10月28日消息,2017未來科學(xué)大獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮暨未來論壇年會(huì)在北京舉行。在智慧交通2.0研討會(huì)上,華盛頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系教授王印海發(fā)表了主題演講,題目為“智慧交通顛覆性創(chuàng)新時(shí)代即將到來”。
王印海表示,交通問題日益凸顯,正在對(duì)社會(huì)各方面造成影響,需要顛覆性技術(shù)來解決這些問題。從1999年到現(xiàn)在,世界人口從60億增長至76億,新增人口主要出現(xiàn)在城市,這讓城市出現(xiàn)了環(huán)境污染、交通擁擠等問題。從1980年到2015年,道路里程增長了7倍,機(jī)動(dòng)車擁有量增長了110倍,交通擁擠還會(huì)日益加劇。
另外,汽車占交通領(lǐng)域能量消耗是65%左右,普通燃油車輛效率很低,80%的能源都被浪費(fèi)了。空氣的污染也有很大程度來自于交通,很多研究指出交通對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)是16%-25%。
要解決這些問題,王印海列舉了8種創(chuàng)新技術(shù),可能會(huì)有實(shí)質(zhì)性幫助。
第一種是無人駕駛,這比人類駕駛員安全性高十倍以上,安全性很好。第二種是車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),把車、路、人變成一個(gè)可以連接的網(wǎng)絡(luò)元素,使基礎(chǔ)設(shè)施的通行能力達(dá)到最大化,安全性達(dá)到最大化。第三種是電動(dòng)汽車。第四種是智慧基礎(chǔ)設(shè)施,可以讓出行交通工具變得事半功倍。第五種是一些軟件項(xiàng)目,可能造福未來交通。第六種是交通里的大數(shù)據(jù)技術(shù),原來花幾個(gè)月才能完成的報(bào)表數(shù)據(jù),現(xiàn)在幾秒鐘能完成。第七種是模式創(chuàng)新,如網(wǎng)約車。第八種是未來可能會(huì)快速發(fā)展的“出行即服務(wù)”,結(jié)合了自動(dòng)駕駛車輛、電動(dòng)車之后,它的發(fā)展會(huì)是爆發(fā)式的。
以下為演講全文:
各位朋友早上好!非常感謝大家在星期六的早晨,在一個(gè)霧霾天里趕到論壇,來參加我們這個(gè)關(guān)于智慧交通的研討。我今天要給大家介紹的是“智慧交通顛覆性創(chuàng)新時(shí)代即將到來”。為什么帶來這樣一個(gè)題目?因?yàn)槲覀冞@個(gè)論壇主要是講未來,我們這個(gè)也是以未來為主。
首先,我們先看一看這張圖片,大家的感受一定是非常擁堵,在1999年的時(shí)候,世界人口只有60億人,在今年10月份,已經(jīng)達(dá)到了76億,到2050年的時(shí)候,人口將達(dá)到98億。這些新增的22億人口主要會(huì)出現(xiàn)在哪里?可以看到這張世界城鄉(xiāng)人口變化圖,新增的人口主要將出現(xiàn)在城市,我們?cè)?050年的時(shí)候,城市人口將達(dá)到65億人。
看一看今天的城市是什么狀態(tài),大家一說到城市就會(huì)想到大都市的大都市病,比如霧霾、交通擁堵。如果征求大家的意見,大家可能會(huì)說城市里邊最大的問題是交通,為什么是交通?因?yàn)槊總€(gè)人的出行都會(huì)經(jīng)歷這樣一個(gè)擁堵過程,每個(gè)人旅行時(shí)間都會(huì)增常,每個(gè)人旅行可靠度都會(huì)下降。這樣一種狀況下,交通問題成為一個(gè)大問題。
到目前為止,如果以道路交通作為供需系統(tǒng)來看,現(xiàn)在是什么樣的變化狀態(tài)?1980-2015年,35年時(shí)間里,道路歷程增加了7倍,了不起的成就,7倍是很多的。如果看到機(jī)動(dòng)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,而且按照目前的趨勢,未來這些年里可能會(huì)進(jìn)一步拉大。
