別了 紅綠燈

編譯 郭兆輝

別了 紅綠燈

交通燈的歷史至今已達(dá)100年之久，但隨著各種高科技技術(shù)的發(fā)展，它似乎不太可能再存活一個(gè)世紀(jì)，甚至可能挺不過未來(lái)的十年。

世界上第一盞電動(dòng)交通燈于1914年8月5日在美國(guó)克利夫蘭安裝，以解決因大批量生產(chǎn)的汽車蜂擁駛?cè)氲缆匪鶐?lái)的路面混亂無(wú)序狀況。

一個(gè)世紀(jì)后的今天，這些行駛的汽車又恰好處于科技發(fā)展的風(fēng)口浪尖，這一波科技浪潮的主要著眼點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)汽車與汽車之間彼此直接傳輸信號(hào)。這一趨勢(shì)很可能將導(dǎo)致古老且有輝煌歷史的紅綠燈經(jīng)歷一次智能化的演變，期間也不乏被淘汰的可能。

交通信號(hào)設(shè)備智能化

就職于德國(guó)著名的卡爾斯魯厄理工學(xué)院的克里斯托夫·斯蒂勒，專門從事自動(dòng)智能駕駛汽車的研究，他在這一領(lǐng)域的研究已超過20年。他預(yù)計(jì)，未來(lái)五到七年內(nèi)，通過車載雷達(dá)、激光傳感器、聲納和視頻系統(tǒng)輔助，將實(shí)現(xiàn)車輛間的數(shù)據(jù)共享通訊，這會(huì)使道路變得更加安全，但與此同時(shí)，紅綠燈也將不得不面臨生存危機(jī)。

斯蒂勒說，另一種技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)則可能是，讓一個(gè)更加智能化的交通信號(hào)設(shè)備成為十字路口的信息樞紐。這意味著該信號(hào)設(shè)備作為高速路上的交通控制器，可以與正在靠近的車輛進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

首先，交通信號(hào)燈可以告知，你的汽車在什么時(shí)間改變狀態(tài)?！爱?dāng)前的綠燈將在倒計(jì)時(shí)10、9、8秒后變成紅色，”斯蒂勒說，“與此相對(duì)應(yīng)，汽車則開始調(diào)整速度，若時(shí)間允許，加速并通過綠燈，否則開始減速行駛?！?/p>

與此同時(shí)，汽車也將與交通信號(hào)設(shè)備交互共享信息，告知當(dāng)前位置及其時(shí)速，使信號(hào)控制能夠最大限度地優(yōu)化路口的交通流量。

斯蒂勒預(yù)測(cè)，在未來(lái)30年內(nèi)，每輛汽車都會(huì)配備通訊設(shè)備。他指出，“長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，你可能會(huì)問，為什么我們還需要紅綠燈呢？如果所有的交通車輛都配備了通訊設(shè)備，人們可以考慮就此取消紅綠燈。不過，我們當(dāng)然還要為那些沒有手機(jī)的行人提供備用解決方案?！?/p>

更復(fù)雜的自動(dòng)駕駛功能將出現(xiàn)

目前，全球第一輛可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的汽車已在路上行駛，雖然它還不能完全自主駕駛，但在一定的控制情況下，已實(shí)現(xiàn)無(wú)需駕駛員手腳操作，例如行駛在走走停停的交通擁堵路段，或者在高速公路上長(zhǎng)距離的自動(dòng)行駛。

隨著時(shí)間的推移，我們將看到更為復(fù)雜的自動(dòng)駕駛功能成為新技術(shù)車輛的基本特征。

“汽車與信號(hào)控制設(shè)備間的通訊，與車輛之間的通信極為類似。在初始階段，僅僅可實(shí)現(xiàn)低帶寬，另外也無(wú)法保證信息可精準(zhǔn)傳遞?！彼沟倮照f，“正如會(huì)發(fā)生手機(jī)丟失某條短信或發(fā)送延遲的狀況—這對(duì)手機(jī)通訊似乎還不算是大問題。但是，在交通控制領(lǐng)域，這將釀成重大安全事故。”

“想象一下你的車輛在某一特定的方向，以一定的速度接近某一位置，就在此時(shí)，你突然發(fā)現(xiàn)它無(wú)法發(fā)送信號(hào)或者發(fā)生信息缺失，這將是多么可怕的事情??！”

