的商業模式，比如網約車模式，以Uber為代表。
第八是未來可能會快速發展的“出行即服務”（MaaS）。這項技術也會快速發展，尤其是結合了自動駕駛車輛、電動車之后，它的發展會是爆發式的。
這八項技術每個都有自己的優勢，如果組合應用的話效果更大。
新技術真的能帶來革命嗎？以Uber為例，這是它在紐約地區的表現，Uber和Lyft從2014-2016年呈明顯的增長。綠線和黃線是傳統出租車，幾乎沒有增長。新技術經對傳統產生很大的顛覆，或者顛覆性的危險。
新技術組合還會出現通用汽車與Cruise明年推出的自動駕駛電動車服務。
眾包技術和大數據技術結合，則能夠準確知道在某一個時間里，在某一個地區的交通狀況。這是西雅圖地區，越紅的顏色越代表這個地方需求越大。如果能夠知道顧客在哪里，車輛可以直接到需求量大的地方，可以避免無畏的行駛造成道路的額外負擔。
為什么我認為電動車會有很大的發展潛力？普通燃油車輛的發動機有兩千多個零部件，而電動車發動機總共18個可動的部件。兩千個部件每個都有失敗的可能，如果造成一定的失敗，就要花錢維護。可以預測，普通燃油車輛比電動車的維護費用高很多，至于電動車的維護到底費用多少，每個人口徑不一。很多朋友告訴我，只需要換輪胎，不需要做別的事情。可以預見的是，費用會低很多。
這張圖顯示的是電動車的成本。200英里里程的電動車，到2022年其價格會低于普通的經濟型燃油車，那個時候大家對燃油車輛和電動車的選擇會有逆轉，更多人會選電動車輛。
是不是應該擁有一輛車？中國汽車擁有量過去30年增長了110倍，但如果你有一輛車，最大的可能是96%時間停著。有一個統計的平均值顯示，車輛僅3%的時間是在使用，0.5%在堵車，0.5%在找停車位。
是不是可以租一輛汽車，或者需要的時候有車服務就行？這就是現在比較流行交通即服務，或者出行即服務。這種情況下，一輛汽車是來自于服務方的，而不是我自己擁有。我的駕駛單位里程成本可能只有10美分左右，而自己擁有的話，未來可能是50、60美分。出行即服務要便宜很多。
這種模式的改變，會讓將來汽車擁有量產生很大變化。右圖橘色是參加出行即服務的汽車數量，藍色是個人擁有汽車的數量。可以看到未來的汽車擁有數量，可能會有極大的降低。
從道路系統的公用角度看，當今道路通行能力不高。通常來講，車的時間間距大概1.5-2秒，對于每一條行車道通行能力相當于1800-2400輛車，通行能力能不能進一步加大？把車聯網、自動駕駛、電動車技術形成自己的集群，自動駕駛不需要像人類一樣需要1秒鐘左右時間，那2000輛左右上升到7200輛車的通行能力。西雅圖最堵的一段，需求只有7500輛，如果把現在這條行車道變成承載7200輛，剩下幾百條輛，擁堵就會降低，甚至消失。
八個顛覆性技術，這些技術組合會產生進一步非常大的顛覆性影響。哪些工作會面臨挑戰與顛覆？
燃油汽車、配件生產。因為更多的人喜歡用電動車、清潔能源。
汽車維修。電動車零件很少，不需要維修，為什么需要那么多維修站？
汽車保險。自動駕駛比人類駕駛安全十倍以上，汽車保險模式要改變，或者沒有那么大保障。
燃油生產、汽車加油站。未來會不需要那么多汽油。
治療及康復。由于沒有那么多交通事故、受傷者，治療和康復受到很大影響。
停車場管理。20%自動駕駛車輛就可以替代現在所有汽車，仍然能滿足需要，不需要那么多停車場。僅僅洛杉磯一個市，騰出來的一個面積，可以等于三個城市。
沒有酒駕，事故索賠等法律工作也會減少。
同時，將來會提供很多機遇，比如網絡安全、車聯網、身份判別以及追蹤。基礎設施如何設計？交通大數據如何分析，找到交通改進的方向？道路系統的感知通訊和控制技術如何設計？未來我們還會根據道路的實施情況，調整車的分配，出現出行即服務的平臺。車可能更像是一個大辦公室，里需要很多軟件、硬件，比如新能源車配套設施、傳感、快速充電以及儲能技術。
1957年人們憧憬的未來交通中已經有了自動駕駛，而這是我們即將看到的，未來的智慧、綠色交通。
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