交通所帶給我們的問題,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(huì)上升,而且空氣的尾氣污染也是很大問題。能量消耗當(dāng)中交通里邊的能量消耗是70%油耗,汽車占交通領(lǐng)域能量消耗的65%左右,普通燃油車輛效率很低,大概只有百分之十幾到25%的樣子,也就是80%左右的能量是浪費(fèi)掉的。
空氣的污染也有很大程度來自于交通,原來很多研究都指出交通對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)一般是16%-25%,在中國絕大多數(shù)交通事故里面達(dá)到25%-35%。全球死于交通的人數(shù)在幾百萬人,光中國在2013年死于空氣污染的人數(shù)就是160萬人,這相當(dāng)于是平均每天死4400人。這個(gè)數(shù)字拿出來以后,還是很驚人的。交通、能源、能耗三者之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)解決好交通問題,對(duì)于解決好另外兩個(gè)熱點(diǎn)問題至關(guān)重要。
如果解決交通擁堵問題,首先要知道交通擁堵的成因是什么,這張圖看著都很熟悉,往往發(fā)現(xiàn)都市里面河流、道路的地方,或者前面有施工、其他因素,使得某些道路關(guān)閉的地方,會(huì)形成擁堵,這是簡單的供求關(guān)系。如果需求大于供給就會(huì)形成排隊(duì)。交通有的時(shí)候供需關(guān)系沒有明顯變化情況下也會(huì)有擁堵現(xiàn)象,這個(gè)視頻展示的是日本名古屋大學(xué)做的實(shí)驗(yàn),22輛汽車均勻分布在一個(gè)圓環(huán),汽車勻速行駛沒有任何問題,后來駕駛員差異導(dǎo)致車頭距離變化,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(guān)系沒有發(fā)生任何改變,但是交通也發(fā)現(xiàn)了擁堵,這種情況下交通需求接近道統(tǒng)通行能力才會(huì)發(fā)生,絕大多數(shù)情況下如果供給明顯大于需求也不會(huì)有這個(gè)現(xiàn)象。
因此,治理交通問題最關(guān)鍵的是要避免交通擁堵的發(fā)生,因?yàn)橐坏┌l(fā)生以后,會(huì)是堵上加堵。為什么這么說?看看這張圖展示的是一條道路的通行能力,在車輛高速行駛的狀態(tài)下,它的通行能力一般是2000多輛車,如果說一旦擁堵形成了車輛從高速狀態(tài)下降到低速狀態(tài),就是這個(gè)紅線所展示的。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它的通行能力降低了15%-25%,早晚高峰形成擁堵,在擁堵狀態(tài)下最需要通行能力的時(shí)候,比正常情況下低了15%-25%,如果有效避免車輛從高速轉(zhuǎn)到低速狀態(tài),可以保持基礎(chǔ)設(shè)施一個(gè)最佳狀態(tài),可以更好地滿足交通需求。
因此,交通系統(tǒng)運(yùn)營要解決供需關(guān)系,現(xiàn)在需求已經(jīng)大于供給,尤其在北京這樣的大都市里,在可以預(yù)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?nèi)绾文軌蚴刮覀兊慕煌ㄏ到y(tǒng),通過智慧城市的手段,通過互聯(lián)網(wǎng)+的手段,這種可能的技術(shù),達(dá)到供需基本平衡,需要這樣解決方案。大家會(huì)問,我們有這樣的解決方案嗎?今天告訴大家,我們有曙光,在于創(chuàng)新是智慧、綠色、平安交通的曙光。
再給大家介紹幾個(gè)我認(rèn)為是顛覆性的科技,可能會(huì)為解決交通問題帶來實(shí)質(zhì)性幫助。