各種車輛需要在瞬間作出果斷的決定，是否要猛踩剎車，這需要絕對(duì)即時(shí)且可靠的通信技術(shù)。因此，像專用的短程通信（DSRC）或特定的頻段，均需預(yù)留應(yīng)用于重要的汽車通信技術(shù)，同時(shí)在汽車及道路系統(tǒng)中需要補(bǔ)充增加新硬件。

IEEE智能交通系統(tǒng)雜志主編兼南加州大學(xué)工程系副教授杰夫·米勒則認(rèn)為：“這場(chǎng)爭(zhēng)論就在于企業(yè)或政府是否愿意投資于另外一個(gè)價(jià)值數(shù)十億美元的基礎(chǔ)設(shè)施上。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在已經(jīng)擁有了可進(jìn)一步發(fā)揮其應(yīng)用潛能的蜂窩網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

應(yīng)用手機(jī)與交通信號(hào)燈通訊

DSRC與LTE（通用移動(dòng)通信技術(shù)的長(zhǎng)期演進(jìn)）之間的問題在汽車互聯(lián)世界中已經(jīng)成為VHS與Betamax的辯論了（注：Betamax是一種年份較早的0.5英寸磁帶的格式，它于1975年5月10日上市，1976年JVC公司發(fā)表VHS制式，Betamax在與更便宜的JVC VHS設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)中失利，最終被淘汰出市場(chǎng)），而數(shù)據(jù)隱私則也是一個(gè)值得考慮的問題。

基于手機(jī)的通信，特別是當(dāng)我們從LTE 4G遷移到5G，有望帶來(lái)更高的速度及可靠性。但即便實(shí)現(xiàn)了這些改進(jìn)，人們依然肯定不能愿以生命為賭注，依賴現(xiàn)有的車載手機(jī)模式支持汽車間互聯(lián)通訊。比如當(dāng)我駕駛汽車高速通過路口時(shí)，與特定頻率保持連接的類似藍(lán)牙應(yīng)用的匹配，能確保不會(huì)發(fā)生信息丟失或無(wú)法連接這樣那樣的臨時(shí)狀況。

不過另一方面，我會(huì)很高興接受我的車、你的車與交通信號(hào)間友好、輕松的對(duì)話。這些只需以秒鐘來(lái)衡量的通信，遠(yuǎn)比那些追求到毫秒級(jí)的通信更容易被人接受。

米勒認(rèn)為：“應(yīng)用手機(jī)與交通信號(hào)燈通訊，告訴它行人什么時(shí)候要過馬路—這很合理，但需要巨大的投資。對(duì)此，政府機(jī)構(gòu)不得不這樣做。”

當(dāng)今的交通控制網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用了傳感器和系統(tǒng)回路的算法。“但用來(lái)控制這些交通信號(hào)的技術(shù)已經(jīng)有40到50年的歷史了?！泵桌照f，“他們不能直接連接應(yīng)用到其它網(wǎng)絡(luò)中?！?/p>

但是聯(lián)邦政府的動(dòng)作尤為緩慢。2014年8月，美國(guó)國(guó)家高速公路交通安全管理局發(fā)布的新聞稿中給“即將對(duì)車輛的通信技術(shù)提出新的法規(guī)提案”。這也就意味著，聯(lián)邦政府宣布他們即將提出該法案，但在這蹣跚前行的過程中還有更改的可能。

鑒于這些狀況，米勒認(rèn)為，老式的綠色、紅色指示燈可能依然存在，直到2060年甚至更久。“我不相信50年之后，在道路上行駛的汽車100%都無(wú)人駕駛?！彼f，“只要道路上行使著由人駕駛的車輛，那么當(dāng)他們通過十字路口時(shí)，就需要一種方式來(lái)引導(dǎo)并作出規(guī)范管理?！?/p>

這就是說，政府將盡一切所能鼓勵(lì)全自動(dòng)駕駛或半自動(dòng)駕駛汽車的高度關(guān)聯(lián)—也許通過創(chuàng)建一個(gè)類似于當(dāng)前使用的高乘載車道。但是，這些專用車道可以通過城市和高速公路環(huán)境實(shí)現(xiàn)連接整合。這些預(yù)留給高速移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)化汽車的特殊車道，將裝配可與其它車輛及道路共享各種信號(hào)的傳感器—這樣一來(lái)，汽車就可以不再需要紅燈停、綠燈行了。