第一個(gè)科技,無人駕駛車輛,現(xiàn)在光是谷歌駕駛車輛,跑了三百多萬英里,雖然出了幾件事故,絕大多數(shù)是別人撞他,只有一件他撞別人,比起來它比人類駕駛員安全性高十倍以上,所以無人駕駛車輛的安全性還是非常好的。
第二個(gè)技術(shù),叫做車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),就是把車、路、人所有道路的用戶都變成一個(gè)可以連接的網(wǎng)絡(luò)元素,大家可以協(xié)調(diào)互動(dòng),使得我們基礎(chǔ)設(shè)施的通行能力達(dá)到最大化,安全性能夠達(dá)到最大化。
第三個(gè)技術(shù),最近炒的很熱的電動(dòng)汽車,很多人會(huì)質(zhì)疑,電動(dòng)汽車的能源如果來自于煤,可能也不干凈,那么電動(dòng)汽車能源如果來自太陽能呢?這個(gè)故事完全不一樣,即便來自于煤,也有很多可以商討的地方,因?yàn)檫€有很多中間環(huán)節(jié)可以改進(jìn)電動(dòng)車的清潔性。
第四個(gè)技術(shù),被IT界和汽車界忽視的,就是智慧基礎(chǔ)設(shè)施,這是一個(gè)很好的載體,如果把它利用好了,就是智慧汽車,或者其他的出行交通工具就會(huì)事半功倍。
第五個(gè)技術(shù),這是美國的手機(jī)APP,叫做VAAS,以色列公司發(fā)明的,后來被谷歌收購了,谷歌花了10億美金收購的。所有用戶輸入他的一些信息,收集信息,采集大眾信息,這項(xiàng)目技術(shù)機(jī)會(huì)極大地造福未來交通。
第六個(gè)技術(shù),交通里的大數(shù)據(jù)技術(shù),交通管理部門有一些報(bào)表,有很多數(shù)據(jù),在我們智能交通實(shí)驗(yàn)室做了這樣一套系統(tǒng),原來花幾個(gè)月才能完成的報(bào)表數(shù)據(jù),幾秒鐘能完成,而且可靠度比原來高很多。
第七個(gè)技術(shù),新的技術(shù)發(fā)展其實(shí)給我們帶來了新的商業(yè)模式,這里邊給大家簡單說的,比如網(wǎng)約車模式,用uber做一個(gè)代表。
第八個(gè)技術(shù),再就是未來可能會(huì)快速發(fā)展的“出行即服務(wù)”。這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)快速發(fā)展,尤其是結(jié)合了自動(dòng)駕駛車輛、電動(dòng)車之后,它的發(fā)展會(huì)是爆發(fā)式的。
這八項(xiàng)技術(shù)每個(gè)都有自己的優(yōu)勢,如果組合應(yīng)用的話效果更大。
這些新技術(shù)真的能帶來革命嗎?以u(píng)ber作為一些例子,看一下uber在紐約的(英文)地區(qū)的表現(xiàn),uber和(英文)都是一個(gè)類型,都是網(wǎng)約車公司,它的過去從2014-2016年增長,它的增長是上升的。綠線和黃線代表的是兩個(gè)團(tuán)體,粉絲量基本上平行,新技術(shù)經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)生很大的顛覆,或者顛覆性的危險(xiǎn)。
如果新的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步組合,我給大家展示的就是通用汽車跟(英文)明年做自動(dòng)駕駛電動(dòng)車服務(wù)。
如果結(jié)合眾包技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù),能夠準(zhǔn)確知道在某一個(gè)時(shí)間里,在某一個(gè)地區(qū),這是西雅圖地區(qū),越紅的顏色越代表這個(gè)地方有很大需求。
如果我能夠知道我的顧客都在哪里,我的出租車或者這些網(wǎng)約車,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(fù)擔(dān)。
為什么我覺得電動(dòng)車將來會(huì)有很大的發(fā)展?jié)摿Γ栌脛e人的圖片,普通燃油車輛的發(fā)動(dòng)機(jī),兩千多個(gè)零部件,電動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī),總共18個(gè)可動(dòng)的部件,兩千個(gè)部件每個(gè)部件都有失敗的可能,如果造成一定的失敗,就要花錢維護(hù),可以預(yù)測普通燃油車輛比電動(dòng)車的維護(hù)費(fèi)用高很多,至于電動(dòng)車的維護(hù)到底花多少錢,每個(gè)人口徑不一。很多朋友跟我講,只需要換輪胎,不需要做別的事情,總而言之可以預(yù)見的是,費(fèi)用會(huì)低很多。
這張圖顯示的實(shí)際上是電動(dòng)車的成本,這個(gè)電動(dòng)車用的是200英里的行駛范圍的電動(dòng)車,2022年的時(shí)候,它的價(jià)格低于普通的經(jīng)濟(jì)型燃油車輛,那個(gè)時(shí)候大家選擇燃油車輛和電動(dòng)車的時(shí)候一個(gè)逆轉(zhuǎn),更多人會(huì)選電動(dòng)車輛。
是不是應(yīng)該擁有一輛汽車?中國汽車擁有量,過去30年當(dāng)中成長很快,110倍,如果您有一輛車,最大可能96%時(shí)間停在那,我開車去華盛頓大學(xué)上班,20分鐘開到華盛頓大學(xué),車停在那里到下班,4%-5%的時(shí)間開車,車在使用,剩下的時(shí)間都是停在那里,這里邊是一個(gè)統(tǒng)計(jì)的平均值,3%在使用,0.5%在堵車,0.5%在找停車位,一天付30美金停車位。
是不是可以租一輛汽車,或者需要的時(shí)候,有車服務(wù)就行,現(xiàn)在比較流行交通即服務(wù),或者出行即服務(wù)。這種情況下,如果我們要是擁有一輛汽車是來自于服務(wù)方的,而不是我自己擁有。我的駕駛單位里程成本只有10個(gè)美分左右,如果我要自己擁有的話,未來可能是50美分、60美分,出行即服務(wù),要便宜很多。
由于這種模式的改變,那么將來我們汽車的擁有數(shù)量可能會(huì)產(chǎn)生很大變化,這邊展示是橘黃色是參加出行即服務(wù)的汽車數(shù)量,可以造成個(gè)人擁有汽車下降,就是黑色這一塊,可以看到未來的汽車擁有數(shù)量,可能會(huì)有極大的降低。
我們?cè)倏匆豢矗瑥牡缆废到y(tǒng)的這種公用角度,當(dāng)今道路通行能力不高,這是普通的道路通行情況,我們通常來講,我們車的時(shí)間間距大概1.5-2秒,對(duì)于每一條行車道通行能力,相當(dāng)于1800-2400輛車,能不能通行能力進(jìn)一步加大?把車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、電動(dòng)車技術(shù)形成自己的集群,自動(dòng)駕駛不需要像人類一樣需要1秒鐘左右時(shí)間,人類反應(yīng)0.6秒鐘,道路設(shè)計(jì)0.5秒,如果反應(yīng)時(shí)間0.5秒的車頭距,兩千輛左右上升到7200輛車每小時(shí)。西雅圖最堵的一段,需求只有7500輛,如果把現(xiàn)在這條行車道變成承載7200輛,剩下幾百條輛,擁堵就會(huì)降低,甚至消失。
八項(xiàng)目工顛覆性技術(shù),這些技術(shù)組合會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步非常大的顛覆性影響力,面臨挑戰(zhàn)的工作主要有哪些?燃油汽車、配件生產(chǎn),更多的人喜歡用電動(dòng)車、清潔能源。另外汽車維修,電動(dòng)車零件很少,不需要維修,干嗎需要那么多維修站呢?汽車有的保險(xiǎn),自動(dòng)駕駛比人類駕駛安全十倍以上,汽車保險(xiǎn)模式要改變,或者沒有那么大保障,燃油生產(chǎn)、汽車加油站,不需要那么多汽油。沒有那么多交通事故、受傷者,傷者治療即康復(fù)受到很大影響。停車場管理,20%自動(dòng)駕駛車輛可以替代現(xiàn)在所有汽車,仍然滿足需要,不需要那么多停車場。僅僅洛杉磯一個(gè)是,騰出來的一個(gè)面積,可以等于三個(gè)城市。沒有酒駕,事故索賠也沒有律師做工作,將來提供很多機(jī)遇,網(wǎng)絡(luò)安全,車聯(lián)網(wǎng),身份判別,以及追蹤,能不能開著車就走,基礎(chǔ)設(shè)施如何設(shè)計(jì),交通大數(shù)據(jù)如何分析,找到交通改進(jìn)的方向,道路系統(tǒng)的感知通訊即控制技術(shù),我們根據(jù)道路的實(shí)施情況,調(diào)整車的分配,出行即服務(wù)的平臺(tái),另外車可能更像是一個(gè)大辦公室,這個(gè)大辦公室里需要很多軟件、硬件,比如說新能源車配套設(shè)施、傳感、快速充電以及儲(chǔ)能技術(shù)。
1957年人們憧憬的未來交通,已經(jīng)有了自動(dòng)駕駛車的想法,這是我們即將看到的未來,我們的未來是未來的智慧、綠色和和平交通。
謝謝大家
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在智慧城市研討會(huì)之后,美國華盛頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系教授、智能交通信息處理專家王印海接受了網(wǎng)易智能等媒體的采訪,談?wù)摿怂麑?duì)智慧城市和智慧交通的看法。王印海首先闡述了智慧城市、智慧交通、智能交通的區(qū)別與關(guān)系。他說,智能交通在上世紀(jì)80年代末就產(chǎn)生了,主要是利用交通過程中的數(shù)據(jù),供系統(tǒng)的使用。三年前,智慧城市的概念開始火熱,但是沒有對(duì)應(yīng)到具體的領(lǐng)域,后來我們把智慧城市分為十個(gè)不同的領(lǐng)域,智慧交通是其中之一。智慧交通的階段比智能交通要更先進(jìn),它不是為數(shù)據(jù)而生的,而是要利用數(shù)據(jù),包括手機(jī)的數(shù)據(jù)等等。未來是多模式,但目標(biāo)一定是“出行即服務(wù)”。
談到“出行即服務(wù)”,王印海補(bǔ)充到,滴滴是平臺(tái)服務(wù)商,已經(jīng)占據(jù)了智慧交通領(lǐng)域的先機(jī),但是未來很多制造商會(huì)推出垂直服務(wù),可能會(huì)占據(jù)不同的用戶。
威馬汽車CEO沈暉補(bǔ)充說,未來的智慧交通會(huì)涉及很多方面的技術(shù),除了電池的安全技術(shù)之外,還有很多傳感器交互的關(guān)鍵技術(shù),不僅僅需要車之間的傳統(tǒng)V2V,在全自動(dòng)駕駛時(shí)代更需要汽車和交通基礎(chǔ)設(shè)施V2X。除了視覺領(lǐng)域技術(shù),還需要篩選和執(zhí)行的技術(shù)。
中美在自動(dòng)駕駛上誰跑得更快?王印海稱,這要看誰的技術(shù)好,誰的膽子更大,美國的實(shí)力較強(qiáng),但是在上路方面非常謹(jǐn)慎,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)事故有很多麻煩,而中國已經(jīng)開始測試上路,可能會(huì)有更多的數(shù)據(jù),未來中國可能跑得更快一點(diǎn)。“中國在智慧交通方面的投入力度很大,相信未來幾年中國在智能汽車領(lǐng)域會(huì)有很大的飛越。”王印海說到。
對(duì)于自動(dòng)駕駛的發(fā)展,王印海表示,自動(dòng)駕駛在美國若干個(gè)州已經(jīng)合法,如果以后證明自動(dòng)駕駛更安全,可以節(jié)省更多人的時(shí)間,肯定會(huì)大規(guī)模推廣。
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